Fen bilimleri ders kitapları ve yardımcı kaynak kitapların kelime frekans listeleri yardımıyla analizi
Analysis of science textbooks and supplementary resources using word frequency lists
Yazar: GİZEM ÖZKUL
Danışman: DOÇ. DR. AHMET YAVUZ
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Ders kitapları = Textbooks ; Fen bilgisi dersi = Science lesson ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Kelime frekansı = Word frequency ; Yardımcı kitap = Supplementary book

Özet:
Bu çalışmanın amacı Millî Eğitim Bakanlığı tarafından ders kitabı olarak kabul edilen 8. sınıf Fen Bilimleri kitapları ile farklı yayınevleri tarafından hazırlanan 8. sınıf Fen Bilimleri konu anlatımlı kitaplarında yer alan kelimelerin sıklık dağılımlarını belirlemek, fen kavramları ve fen öğretimi açısından benzerlik ve farklılıkları tartışmaktır. Araştırmanın amacı doğrultusunda doğal dil işleme ve metin madenciliğinde kullanılan yöntemler tercih edilmiştir. Ders kitaplarındaki ve kaynak kitaplardaki metinler düz metin haline getirilerek Zemberek NLP Uygulama Programlama Arayüzü kullanılarak JAVA programlama dilinde hazırlanmış olan NKod yazılımı yardımıyla ilgili ders kitaplarındaki kelimelerin frekanslarına ulaşılmıştır. Verilerin analizinde R Programlama Dili (R Core Team, 2021) ve RStudio (RStudio Team, 2020) uygulaması kullanılmıştır. Yapılan analizler sonucunda elde edilen bulgular aşağıdaki gibidir.
•Ders ve yardımcı kaynaklarda kullanılan ilk 10 ve ilk 100 terimin ünite içeriğini yansıttığına ulaşılmıştır. Ayrıca ders ve yardımcı kaynaklarda en çok vurgulanan terimler genellikle aynıdır.
•Kitapların kendi üniteleri arasındaki en yüksek Spearman sıra korelasyon değerleri hem "Basınç" ile "Basit Makineler" hem de "Mevsimler ve İklim" ile "Enerji Dönüşümleri ve Çevre Bilimi" ünitelerine ait olup en düşük korelasyon değerleri ise "DNA ve Genetik Kod" ünitesinin "Madde ve Endüstri", "Basit Makineler" ve "Elektrik Yükleri ve Elektrik Enerjisi" üniteleriyle arasındaki korelasyon değerine aittir.
•Araştırmada incelenen kitapların aynı üniteleri arasındaki en yüksek Spearman sıra korelasyon değerleri yardımcı kaynaklar arasında iken en düşük korelasyon değerleri ise ders kitaplarıyla yardımcı kaynaklar arasındaki korelasyon değerlerine aittir.
•Ünite düzeylerinde terimlerin frekans dağılımları arasındaki istatistiksel olarak farklılaşmaya ki-kare testi ile bakılmış olup resmi ders kitapları arasında daha az oranda olduğu görülürken, ders kitabı ile kaynak kitaplar arasındaki istatistiksel olarak farklılaşmanın ise daha fazla olduğu görülmüştür. Ayrıca "Elektrik Enerjisi ve Elektrik Yükleri" ünitesi hariç diğer ünitelerin hepsi için en çok istatistiksel olarak farklılaşmanın ünite içeriğine ait terimlerde olduğuna ulaşılmıştır. İstatistiksel olarak farklılaşan terimlere göre kitapların vurguladığı içerikler yorumlanmış ve genel itibariyle kaynak kitapların sorulara ve üniteye ait bazen de kazanım dışı terimlere vurgu yaptığı, etkinliklerde ise öğrencilerin sonuca deney ve gözlem ile ulaştırılmaya çalışıldığı tespit edilmiştir. Ders kitaplarında ise soruların azlığına, üniteye ait terimlerden çok etkinliğe yönelik terimlerin vurgulandığına, etkinliklerde ise öğrencilere hazır deneyler verildiğine ulaşılmıştır.

Abstract:
This study aims to determine the frequency distribution of the words and to discuss the similarities and differences in science concepts and science teaching in the 8th-grade science textbooks accepted as textbooks by the Ministry of National Education and supplementary resources prepared by different publishers. The methods in natural language processing and text mining were used for the study. The texts in the textbooks and reference books were converted into plain text, and the frequencies of the words in the relevant textbooks were reached with the help of NKod software prepared in JAVA programming language using the Zemberek NLP Application Programming Interface. R Programming Language (R Core Team, 2021) and RStudio (RStudio Team, 2020) applications were used for data analysis. The findings obtained as a result of the analysis are as follows.
- It was found that the first 10 and 100 terms used in the course and supplementary resources reflect the unit's content. In addition, the most emphasized terms in the course and supplementary resources are generally the same.
- The highest Spearman's rank correlation values between the units of the books belong to both "Pressure" and "Simple Machines" and "Seasons and Climate" and "Energy Transformations and Environmental Science" units, and the lowest correlation values belong to the correlation value of "DNA and Genetic Code" unit with "Matter and Industry", "Simple Machines" and "Electric Charges and Electric Energy" units.
- The highest Spearman's rank correlation values between the same units of the books examined in the study belong to the auxiliary sources, while the lowest correlation values belong to the correlation values between the textbooks and the auxiliary sources.
- The statistical difference between the frequency distributions of the terms at the unit levels was examined with the chi-square test, and it was seen that the statistical differentiation between the official textbooks was low. In contrast, the statistical differentiation between the textbook and the source books was high. Moreover, it was found that the most statistically differentiated terms for all units except the "Electric Energy and Electric Charges" unit were the terms belonging to the unit's content. According to the statistically differentiated terms, the contents emphasized by the textbooks were interpreted, and it was found that, in general, the sourcebooks emphasized questions and sometimes non-acquisition terms belonging to the unit. In the activities, students tried to reach the results through experiments and observations. In textbooks, on the other hand, it was found that there were fewer questions, terms related to the activity were emphasized rather than terms related to the unit, and ready-made experiments were given to students in the activities.