PISA 2022 Fen Okuryazarlığını Etkileyen Faktörlerin Bayesyen Hiyerarşik Model ve Grafik Sinir Ağları ile İncelenmesi
Abstract
Bu çalışmada, PISA 2022 fen okuryazarlığı verileri kullanılarak öğrencilerin fen başarısını etkileyen bireysel, ailesel ve okul düzeyindeki faktörler çok yöntemli bir yaklaşımla incelenmiştir. Eksik verilerin giderilmesinde Rubin kuralları ile birleştirilen çoklu atama yaklaşımı kullanıldıktan sonra klasik regresyon, Bayesyen hiyerarşik regresyon modeli ve GraphSAGE tabanlı Grafik Sinir Ağı modeli uygulanmıştır. Bulgular, farklı yöntemlerin fen başarısını açıklayan temel değişkenler açısından büyük ölçüde tutarlı sonuçlar ürettiğini göstermektedir. Evdeki Eğitsel ve Kültürel Kaynaklar, Sosyoekonomik Statü İndeksi, Ebeveyn Mesleki Prestiji ve Stratejik Öğrenme Alışkanlıkları tüm analizlerde fen başarısının en güçlü pozitif yordayıcıları olarak belirlenmiştir. Buna karşılık toplam haftalık ders yükü, okul dışı haftalık fen çalışma süresi ve bazı öğretim desteği göstergelerinin düşük düzeyde negatif veya anlamsız etkiler gösterdiği belirlenmiştir. Bayesyen analizler, regresyon katsayılarının belirsizliğini güvenilirlik aralıklarıyla ortaya koyarken, çoklu atama regresyon sonuçlarını büyük ölçüde desteklemiştir. GraphSAGE tabanlı model ise öğrenciler arasındaki ilişkisel yapıyı dikkate alarak test verisinde fen başarısındaki varyansın yaklaşık %37'sini açıklamış ve modelin kararlı biçimde yakınsadığını göstermiştir. Sonuç olarak çalışma, fen başarısının açıklanmasında aile kaynakları ve sosyoekonomik göstergelerin belirleyici rolünü ortaya koyarken, grafik sinir ağları ile Bayesyen istatistiksel yaklaşımların büyük ölçekli eğitim verilerinin analizinde tamamlayıcı ve güçlü yöntemler sunduğunu göstermektedir.
Keywords
References
- Abdelrahman, G. ve Wang, Q. (2023). Deep graph memory networks for forgetting-robust knowledge tracing. IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering, 35(8), 7844–7855. https://doi.org/10.1109/TKDE.2022.3206447
- Aditomo, A. ve Klieme, E. (2020). Forms of inquiry-based science instruction and their relations with learning outcomes: Evidence from high and low-performing education systems. International Journal of Science Education, 42(4), 504–525. https://doi.org/10.1080/09500693.2020.1716093
- Akınoğlu, O. ve Tandoğan, R. O. (2007). The effects of problem-based active learning in science education on students' academic achievement, attitude and concept learning. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 3(1), 71–81. https://doi.org/10.12973/ejmste/75375
- Akyüz, G. (2014). The effects of student and school factors on mathematics achievement in TIMSS 2011. Education and Science, 39(172), 150-162.
- Banica, T., Belinschi, S. T., Capitaine, M. ve Collins, B. (2011). Free Bessel laws. Canadian Journal of Mathematics, 63(1), 3–37. https://doi.org/10.4153/CJM-2010-060-6
- Barnard, J. ve Rubin, D. B. (1999). Small-sample degrees of freedom with multiple imputation. Biometrika, 86(4), 948–955. https://doi.org/10.1093/biomet/86.4.948
- Bayarı, C. S., Kurttaş, T. ve Tezcan, L. (1998). Köyceğiz Gölü karışım dinamiği: Çevresel izotoplar ve üç boyutlu yerinde yoğunluk ölçümleri. MTA Cumhuriyetin 75. Yıldönümü Yerbilimleri ve Madencilik Kongresi Bildirileri içinde (s. 2–6).
- Bingham, E., Chen, J. P., Jankowiak, M., Obermeyer, F., Pradhan, N., Karaletsos, T., Singh, R., Szerlip, P., Horsfall, P. ve Goodman, N. D. (2019). Pyro: Deep universal probabilistic programming. Journal of Machine Learning Research, 20(28), 1–6.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
National and International Success Comparisons, Cross-Cultural Comparisons of Education: International Examinations, Science Education
Journal Section
Research Article
Authors
Erhan Ekıcı
0000-0002-8060-9363
Türkiye
Publication Date
August 1, 2026
Submission Date
July 14, 2026
Acceptance Date
July 31, 2026
Published in Issue
Year 2026 Volume: 2 Number: 2