Sekizinci sınıf öğrencilerinin TIMSS 2015 matematik başarılarının bilişsel tanı modeli ile incelenmesi
Investigation of TIMSS 2015 mathematics achievement for eighth grade students with the cognitive diagnostic model
Yazar: BURCU PARLAK
Danışman: PROF. DR. NECLA TURANLI
Hacettepe Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı / Ortaöğretim Matematik Öğretimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Başarı = Success ; Bilişsel tanı modelleri = Cognitive diagnostic models ; Bilişsel tanı modelleri = Cognitive diagnostic models ; DINA model = DINA model ; Matematik başarısı = Mathematics achievement ; Matematik eğitimi = Mathematics education ; Ortaokul öğrencileri = Secondary school students ; Uluslararası Matematik ve Fen Araştırmasında Eğilimler = Trends in International Mathematics and Science Study

Özet:
Bu araştırma, sekizinci sınıf düzeyindeki öğrencilerin matematik alanındaki öğrenme eksiliklerinin, zayıf ve güçlü oldukları konuların belirlenmesi amacı ile yapılmıştır. Bu bağlamda, öğrencilerin yanıtlama tepkileri üzerinde madde türlerinin bir etkisinin olup olmadığı da incelenmiştir.
Bu amaç doğrultusunda, Bilişsel Tanı Modellerinden DINA model ile analiz çalışmaları yürütülmüştür. Analiz sürecinde, TIMSS 2015 sekizinci sınıf matematik değerlendirmesi kapsamında uygulanan iki kitapçık ve 69 maddeden elde edilen öğrenci verileri ve maddelerin konu alanlarıyla ilişkisini gösteren Q matris kullanılmıştır. Konu alanlarını temsil eden bilişsel özellikler üç alan uzmanı tarafından sekizinci sınıf matematik öğretim programı ve TIMSS 2015 değerlendirme çerçevesi incelenerek belirlenmiştir. Bu çalışma sonrasında, her bir madde, uzmanlar tarafından belirlenen 14 özellik ile ilişkilendirilerek Q matrisler oluşturulmuştur.
Maddelerden elde edilen bulgular, g (tahmin) ve s (kaydırma) parametrelerinin düşük, δ (ayırt edicilik) parametresinin yüksek olduğunu göstermektedir. Maddelere ait parametre değerleri incelendiğinde, g parametresine ait ortalamaların sırasıyla 0.24 ve 0.19, s parametresine ait ortalamaların 0.21 ve 0.20 olduğu görülmektedir. Testlere ait δ ortalama değerlerinin, 0.55 ve 0.60 olduğu belirlenmiştir. 
Özelliklerin gözlenme sıklıklarına ilişkin sonuçlar incelendiğinde, testleri yanıtlayan öğrenci grubunun yaklaşık yarısının belirlenen özelliklere sahip olmadığı belirlenmiştir. Öğrenme alanları kapsamında bakıldığında, öğrencilerin en az sahip oldukları özelliklerin başında sayılar öğrenme alanında yer alan "kesirler ve ondalık gösterimler" ve cebir öğrenme alanında yer alan "cebirsel ifade ve işlemler" özelliği gelmektedir. Geometri öğrenme alanında öğrencilerin en zayıf olduğu özelliğin "dönüşüm geometrisi" olduğu belirlenmiştir.
Madde türüne ilişkin analiz sonuçları incelendiğinde, açık uçlu maddelerden elde edilen s parametrelerinin daha yüksek çıktığı görülmektedir. Bu sonucun özellikle kısmi puanlanan maddelerde biraz daha arttığı gözlenmiştir. Çoktan seçmeli maddelerde ise, g parametresinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Aynı özelliği ölçen çoktan seçmeli ve açık uçlu maddelerle ilgili bulgular incelendiğinde,  çoktan seçmeli bir maddede özelliğe sahip öğrencilerin yanlış yanıtlama olasılıkları çok düşük iken, aynı bilişsel özellikleri ölçen açık uçlu maddede özelliğe sahip öğrencilerin yanlış yanıtlama olasılıkları yüksek çıkmıştır.

Abstract:
This research was conducted with the aim of determining the learning deficits and areas that are weak and strong in the mathematics of the eighth grade students. In this context, it has also been examined whether there is an effect of item types on students' response.
For this purpose, analysis studies were carried out with the DINA model from the Cognitive Diagnostic Models (CDM). In the analysis process, two booklets were applied TIMSS 2015 eighth grade mathematics evaluation and student data obtained from 69 items and Q matrix showing the relation with learning areas of the items were used. Cognitive attributes representing learning areas were determined by three field experts by examining the eighth grade mathematics curriculum and TIMSS 2015 assessment frameworks. After this study, Q matrices were created by associating each item with 14 properties determined by experts.
Findings from the data indicated that the g (guess) and s (slip) parameters were low and the δ (item discriminant) parameter was high. When the parameters values of the items were examined, it had seen that the averages of g parameter were 0.24 and 0.19, the averages of s parameter were 0.21 and 0.20. Mean values of δ for the tests were determined to be 0.55 and 0.60.
When the conclusions regarding the frequency of observations of attributes were examined, it was determined that about half of the students who responded to the tests did not have the specified attributes. When it comes to learning areas, it comes from the "fractions and decimal representations", which are at the top of the attribute that students had at least in the learning field, and the "algebraic expressions and operations" attribute in the area of learning algebra. It has been determined that the weakest attribute of the students in geometry learning is the "rotation geometry".
When the analysis results of the item type were examined, it was seen that the s parameters obtained from the open ended items were higher. It was observed that this result was slightly increased especially in the partial scoring items In the case of multiple choice items, the parameter g is determined to be higher. When the findings of multiple choice and open ended items that measure the same attribute were examined, students with an attribute in a multiple choice item had a very low probability of false answers, whereas students with the same attribute in the open ended item had a high probability of false answers.