PİSA 2015 Türkiye örneklemi fen okuryazarlığını açıklayan değişkenlerin CHAİD analizi ile incelenmesi

Abstract

Bu araştırmada Türk öğrencilerin PISA 2015 öğrenci anketine vermiş oldukları yanıtlarla fen okuryazarlığını açıklayan değişkenleri incelemek amaçlanmıştır. PISA 2015 uygulamasında, 72 ülkedeki yaklaşık 29 milyon öğrenciyi içeren bir evreni temsil eden 540.000'e yakın öğrenci çalışma kapsamına alınmıştır. Tarama modellerinden ilişkisel tarama deseninde yürütülen araştırmanın Türkiye evreni 15 yaş 3 ay ile 16 yaş 2 ay aralığında olan 1.324.089 öğrenci, uygulamaya katılabilecek ulaşılabilir Türkiye evreni ise 925.366 öğrenci olarak belirlenmiştir. Türkiye örneklemini ise bu evrenden tabakalı örnekleme yoluyla seçilmiş 5895 öğrenci oluşturmaktadır. Türk öğrencilerin fen okuryazarlığını açıklayan değişkenler PISA öğrenci anketinden seçilen maddelerle belirlenmiştir. Araştırmanın örneklemini ise kayıp değer içeren veriler çıkarıldıktan sonra kalan 3052 kişi oluşturmaktadır. Bu çalışmada verilerin analizi için veri madenciliği karar ağaçları algoritmalarından biri olan Otomatik Ki-Kare Etkileşim Belirleme (CHAID) yöntemi kullanılmıştır. Yapılan analiz sonucunda Türk öğrencilerin fen okuryazarlığını en iyi açıklayan değişkenin `evde bulunan kitap sayısı` olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Türk öğrencilerin fen okuryazarlığını açıklayan diğer değişkenler de ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Öğrencinin kendisi, ailesi ve evi ile ilgili olan değişkenlerden: evde sahip olduğu eğitim kaynakları, evde bulunan bilgisayar sayısı, evde okul dersleri için kullanabileceği kişisel bir bilgisayarının olup olmadığı ve ebeveyn desteğinin etkili olduğu; öğrencinin kendi hayatı ile ilgili değişkenlerden: öğrencinin mesleki beklentisinin etkili olduğu görülmüştür. Okul takvimi ve öğrenmeye ayrılan zaman ile ilgili değişkenlerden: okulda bir haftada girdiği fen dersi sayısı ve fen öğrenmeye ayırdığı zamanın etkili olduğu; okulda fen öğretimi ile ilgili değişkenlerden: sorgulamaya dayalı fen öğretiminin etkili olduğu belirlenmiştir. Öğrencinin fen alanına yönelik eğilimi ile ilgili değişkenlerden: öğrencinin çevre bilinci, çevresel iyimserliği, fen özyeterliği ve sahip olduğu epistemolojik inançlarının etkili olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Araştırmada başarılı ve başarısız öğrencileri ayırmadaki en etkili düğümü belirlemek için kazanç değerleri incelendiğinde en etkili düğümün; evinde 200'den fazla kitap bulunan öğrencilerden okulda bir haftada girdiği ders saati sayısı 40'dan fazla olanların içerisinde bilim özyeterliğine sahip olan öğrencilerden oluşan düğüm olduğu görülmüştür. En etkili ikinci düğümün; evinde 200'den fazla kitap bulunan öğrencilerden okulda bir haftada girdiği ders saati sayısı 40 olanların içerisinde ailesinden kendine güvenmesi için destek alan öğrencilerden oluşan düğüm olduğu belirlenmiştir. Başarılı ve başarısız öğrencileri açıklamada en etkili üçüncü düğümün; evinde 101-200 arasında kitap bulunan öğrencilerden okulda hiçbir fen dersinde kendi deneyimlerini tasarlamalarına izin verilmeyenlerin içerisinde her hafta fen dersi için öğrenmeye ayırdığı zaman 150 dakikadan fazla olan öğrencilerden oluşan düğüm olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Bunun yanında öğrencilerin başarılarını ayırt etmede en az bilgi veren düğümün; evinde 10'dan az kitap olan öğrencilerin içerisinde çevre bilincine sahip olmayıp buna rağmen çevresel iyimserliğe sahip olan öğrencilerden oluşan düğüm olduğu belirlenmiştir.

The aim of this research is to determine the variables that analyze science literacy in the responses of Turkish students to the PISA 2015 student questionnaire. This research has been conducted in relational screening model. In the PISA 2015 application, close to 540,000 students representing a universe of about 29 million students in 72 countries were included in the study. The universe of Turkey has 1.324.089 students in the range of 15 years 3 months to 16 years 2 months, while the achievable universe of Turkey, which can participate in the application, has 925.366 students. Population of the study covers all Turkish students who are between 15 years and 3 months old and 16 years and 2 months old. Research sample of Turkey consists from 5895 students who are chosen by stratified sampling method from this universe. Variables, which define Turkish students' science literacy were determined with items which were selected in the PISA student questionnaire. The sample of this study consists of 3052 students remaining after the data containing the lost value is extracted. In this study, one of the data mining decision trees algorithms, Automatic Chi-Square Interaction Detection (CHAID) method was used for data analysis. The results of this study indicated that the best defining variable of Turkish students' science literacy is to `the number of books in the home`. Other variables that explain science literacy of Turkish students have also been studied in detail.It was observed that educational software at home, number of computers in the home, whether there is a computer using for school work at home and parental support, that are subscales of variables about student's personality, family and home, are effective to define variable of Turkish students' science literacy. In additon to these, the students' expected occupational status, that is subscale of student's personal life, is effective to define variable of Turkish students' science literacy. The number of science courses in a week at school and time for science learning, that are subscales of variables about school time and time for learning, are effective to define variable of Turkish students' science literacy. Inquiry-based science teaching and learning practices which is a subscale of science learning in school variable, is also effective effective to define variable of Turkish students' science literacy. Moreover, environmental awareness, environmental optimism, science self-efficacy and epistemological beliefs about science which are subscales of science tendency, is also effective effective to define variable of Turkish students' science literacy. In this study, the values of earnings were analyzed to determine the most effective node in separating successful and unsuccessful students. Thus, the node consisting of students with science self-efficacy, who have more than 200 books in home and attend more than 40 courses in a week at school, was determined the most effective node. The node consisting of students with parental support that encourage them to be confident, who have more than 200 books in home and attend 40 courses in a week at school, was determined the second most effective node. The node consisting of students spending more than 150 minutes for learning science lesson, who have 101-200 books in home and never be allowed to design their own experiments, was determined the third most effective node in separating successful and unsuccessful students. Besides, the node consisting of students having environmental optimism, who have less than 10 books in home and have not environmental awareness, determined the fewest effective node in separating successful and unsuccessful students.