THE İNVESTİGATİON OF THE PREDICTION OF STUDENTS’ SCIENCE AND MATH SCORES BY A COGNİTİVE ARCHITECTURE MODEL: 2019 EXAMİNATION TIMSS

Abstract

The aim of this study is to construct a cognitive architecture model and examine its predictive capacity on students’ achievement in science and mathematics. In this context, the cognitive architecture model, was established based on the perception of reality and consisting of four themes: metaphysics, physics, biology and sociology. Afterwards, the predictability of this model to students' science and mathematics achievement was examined. In the first stage, the grounded theory, which is an interpretive model, was used to form the theoretical part of the research. In the second stage, the relational survey model was used to reveal student success. The sample of the research consists of 181 eighth grade schools and 4077 students studying in Turkey who participated in the TIMSS application in 2019. In the study, the results of the science and mathematics achievement test applied to the eighth-grade students participating in the TIMSS 2019 application and the answers given to the student questionnaire were used as research data. Hierarchical regression analysis was conducted to understand how students' science and mathematics achievement was predicted by the cognitive architecture model. The results of the study showed that various items in the student questionnaire significantly predicted student achievement in accordance with the cognitive architecture model developed. In other words, it has been concluded that the cognitive architecture model, developed is a valid and powerful model in understanding the relationship between student variables and success.

Keywords

• science achievement
• mathematics achievement
• students
• the cognitive architecture model

Bir Zihin Mimarisi Modelinin Öğrencilerin Fen Bilimleri Ve Matematik Başarılarını Yordama Durumunun İncelenmesi: TIMSS 2019 Sınavı

Öz

Bu çalışmanın amacı bir zihin mimarisi modeli kurmak ve bu modelin öğrencilerin fen ve matematik başarılarını yordama durumunu incelemektir. Bu kapsamda gerçeklik algısını temel alan ve metafizik, fizik, biyoloji ve sosyoloji olmak üzere dört temadan oluşan bir zihin mimarisi modeli kurulmuştur. Sonrasında ise bu modelin öğrencilerin fen bilimleri ve matematik başarısını yordama durumu incelenmiştir. İlk aşamada araştırmanın teorik kısmının oluşması adına yorumsal bir model olan gömülü desen kullanılmıştır. İkinci aşamada ise öğrenci başarısını ortaya koymada ilişkisel tarama deseni esas alınmıştır. Araştırmanın örneklemini 2019 yılındaki TIMSS uygulamasına katılan Türkiye’de öğrenim gören sekizinci sınıf düzeyinde 181 okul ve 4077 öğrenci oluşturmaktadır. Araştırmada TIMSS 2019 uygulamasında yer alan sekizinci sınıf öğrencilerine uygulanmış olan fen bilimleri ve matematik başarı testi sonuçları ve öğrenci anketine verilen cevaplar araştırma verisi olarak kullanılmıştır. Öğrencilerin fen ve matematik başarısının zihin mimarisi modeli tarafından nasıl yordandığını anlamak için hiyerarşik regresyon analizi yapılmıştır. Çalışma sonuçları öğrenci anketinde yer alan çeşitli maddelerin geliştirilen zihin mimarisi modeline uygun olarak öğrenci başarısını anlamlı bir şekilde yordadığını göstermiştir. Farklı bir ifadeyle geliştirilen zihin mimarisi modelinin öğrenci değişkenleri ile başarı arasındaki ilişkiyi anlamada geçerli ve güçlü bir model olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• fen bilimleri başarısı
• matematik başarısı
• öğrenci
• TIMSS
• zihin mimarisi modeli

Kaynakça

1. Abazaoğlu, İ. (2014). Fen bilgisi öğretmen ve öğrenci özelliklerinin öğrenci fen başarısı ile ilişkisi: TIMSS 2011 verilerine göre bir durum analizi. [Yayımlanmamış doktora tezi]. Gazi Üniversitesi, Ankara.
2. Acar, M. ve Buldur, S. (2021). Fen bilimleri öğretmenlerinin gözünden merkezi sınavları: olumsuz ve olumsuz etkileri. Anadolu Uluslararası Eğitim Bilimleri Dergisi, 11(1), 390-414.
3. Akıllı, M. (2015). Regression levels of selected affective factors on science achievement: a structural equation model with TIMSS 2011 data. The Electronic Journal for Research in Science & Mathematics Education, 19(1),1-16.
4. Amstrong, D., Gosling, A., Weinman, J. & Marteau, T. (1997). The place of inter-rated reliability in qualitaive research: An empirical study. Sociology, 31(3), 597-606.
5. Aydın, M. (2015). Öğrenci ve okul kaynaklı faktörlerin TIMSS matematik başarısına etkisi. [Yayımlanmamış doktora tezi]. Necmettin Erbakan Üniversitesi, Konya.
6. Aypay, A., Erdoğan, M. & Sözer, M. (2007). Variation among schools on classroom practices in science based on TIMSS-1999 in Turkey. Journal of Research in Science Teaching, 44(10), 1417–1435.
7. Buldur, S. ve Acar, M. (2019). Ortaokul öğretmenlerinin merkezi sınavlara yönelik görüşleri. Kastamonu Education Journal, 27(1), 319-330.
8. Büyüköztürk, Ş., Çakan, M., Tan, Ş. ve Atar, H. (2014). TIMSS 2011 ulusal matematik ve fen raporu: 8. Sınıflar https://odsgm.meb.gov.tr/test/analizler/docs/timss/TIMSS-2011-8-Sinif%20Raporu.pdf ‘den alınmıştır.

