Fen bilgisi eğitiminde yapay zekâya dayalı Chatbotların uygulanması ve değerlendirilmesi
Implementation and evaluation of Chatbots based on artificial intelligence in science education
- Tez No: 988055
- Danışmanlar: PROF. DR. EROL TAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ordu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmanın amacı, fen bilgisi öğretmen adaylarının eğitiminde kullanılmak üzere geliştirilen yapay zekâ destekli Astrosciencebot uygulamasının öğrenme sürecine etkisi ve süreçteki rolü incelenerek akademik başarı, bilgilerin kalıcılığı, kavram yanılgılarının giderilmesi, 21. yüzyıl becerileri, kullanılabilirlik algısı, davranışsal niyetler ve kullanıcı görüşleri üzerindeki etkisini araştırmaktır. Çalışmada karma desenli tasarım tabanlı araştırma yöntemi benimsenmiştir. Nitel boyutta durum çalışması deseni, nicel boyutta ise ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Çalışma, 2024-2025 eğitim-öğretim yılı güz ve bahar dönemlerinde Ordu Üniversitesi Eğitim Fakültesi Fen Bilgisi Öğretmenliği bölümünde öğrenim gören ve amaca uygun örnekleme ile belirlenen 32 öğretmen adayı (DG: N=16, KG: N=16) ile toplam 16 hafta süresince yürütülmüştür. Veri toplama sürecinde; üç aşamalı KTT, Çok Boyutlu 21. Yüzyıl Becerileri Ölçeği, Chatbot Kullanılabilirlik Ölçeği, Chatbot Kullanımına Yönelik Davranışsal Niyet Ölçeği, Yarı Yapılandırılmış Görüşme Formu ve Süreç Değerlendirme Formu kullanılmıştır. Verilerin analizinde nicel veriler için betimsel ve çıkarımsal istatistiksel yöntemler, normallik testleri, Bağımlı Örneklem T Testi, Bağımsız Örneklem T Testi; nitel verilerin analizinde ise içerik analizi uygulanmıştır. Araştırmanın nicel bulgularına göre, AstroScienceBot kullanan deney grubundaki öğretmen adaylarının öğrenme başarısı, kavram yanılgıları, 21. yüzyıl becerileri, kullanılabilirlik algısı ve chatbot kullanımına yönelik davranışsal niyetleri olumlu etkilenmiştir. Deney grubunda, kontrol grubuna kıyasla öğrenme düzeyleri artmış, kavram yanılgıları azalmış ve bu farklar testlerin sonunda da sürmüştür. 21. yüzyıl becerilerinde anlamlı gelişmeler gözlenmiş, chatbotun erişilebilirlik, kullanışlılık ve güvenilirliği olumlu bulunurken, konuşma kalitesi ve bilgi sunumu orta düzeyde memnuniyet sağlamıştır. Chatbot kullanımına yönelik davranışsal niyetler yüksek olup; performans beklentisi, tutum ve sosyal etki gibi faktörlerde güçlü görüşler elde edilmiştir. Nitel bulgular ise öğretmen adaylarının chatbotu güvenilir ve rahat kullanabildiklerini, 7/24 erişim, anlık geri bildirim ve kavram yanılgılarını düzeltmedeki etkinliğinin avantaj sağladığını göstermiştir. Fen eğitiminde ilgiyi, motivasyonu artırması ve öğretim materyallerine destek olması chatbotların işlevselliğini ortaya koymuştur. Ancak bazı katılımcılar kalıcı öğrenme ve düşünme becerileri açısından olumsuz görüşler bildirmiş, yapay zekâya güvenin zaman zaman sorgulandığı görülmüştür. Sonuçta, yapay zekâ destekli chatbot uygulaması fen eğitiminde öğretmen adaylarının öğrenme başarısını artırıp kavram yanılgılarını azaltırken 21. yüzyıl becerilerini geliştirmekte etkili olmuş, kullanılabilirliği tatmin edici bulunmuş ve eğitimde chatbot kullanımına yönelik olumlu tutumlar oluşturmuştur.
