Farklı ülkelerden Pısa sınavına katılan öğrencilerin matematik okuryazarlığını etkileyen faktörlerin tahmin edilmesi

Abstract

Bu çalıĢmanın amacı; OECD tarafından düzenlenen PISA 2015 sınavından elde edilen veriler yardımıyla veri madenciliği ve yapay sinir ağı yöntemleri ile araĢtırmaya katılan öğrencilerin matematik okuryazarlık düzeylerini tahmin etmek ve matematik okuryazarlığı üzerinde etkili olan değiĢkenleri belirlenmektir. Bu amaç kapsamında farklı yeterlik düzeylerinde olduğu belirlenen altı farklı ülke için öğrencilerin matematik okuryazarlık düzeyleri ve matematik okuryazarlık düzeyleri üzerinde etkili olan değiĢkenler ayrı ayrı incelenmiĢtir. AraĢtırmanın evrenini 72 ülkeden PISA 2015 sınavına katılmıĢ olan 519.334 öğrenci oluĢturmaktadır. ÇalıĢmanın örneklemini Singapur, Japonya, Norveç, Amerika, Türkiye ve Dominik Cumhuriyetinden toplam 34.565 öğrenci oluĢturmaktadır. ÇalıĢmanın birinci aĢamasında veri madenciliği tahminleme yöntemleri kullanılarak analizler gerçekleĢtirilmiĢtir. WEKA programının kullanıldığı bu aĢamada en çok kullanılan yöntemlerden biri olan M5P algoritmasından yararlanılmıĢtır. AraĢtırmanın ikinci aĢamasında; araĢtırma kapsamında belirlenen M5P tahminleme yöntemiyle elde edilen karar ağaçlarının ne düzeyde geçerli sonuçlar ürettiğini belirlemek amacıyla Yapay sinir ağları yöntemleriyle girdi değiĢkenleri yardımıyla çıktı değiĢkeni tahmin edilmiĢtir. MATLAB programında gerçekleĢtirilen analizlerde öğrencilerin gerçek matematik okuryazarlık puanları ile girdi değiĢkenleri yardımıyla tahmin edilen okuryazarlık puanları arasındaki iliĢki incelenmiĢtir. ÇalıĢma sonucunda Singapur örneklemi için matematik okuryazarlığı üzerinde etkili olan değiĢkenlerin sosyo ekonomik durum indeksi, öğretmenin adil olması ile matematik öğrenme süresi olduğu ve elde edilen yordama sonuçların %86,10 oranında tutarlı olduğu belirlenmiĢtir. Japonya örneklemi için matematik okuryazarlığı üzerinde etkili olan değiĢkenlerin matematik öğrenme süresi ve baba eğitim düzeyi olduğu ve elde edilen yordama sonuçların % 40,26 oranında tutarlı olduğu belirlenmiĢtir. Norveç örneklemi için matematik okuryazarlığı üzerinde etkili olan değiĢkenlerin sosyo ekonomik durum indeksi, toplam öğrenme süreleri ile okul dıĢı öğrenme süreleri olduğu ile elde edilen yordama sonuçların % 30,10 oranında tutarlı olduğu belirlenmiĢtir. Amerika örneklemi için viii matematik okuryazarlığı üzerinde etkili olan değiĢkenlerin sosyo ekonomik durum indeksi ve toplam öğrenme süresi olduğu ve elde edilen yordama sonuçların % 39,15 oranında tutarlı olduğu belirlenmiĢtir. Türkiye örneklemi için matematik okuryazarlığı üzerinde etkili olan değiĢkenlerin sosyo ekonomik durum indeksi, matematik öğrenme süresi ile toplam öğrenme süresi olduğu ve elde edilen yordama sonuçların % 26,43 oranında tutarlı olduğu belirlenmiĢtir. Dominik örneklemi için matematik okuryazarlığı üzerinde etkili olan değiĢkenlerin sosyo ekonomik durum indeksi, okula ait hissetme ile iĢbirlikli çalıĢma isteği olduğu ve elde edilen yordama sonuçların % 29,24 oranında tutarlı olduğu belirlenmiĢtir. ÇalıĢma sonucunda farklı yeterlik düzeyindeki ülkelerin matematik okuryazarlığında etkili olan değiĢkenlerin farklılık gösterdiği belirlenmiĢtir.