9. Ceylan, E. ve Berberoğlu, G. (2007). Öğrencilerin fen başarılarını açıklayan etmenler: bir modelleme çalışması. Eğitim ve Bilim 32(144), 36-48.
10. Chomsky, N. (2011). Dil ve zihin. 3. Edisyon, (Çev. Kocaman, A.). Bilgesu Yayınları.
11. Denzin, N. K. & Lincoln, Y. S. (1994). Introduction: Entering the field of qualitative research. Thousand Oaks, CA: Sage.
12. Doğan, N. ve Barış, F. (2010). Tutum, değer ve özyeterlik değişkenlerinin TIMSS 1999 ve TIMSS-2007 sınavlarında öğrencilerin matematik başarılarını yordama düzeyleri. Eğitimde ve Psikolojide Ölçme ve Değerlendirme Dergisi, 1(1), 44-50.
13. Erşan, Ö. (2016). TIMSS 2011 8. sınıf öğrencilerinin matematik başarılarını etkileyen faktörlerin çok düzeyli yapısal eşitlik modeliyle incelenmesi. [Yayımlanmamış doktora tezi]. Hacettepe Üniversitesi, Ankara.
14. Eslinger, P. J., Flaherty-Craig, C. V. & Benton, A. L. (2004). Developmental outcomes after early prefrontal cortex damage. Brain and Cognition, 55(1), 84-103.
15. Fidan Dişikitli, A. (2011). İlköğretim 7. ve 8. sınıf öğrencilerinin fen ve teknoloji dersine yönelik tutumları ile fen ve teknoloji dersi başarıları arasındaki ilişki. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Selçuk Üniversitesi, Konya.
16. Field, A. (2005). Discovering Statistics using using SPSS. London: Sage Publication.
17. Freud, S. (1994). Psikanaliz. (Çev. Büyükören, T). Düşünen Adam Yayınları.
18. Greene, C. C. (2011). Third grade teachers’ experıences ın preparıng for and ınteractıng wıth the Ohio achıevement assessment: A hermeneutıc phenomenologıcal study of the effects of the 2001 no chıld left behınd act. Kent State University.
19. Heidegger, M. (2018). Varlık ve zaman, (Çev. K. H. Ökten). Alfa Yayın.
20. Jung, C.G. (2006). Analitik psikoloji, (Çev, E. Gürol). Payel Yayınları.
21. Kahneman, D. (2018). Hızlı ve yavaş düşünme, (Çev. O. Ç. Deniztekin ve F. N. Deniztekin). Varlık Yayınları.
22. Kahraman, N. (2014). Cross-grade comparison of relationship between students' engagement and TIMSS 2011 science achievement. Education and Science, 39(172), 95–107.
23. Kan, A. (2006). Ölçme araçlarında bulunması gereken nitelikler. Atılgan, H. (Ed.), Eğitimde ölçme ve değerlendirme. (ss. 88-138). Anı Yayıncılık.
24. Karaca, F. (2018). Sekizinci sınıf öğrencilerinin TIMSS matematik başarılarının bazı değişkenler açısından incelenmesi: Eskişehir ili örneği. [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi. Eskişehir.
25. Karasar, N. (2005). Bilimsel araştırma yöntemi. Nobel Yayın Dağıtım. Liou, P. Y. & Liu, E. Z. F. (2015). An analysis of the relationships between Taiwanese eighth and fourth graders’ motivational beliefs and science achievement in TIMSS 2011. Asia Pacific Education Review, 16(3), 433-445.
26. Lincoln, Y. & Guba, E. (1985). Naturalistic Inquiry. Newbury Park, CA:Sage Publication. Mays, N. & Pope, C. (2000). Qualitative research in health care: Assessing quality in qualitative research. British Medical Journal 320(1) 50-52.
27. MEB. (2016). TIMSS 2015 ulusal matematik ve fen bilimleri ön raporu 4. ve 8. sınıflar. https://odsgm.meb.gov.tr/meb_iys_dosyalar/2017_06/23161945_timss_2015_on_raporu.pdf ‘den alınmıştır.
28. MEB. (2020). TIMSS 2019 Türkiye ön raporu. T.C. Millî Eğitim Bakanlığı, eğitim analiz ve değerlendirme raporları, Ankara: Ölçme, Değerlendirme ve Sınav Hizmetleri Genel Müdürlüğü.