Özet (Çeviri)
The purpose of this study is to examine the impact of the AI-supported Astrosciencebot application, developed for use in the education of science teacher candidates, on the learning process and its role in the process, examining its effect on academic achievement, knowledge retention, elimination of misconceptions, 21st-century skills, perceived usability, behavioral intentions, and user opinions. The study adopted mixed-methods research design. A case study design was used for the qualitative dimension, while a pre-test-post-test control group quasi-experimental design was used for the quantitative dimension. The study was conducted over a total of 16 weeks with 32 teacher candidates (EG: N=16, CG: N=16) enrolled in the Science Education Department of the Faculty of Education at Ordu University during the fall and spring semesters of the 2024-2025 academic year, selected through purposive sampling. During the data collection process, the three-stage KTT, the Multidimensional 21st Century Skills Scale, the Chatbot Usability Scale, the Chatbot Usage Behavioral Intent Scale, the Semi-Structured Interview Form, and the Process Evaluation Form were used. In the analysis of the data, descriptive and inferential statistical methods, normality tests, Dependent Sample T Test, and Independent Sample T Test were used for quantitative data, while content analysis was applied for qualitative data. According to the quantitative findings of the study, the learning success, misconceptions, 21st-century skills, usability perception, and behavioral intentions toward chatbot use of teacher candidates in the experimental group using AstroScienceBot were positively affected. In the experimental group, learning levels increased and misconceptions decreased compared to the control group, and these differences persisted at the end of the tests. Significant improvements were observed in 21st-century skills, and the chatbot's accessibility, usability, and reliability were found to be positive, while the quality of conversation and presentation of information provided moderate satisfaction. Behavioral intentions toward chatbot use were high, with strong opinions on factors such as performance expectations, attitudes, and social influence. Qualitative findings showed that teacher candidates found the chatbot reliable and easy to use, with advantages such as 24/7 access, instant feedback, and effectiveness in correcting misconceptions. Chatbots have demonstrated their functionality in science education by increasing interest and motivation and supporting teaching materials. However, some participants reported negative views in terms of permanent learning and thinking skills, and trust in artificial intelligence was sometimes questioned. In conclusion, the AI-supported chatbot application has been effective in improving teacher candidates' learning success and reducing misconceptions in science education while developing 21st-century skills. Its usability was found to be satisfactory, and it has fostered positive attitudes toward the use of chatbots in education.
Benzer Tezler
- Öğretmenlerin teknolojik pedagojik alan bilgisi hazır bulunuşluk ve yapay zekâ eğitimine yönelik tutum ölçeklerinin yapay zekâ destekli dilsel uyarlama, geçerlik ve güvenirlik çalışması
Artificial intelligence assisted linguistic adaptation, validity and reliability study of teachers' technological pedagogical content knowledge readiness and attitude scales towards artificial intelligence education
SULTAN BURCU TÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜKSEL ALTUN
- Yapay zekâ destekli fen öğretimi hakkında 6., 7. ve 8. sınıf öğrencilerinin görüşlerinin belirlenmesi
Determining the opinions of 6th, 7th and 8th grade students about artificial intelligence supported scienece tecaching
SALMAN YILDIRIMÇAKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Eğitim ve ÖğretimVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARTUN
- Fake news classification using machine learning and deep learning approaches
Makine öğrenimi ve derin öğrenme yaklaşımlarını kullanarak sahte haber sınıflandırması
SAJA ABDULHALEEM MAHMOOD AL-OBAIDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUBA ÇAĞLIKANTAR
- Mimari yapım teknolojileri – detay tasarımı etkileşiminin 3B baskı teknolojileri bağlamında uzman görüşü yöntemi ile belirlenmesi
Determination of architectural construction technologies - detail design interaction with the expert view method in the context of 3D printing technologies
SÜHAN ARTUĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET CEM ALTUN
- Çevre eğitiminde blok tabanlı yapay zekâ uygulamalarının çeşitli değişkenler üzerine etkisi
The effects of block-based artificial intelligence applications in environmental education on various variables
FEYZA ÜNSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA BENZER