Makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak uluslararası matematik ve fen eğilimleri araştırması Türkiye örneğinin değerlendirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstatistik, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AYDAN BAYRAK BEKTAŞ
Danışman: Ersoy Öz
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Eğitim süreçlerinde toplanan verilerin analiz edilmesi, modellenmesi ve sınıflandırılması için makine öğrenmesi yöntemleri kullanılmaktadır. Bu yöntemler sonucunda çıktıların elde edilmesiyle, mevcut eğitim sistemlerinde reformlara, eğitim politikalarında iyileştirme yapmaya yönelik teşvikler sunabilmektedir. Eğitim veri madenciliği alanında yapılan çalışmalarda öğrencinin başarı durumu ev, okul, öğretmen ve aile bağlamında incelenebilmektedir. Bu tez çalışmasında Uluslararası Eğitim Başarılarını Değerlendirme Kuruluşu tarafından yürütülen Uluslararası Matematik ve Fen Bilimleri Eğilimleri Araştırması (TIMSS) 2011, 2015 ve 2019 yılı verileri için Türkiye 8. sınıf düzeyindeki öğrencilerin fen bilimleri veri setlerine makine öğrenmesi algoritmaları uygulanmıştır. Çalışmada, öğrencilerin fen başarılarını sınıflandırmak için Lojistik Regresyon (LR), Destek Vektör Makineleri (DVM), K En Yakın Komşu Algoritması (K-NN), Naive Bayes (NB) ve Rasgele Orman (RO) algoritmaları kullanılmıştır. Öğrencilerin fen alanındaki başarısını en çok etkileyen değişkenleri belirlemek amacıyla permütasyon özelliği önem yöntemiyle önemlilik kontrolü yapılmıştır. Öğrenci başarı durumunu sınıflandırmada en iyi algoritma, model metriklerine göre bulunmuştur. Ayrıca her bir algoritma için roc eğrileri çizilmiştir. LR ve RO algoritmaları için permütasyon önem kontrolü yapılmıştır. Fen bilimleri 2011, 2015 ve 2019 yıllarına ait veri setleri için LR ve RO en iyi algoritma olarak belirlenmiştir. "Fen bilimlerinde öğrencinin güveni" ve "Ev eğitim kaynakları" değişkenleri fen başarısında en etkili değişkenler olarak belirlenmiştir. Ayrıca TIMSS 8. Sınıf fen bilimleri uluslararası başarı ortalamasına göre bakıldığında, Türkiye' nin başarı puanında pozitif yönde artış olduğu sonucuna ulaşılmıştır.