Ortaokul öğrencilerinin matematik dersindeki akademik başarılarının belirlenmesinde bulanık mantık kullanımı
The use of fuzzy logic in determining the academic success of secondary school students in mathematics class
Yazar: ECENAZ KİLLİK
Danışman: DOÇ. DR. MUHAMMED RECAİ TÜRKMEN
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Matematik = Mathematics
Dizin: Akademik başarı = Academic achievement ; Bulanık mantık = Fuzzy logic ; Matematik eğitimi = Mathematics education ; Ortaokul öğrencileri = Secondary school students

Özet:
Bu araştırmanın amacı ortaokul öğrencilerinin matematik dersindeki akademik başarılarının belirlenmesinde bulanık mantık yöntemi kullanılarak incelenmesi, klasik mantık ve bulanık mantık ile yapılan hesaplamalar sonucunda farklılık ve benzerlik durumlarının incelenmesi ve öğrencilerin matematik dersi akademik başarıları ile ilgili model oluşturmak amaçlanmıştır. Araştırma verileri Kütahya ili 2023-2024 eğitim-öğretim yılı matematik dersi 1. dönem 1. ve 2. yazılı sınavı notlarından oluşmaktadır. Çalışma, Kütahya ili Merkez ilçesinde bulunan dört ortaokulda öğrenim gören 876 öğrencinin yazılı puanından oluşmaktadır. Ortaokul öğrencilerinin matematik dersi akademik başarılarının belirlenmesi için Matlab programında bulunan Fuzzy Logic Toolbox kullanılarak bulanık mantık temelli iki girişli ve tek çıkışlı bir sistem tasarlanmıştır. Öğrencilerin matematik dersi 1. ve 2. yazılı sınavı notları verileri giriş değişkenleri olarak belirlenip öğrencilerin başarı durumları ise çıkış değişkeni olarak belirlenmiştir. Toplam 9 tane bulanık kural oluşturulmuştur. Mamdani bulanık çıkarım modeli kullanılarak durulaştırma işleminin ardından öğrencilerin başarı durumu elde edilmiştir. Ortaokul öğrencilerinin matematik dersi akademik başarısı ilk olarak klasik yöntemle daha sonra bulanık mantık yöntemiyle değerlendirilmiştir. Değerlendirme sonucunda elde edilen sonuçlar SPSS programı kullanılarak betimsel istatistikler, t-Testi ve Pearson's r testi kullanılarak klasik ve bulanık yöntemle elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda 5 ve 7. sınıf düzeyinde bulanık mantık yöntemi kullanılarak elde edilen puanların ortalaması klasik mantık yöntemi kullanılarak elde edilen puanların ortalamasından daha düşük; 6 ve 8. sınıf düzeyinde bulanık mantık yöntemi kullanılarak elde edilen puanların ortalaması klasik mantık yöntemi kullanılarak elde edilen puanların ortalamasından daha yüksek olduğu görülmüştür. Klasik mantık ve bulanık mantık yöntemleri ile elde edilen yazılı puanlar arasında pozitif yönlü ve yüksek bir ilişkinin olduğu görülmüştür. 5,6 ve 7. sınıf düzeylerinde klasik ve bulanık mantık yöntemleri sonucu elde edilen puanlar arasında anlamlı fark olduğu, 8.sınıf düzeyinde iki yöntem arasında anlamlı farkın olmadığı görülmüştür. Bulanık mantık ve klasik mantık karşılaştırılması sonucunda bulanık mantık yöntemi daha esnek sonuçlar verdiği için bulanık mantık lehine bir sonuca ulaşılmıştır.

Abstract:
The study aims examine comprehensive logical methods in determining elaborate academic achievements of secondary schools in mathematics, to examine the result diversity and similarity of classical logic and fuzzy logic, and to create a model regarding the academic achievements of mathematics courses in general. The research data consists of the written notes of the 1st Term 1st and 2nd Mathematics course of the 2023-2024 academic year in Kütahya. The study consists of 876 students' written scores 4 secondary schools in the center of Kütahya. To determine the academic achievement of secondary school students in mathematics, a fuzzy logic-based two-input and single-output system was designed using the Fuzzy Logic Toolbox in the Matlab program. The students' mathematics course 1st and 2nd written grades data were determined as input variables, and the students' achievement status was determined as the output variable. A total of 9 fuzzy rules were created after the defuzzification process use the Mamdani fuzzy inference model. The academic success of secondary school students in mathematics was evaluated first with the classical method and then with the designed fuzzy-based model. The results were compared withthose obtained by the traditional and fuzzy method using descriptive statistics, t-Test and Pearson's r test using the Spss. According to the results obtained, It has been observed that there is a high positive relationship between the fuzzy logic method and the classical logic method. It was as academic success score obtained the fuzzy logic method was less than the classical logic method for grades 5 th, and 7 th . But it was obtained fuzzy logic method was more than classical logic method for grades 6 and 8. As a result of the comparison of fuzzy logic and classical logic. There is a significant difference for 5th, 6th and 7th grades but there isn't a significant difference for 8 th. A conclusion was reached in favor of fuzzy logic as the fuzzy logic method gives more flexible results.