29. Mohammadpour, E. & Abdul Ghafar, M. N. (2014). Mathematics achievement as a function of within-and between-school differences. Scandinavian Journal of Educational Research, 58(2), 189-221.
30. Mullis, I. V., Martin, M. O., Foy, P. & Hooper, M. (2016). TIMSS advanced 2015 international results in advanced mathematics and physics. Boston: Boston College TIMSS & PIRLS International Study Center.
31. Ölçüoğlu, R. ve Çetin, S. (2016). TIMSS 2011 sekizinci sınıf öğrencilerinin matematik başarısını etkileyen değişkenlerin bölgelere göre incelenmesi. Eğitimde ve Psikolojide Ölçme ve Değerlendirme Dergisi, 7(1), 202– 220.
32. Panova, E. (1997). Wittgenstein’ın felsefi metamorfozu. (Çev. F. Osman). Uludağ Üniversitesi Yayınları.
33. Pektaş, M. (2010). Uluslararası matematik ve fen bilimleri eğilimleri çalışması (TIMSS 2007) Türkiye örnekleminde fen bilimleri başarısını etkileyen bazı değişkenlerin incelenmes. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Hacettepe Üniversitesi, Ankara.
34. Platon (1992). Devlet. (Çev. E. Sabahattin; M. Ali Cimcoz), 7. Basım, İstanbul: Remzi Kitabevi.
35. Popham, W. J. (2005). Classroom assessment: What teachers need to know. Pearson Education, Inc.
36. Sağlam Tosun N. (2016). 8. sınıf öğrencilerinin fen ve teknoloji dersi başarısını etkileyen bazı faktörlerin incelenmesi. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi], Necmettin Erbakan Üniversitesi, Konya.
37. Strauss, A. & Corbin, J. M. (1997). Grounded theory in practice. Sage.
38. Turgut, M. F. (1990). Eğitimde ölçme ve değerlendirme metotları (7. Baskı). Ankara: Saydam Matbaacılık.
39. Uzun, B. & Ögretmen, T. (2010). Assessing the measurement ınvariance of factors that are related to students' science achievement across gender in TIMSS-R Turkey Sample. Education and Science 35(155), 26.
40. Wadsworth, B. J. (2015). Piaget’nin duyuşsal ve bilişsel gelişim kuramı. (Çev. Z. Selçuk), Pegem Akademi.
41. Walker, D. & Myrick, F. (2006). Grounded theory: An exploration of process and procedure. Qualitative Health Research, 16(4), 547-559.
42. Wang, Z., Osterlind, S. J. & Bergin, D. A. (2012). Building mathematics achievement models in four countries using TIMSS 2003. International Journal of Science and Mathematics Education, 10, 1215-1242.
43. Wittgenstein, L. & Monk, R. (2013). Tractatus Logico-philosophicus. Routledge.
44. Woolfolk, A. (2016). Educational psychology (13th Edition). Pearson Education Limited.
45. Yalçın, S., Demirtaşlı, R.N, Dibek, M.I. ve Yavuz, H.C. (2017). Öğretmen ve öğrenci özelliklerinin Türkiye'deki 4. ve 8. sınıf öğrencilerinin TIMSS 2011 matematik başarılarına etkisi. Uluslararası Aşamalı Eğitim Dergisi, 13(3), 79-94.
46. Yetişir, M. İ. (2014). Türkiye'de sekizinci sınıf öğrencilerinin fen başarısına öğrenci ve sınıf faktörlerinin çok düzeyli etkileri. Eğitim ve Bilim, 39(172), 108-120.
47. Yıldırım, A., Özgürlük, B., Parlak, B., Gönen, E. ve Polat, M. (2016). TIMSS 2015 ulusal matematik ve fen bilimleri ön raporu 4. ve 8. sınıflar. MEB: Ölçme, Değerlendirme ve Sınav Hizmetleri Genel Müdürlüğü.
48. Yurt, E. & Sunbul, A. M. (2013). Investigation of the relationship between TIMSS 2011 science achievement and affective characteristics. International Journal of Social Science and Engineering, 7(12), 1122-1123.