Matematiksel Görevlerde Bilişsel Talep ve Semiyotik Temsiller: ChatGPT Tabanlı TRSR Analiz Aracının Geliştirilmesi
Abstract
Bu çalışma, Raymond Duval’in Semiyotik Temsil Kayıtları Teorisi çerçevesinde, ortaokul 7. sınıf cebir görevlerinin bilişsel talep düzeylerini sınıflandırmak amacıyla geliştirilen yapay zekâ destekli " TRSR–Cognitive Demand Analyzer " aracının potansiyelini incelemektedir. Nitel açıklayıcı durum çalışması deseninde tasarlanan araştırmada, ChatGPT tabanlı bu aracın performansını değerlendirmek için 7. sınıf matematik ders kitabı "Cebirsel İfadeler" ünitesinden seçilen görevler kullanılmıştır. ChatGPT’nin sınıflandırmaları ile 7. sınıf öğrencisinin aynı görevleri çözerken yaşadığı bilişsel süreçler karşılaştırılarak, yapay zekâ analizinin öğrencinin gerçek bilişsel deneyimleriyle ne ölçüde örtüştüğü değerlendirilmiştir. Veriler; uzman değerlendirmeleri, ChatGPT sınıflandırmaları ve bir öğrencinin "sesli düşünme" (think-aloud) protokolü aracılığıyla toplanarak karşılaştırmalı analize tabi tutulmuştur. Bulgular, ChatGPT’nin semiyotik temsil süreçlerini (işlem ve dönüşüm) yüksek tutarlılıkla tanımlayabildiğini; ancak dönüşüm ağırlıklı karmaşık görevlerde modelin sunduğu gerekçeleri ayrıntılı ve sistematik bir biçimde yapılandırmakta zorlandığını göstermektedir. Öğrencinin bilişsel talep algısının başlangıçta görevlerin özelliklerine (görsel ya da işlemsel oluşu) dayandığı ancak çözüm süreci ilerledikçe bu algının yeniden yapılandığı görülmüştür. Çalışma sonucunda geliştirilen TRSR–Cognitive Demand Analyzer aracının, bilişsel talep ve semiyotik temsil süreçlerinin analizinde dikkate değer bir potansiyel sergilediği ve yapay zekânın matematiksel görevlerin tasarımı ile analizinde etkili bir destekleyici araç olarak kullanılabileceği görülmüştür.
Keywords
References
- Akdemir, M., & Narlı, S. (2022). Examining middle school students’ perceptions of polygons. Uluslararası Karamanoğlu Mehmetbey Eğitim Araştırmaları Dergisi, 4(1), 74–92. https://doi.org/10.47770/ukmead.1123023
- Amofa, B., Kamudyariwa, X. B., Fernandes, F. A. P., Osobajo, O. A., Jeremiah, F., & Oke, A. (2025). Navigating the complexity of generative artificial intelligence in higher education: A systematic literature review. Education Sciences, 15(7), 826. https://doi.org/10.3390/educsci15070826
- Ansaldo-Leyva, J. C., Peralta-García, J. X., Encinas-Pablos, F. J., Cuevas-Salazar, O., Rangel-Lucas, L., & Londoño-Millán, N. (2019). Semiotic representations of the linear function by students studying administration. International Education Studies, 12(9), 97. https://doi.org/10.5539/ies.v12n9p97
- Andrade-Girón, D., Marín-Rodriguez, W., Sandivar-Rosas, J., Carreño-Cisneros, E., Susanibar-Ramirez, E., Zuñiga-Rojas, M., Angeles-Morales, J., & Villarreal-Torres, H. (2024). Generative artificial intelligence in higher education learning: A review based on academic databases. Iberoamerican Journal of Science Measurement and Communication, 4(1), 1–16. https://doi.org/10.47909/ijsmc.101
- Baxter, P., & Jack, S. (2008). Qualitative case study methodology: Study design and implementation for novice researchers. The Qualitative Report, 13(4), 544–559. https://doi.org/10.46743/2160-3715/2008.1573
- Breese, J., Sargent, C., & Young, B. (2025). Student knowledge and perceptions of AI usefulness: An exploratory study of Romanian students. Online Journal of Applied Knowledge Management, 13(1), 35–46. https://doi.org/10.36965/ojakm.2025.13(1)35-46
- Castro, E., Cañadas, M. C., & Molina, M. (2022). Difficulties in semantically congruent translation of verbally and symbolically represented algebraic statements. Educational Studies in Mathematics, 110, 593–609. https://doi.org/10.1007/s10649-021-10088-3
- Chen, E., Wang, D., Xu, L., Cao, C., Fang, X., & Lin, J. (2024). A systematic review on prompt engineering in large language models for K–12 STEM education [Preprint]. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.11123
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Mathematics Education
Journal Section
Research Article
Publication Date
September 30, 2026
Submission Date
February 26, 2026
Acceptance Date
September 28, 2026
Published in Issue
Year 2026 Volume: 27 Number: 3