ABİDE 2016 fen başarısının yordanmasında MARS ve BRT veri madenciliği yöntemlerinin karşılaştırılması


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HİKMET ŞEVGİN

Danışman: EMİNE ÖNEN

Özet:

Bu araştırmanın amacı, 8. sınıf öğrencilerinin akademik başarıları ile ilişkili olduğu düşünülen çeşitli faktörlerin başarı ile olası ilişkilerini, veri madenciliği yöntemlerinden MARS ve BRT analiz yöntemlerini kullanarak incelemek, bu yöntemlerin eğitim araştırmalarında kullanılmasının yararını ortaya çıkarmak ve bu yöntemleri sınıflama performansları açısından karşılaştırmaktır. Bu araştırmanın verileri Milli Eğitim Bakanlığının 2016 yılında ülke genelinde gerçekleştirdiği ABİDE uygulaması ile okul türüne bakılmaksızın 8. sınıf öğrencileri arasından tabakalı seçkisiz örnekleme yöntemi ile seçilen 33590 öğrenci, 1420 öğretmen ve 1280 okul yöneticisinden elde edilmiştir. Kayıp veri silme ve atama işlemleri sonrasında, öğrenciler temelinde öğretmenler ve öğretmenler temelinde yöneticiler olmak üzere tüm veri seti aynı grupta yer alacak şekilde 10407 öğrenci veri setini oluşturmaktadır. Araştırma kapsamında öğrenci, öğretmen, okul ve öğretimsel nitelikler arasındaki ilişkileri açıklamaya yönelik Creemers ve Kyriakides (2007) tarafından önerilen “Eğitimsel Etkililiğin Dinamiksel Modeli” kavramsal çerçevesi temel alınmıştır. Ölçümlerin geçerliğine ilişkin kanıt elde etmek için faktör analizi yöntemleri kullanılmıştır. Ölçümlere ilişkin güvenirlik katsayısının hesaplanmasında ise vii McDonald’s ω güvenirlik katsayısı kullanılmıştır. Verilerin analizi aşamasında 8. sınıf öğrencilerinin öğrenci, aile ve okula ilişkin çeşitli faktörlerin fen başarısı ile olası ilişkilerini veri madenciliği yöntemlerinden MARS ve BRT analiz yöntemleri SPM 8.2 programı ile incelenmiştir. Bu analiz yöntemleri “doğruluk, özgüllük, duyarlılık, kesinlik, F1-istatistiği” oranları ile “ROC eğrisi altında kalan alan (AUC)” olarak sınıflama performansları açısından karşılaştırılmıştır. Araştırma sonucunda doğru sınıflama oranı, özgüllük oranı, duyarlılık oranı, kesinlik oranı, F1 istatistik değeri ve ROC eğrisi altında kalan alan açısından BRT analiz yöntemi MARS analiz yöntemine göre daha başarılı bulunmuştur. Yordayıcı önem düzeyine göre fen başarısının en önemli yordayıcıları her iki analiz yönteminin çıktılarında da benzerlik göstermiştir. Fen başarısını etkileyen faktörler her iki analizde de eğitimsel etkililiğin dinamiksel modeli kapsamında, öğrenci, öğretmen ve okul düzeyinde ele alınmıştır. Öğrenci düzeyinde; öz yeterlik algısı, baba mesleği, aylık gelir, ebeveyn yaklaşımı, akran zorbalığı, anne mesleği, fen bilimleri dersine verilen değer, hoşlanma ve okula aitlik en önemli değişkenler olarak bulunmuştur. Öğretmen düzeyinde ise; öğretmenin öğretimsel etkinlikleri, öğretmenin meslekteki yılı ve öğretmenin derse hazırlığı en önemli değişkenler olarak bulunmuştur. Okul düzeyindeki en önemli değişken ise; yöneticilerin öğrenci odaklı okul iklim algısı olarak bulunmuştur. MARS analiz yöntemi, eğitim alanında psikolojik yapıların ölçülmesi için bağımlı değişkenle doğrusallık özelliği sağlamayan değişkenleri, parçalı doğrusallar olarak tanımlayıp analize dâhil edebilmesi yönüyle çok daha fazla değişkenin birbirleriyle ilişkisini ortaya koymakta güçlü bir kestirim sağlamaktadır. Yine BRT analiz yönteminin birden çok regresyon ağacının eklemeli birleşimi ile hatalardan öğrenme yoluna gitmesi, sınıflamada yapılacak hataları minimum seviyeye indirgeyerek daha güçlü bir sınıflama performansı sağlamaktadır. Dolayısıyla bu veri madenciliği yöntemlerinin eğitim, psikoloji ve ölçme-değerlendirme alanında yapılacak araştırmalara katkı sağlayacağı düşünülmektedir.