Üstün yetenekli olan ve olmayan 9. sınıf öğrencilerinin uzamsal yeteneklerinin göz izleme yöntemiyle incelenmesi
An examination of 9th grade gifted and nongifted students' spatial abilities through eye tracking methodology
Yazar: BERNA YILDIZHAN KÖKTEN
Danışman: PROF. DR. ERHAN ERTEKİN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Matematik Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training ; Matematik = Mathematics

Özet:
Üstün yetenekli (ÜY) öğrenciler üstün yetenekli olmayan (ÜYO) öğrencilere kıyasla yüksek düzeyde görsel ve uzamsal yeteneğe sahiptir. Bu durumun sebebini belirleyebilmek, düşük uzamsal yeteneğe sahip bireylerin uzamsal yeteneğini geliştirebilmek için önem arz etmektedir. Bunun için ÜY öğrenciler ile ÜYO öğrencilerin uzamsal yetenek görevlerini gerçekleştirirken zihinlerinde gerçekleşen bilişsel sürecini incelemeye ihtiyaç duyulmaktadır. Bu sebeple, mevcut çalışmada öğrencilerin uzamsal yetenek görevlerindeki bilişsel sürecinin incelenmesi amaçlanmıştır. Öğrencilerin bilişsel sürecine ışık tutan yöntemlerden biri göz izleme yöntemidir. Dolayısıyla, mevcut çalışma göz izleme yöntemi üzerine inşa edilmiştir. Göz izleme verileri GazePoint GP3 (60 Hz) göz izleme cihazı ile toplanmış ve Gazepoint Analysis Professional Edition programı ile analiz edilmiştir. Ancak göz izleme yönteminin tek başına bir yöntem olarak kullanılması bazı sınırlılıklara sebep olduğu için göz izleme yöntemi ipuculu geriye dönük sesli düşünme yöntemi ile birlikte kullanılmıştır. Mevcut çalışma, 9. sınıf öğrencileri ile gerçekleştirilmiştir. Katılımcı grubu 17'si ÜY ve 37'si ÜYO olmak üzere toplam 54 öğrenciden oluşmaktadır. Bu öğrencilerin 28'i kız ve 26'sı erkektir. Her bir öğrenci ile deney ortamında bireysel çalışma gerçekleştirilmiştir. Öğrencilerin uzamsal yetenekleri uzamsal görselleştirme, zihinsel döndürme ve uzamsal algı olmak üzere üç farklı bileşende ele alınmıştır. Bu bileşenlerin değerlendirilebilmesi için Purdue Uzamsal Görselleştirme Testi (PUGT) kullanılmıştır. Bu testte her bileşenden 12'şer olmak üzere toplam 36 görev yer almaktadır. Bu görevlerden her bileşen için basit, orta ve zor olmak üzere üçer adet görev seçilmiştir. Seçilen bu görevlerdeki öğrenci göz hareketleri göz izleme yöntemi ile incelenmiştir. Bu aşamada, öğrencilerin görevleri nasıl gerçekleştirdiğini geriye dönük ve sözlü olarak açıklaması istenmiştir. Öğrencilerin görev tamamlama sürecini hatırlayabilmesi için kendi göz hareketi videoları ipucu olarak izletilmiştir. Göz izleme çalışmaları tamamlandıktan sonra öğrencilerin toplam uzamsal yetenek puanını hesaplayabilmek için öğrencilerden PUGT'de kalan görevleri kâğıt üzerinde gerçekleştirmeleri istenmiştir. Araştırma sonucunda, öğrencilerin uzamsal görselleştirme, zihinsel döndürme ve uzamsal algı bileşenlerini kapsayan uzamsal yetenek puanları, görev tamamlama süreleri, görev üzerinde ilgilendikleri alanlar, görev çözümünde gerçekleşen göz hareketlerinin ısı haritaları, görev çözüm süreçleri ve görev çözümünde kullandıkları stratejilere yönelik bulgular elde edilmiştir. Elde edilen bulgular her bir uzamsal yetenek bileşeni için ayrı ayrı tartışılmıştır. Öğretmenler ve araştırmacılar için öneriler sunulmuştur.

Abstract:
Gifted students have higher levels of visual and spatial ability compared to nongifted students. Identifying the underlying reason for this difference is important to improve the ability of individuals with low spatial ability. For this purpose, it is necessary to examine the cognitive process of gifted and nongifted students while performing spatial ability tasks. For this reason, the current study aimed to examine students' cognitive processes in spatial ability tasks. One of the methods that shed light on the students' cognitive processes is the eye-tracking method. Therefore, the current study was built on the eye-tracking method. Eye-tracking data were collected with GazePoint GP3 (60 Hz) eye tracker device and analyzed with Gazepoint Analysis Professional Edition program. However, since using eye-tracking method as a stand-alone method has some limitations, eye-tracking method was used together with the cued retrospective thinking aloud method. The current study was conducted with 9th grade students. The participant group consists of a total of 54 students, including 17 gifted and 37 nongifted students. Of these students, 28 were girls and 26 were boys. An individual study was conducted with each student in the experimental environment. Students' spatial abilities were examined in three different components: spatial visualization, mental rotation, and spatial perception. Purdue Spatial Visualization Test (PSVT) was used to assess these components. This test includes a total of 36 tasks, including 12 tasks from each of the components. Among these tasks, three were selected for each component as simple, medium, and difficult. Student eye movements in these selected tasks were analyzed with the eye-tracking method. At this stage, students were asked to verbally and retrospectively explain how they performed the tasks. In order for the students to remember the task completion process, videos of their own eye movements were shown as a clue. After the eye-tracking studies were completed, the students were asked to perform the remaining tasks in the PSVT on paper to calculate the students' total spatial ability score. As a result of the study, findings were obtained regarding students' spatial ability scores, task completion times, areas of interest on the task, heat maps of eye movements during task solving, task solving processes, and strategies used in task solving. The findings were discussed separately for each spatial ability component. Suggestions for teachers and researchers are presented.