Ortaokul fen bilimleri ders kitapları ve yardımcı kaynak kitapların metin madenciliği ile analizi: Fiziksel olaylar konu alanı örneği
Analysis of secondary school science textbooks and auxiliary resource books with text mining: The case of physical events subject area
Yazar: MEHMET YALÇIN GÜNGÖR
Danışman: DOÇ. DR. AHMET YAVUZ
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Bu çalışmanın amacı, Millî Eğitim Bakanlığı (MEB) ortaokul fen bilimleri ders 
kitapları ile konu anlatımlı yardımcı kaynak kitaplarının, fiziksel olaylar konu alanında 
metin analizi ile incelenmesidir. Bu amaç doğrultusunda belirlenen alt problemlerin analizi 
için kitaplara ait metin dosyaları oluşturulmuş, doğal dil işleme (DDİ) ve metin madenciliği 
yöntemleri kullanılarak analizler yapılmıştır. Doğal dil işleme sürecinde Zemberek DDİ
Uygulama Programlama Arayüzü kullanılarak JAVA programlama dilinde hazırlanmış olan 
NKod yazılımı yardımıyla ilgili metin dosyalarının kelime frekans listelerine ulaşılmıştır. 
Kelime frekans listelerine ait dosyalar R Stüdyo programına aktarılmış ve çeşitli paketler 
kullanılarak gerekli analizler yapılmıştır.
Birinci alt problemin analizinde, DK'ları ve YKK'lara ait isim köklü kelime frekans 
listelerinden ilk 20 kelimeye bakılmıştır. İkinci alt problemin analizinde ise DK'ları ile 
YKK'lara ait isim köklü kelime frekansları arasında istatistiksel olarak farklılaşan kelimeleri
bulmak için ki-kare testi yapılmıştır. Üçüncü alt problemin analizinde ise DK'ları ile 
YKK'lara ait dokümanlar arasındaki benzerliğe bakılmıştır. Bunun için veri analizinde 
sıklıkla kullanılan kosinüs benzerliği hesaplanmış ve doküman kümeleme işlemi yapılmıştır.
Dokümanlar arasında altı küme oluştuğunda kaliteli kümelenmelere ulaşılmıştır. Ayrıca bu 
analize ek olarak DK'ları ve YKK'lara ait isim köklü kelime frekans listeleri arasında kitap, 
sınıf ve ünite düzeyi bakımından benzerlik değerleri hesaplanmıştır. 
Sonuç olarak kitaplar ait isim köklü kelime frekans listelerinde ilk 10 kelimede 
farklılaşma olmayıp farklılaşmanın daha az frekansa sahip kelimelerde olduğu, ki-kare 
testine göre DK'larının genellikle etkinlik/deney malzemeleri, YKK'ların ise kavramlar 
bakımından farklılaştığı tespit edilmiştir. Kümeleme çalışmasında ise dokümanlara ait
kosinüs benzerlik değerlerine bakıldığında genel olarak DK'ları ile YKK'lar arasındaki 
benzerliğin DK'ları arasındaki benzerlikten daha fazla olduğu belirlenmiştir. DK'ları ile 
YKK'ların fiziksel olaylar konu alanına ait içeriklerin tamamında 0.956, 5.sınıf düzeyinde 
0.89, 6.sınıf düzeyinde 0.904, 7.sınıf düzeyinde 0.918, 8.sınıf düzeyinde ise 0.935 benzerlik 
değerlerine ulaşılmıştır. DK'ları ile YKK'lar arasındaki benzerlik değerlerinin yüksek 
çıkması kitapların isim köklü kelime frekansları bakımından çok da farklı olmadığını 
göstermektedir.

Abstract:
The aim of this study is to analyse the Ministry of National Education (MoNE) 
secondary school science textbooks (ST) and auxiliary resource books (ARB) with lectures 
in the subject area of physical events by text analysis. For the analysis of the sub-problems 
determined in line with this purpose, text files of the books were created and analyses were 
made using natural language processing (NLP) and text mining methods. In the natural 
language processing process, word frequency lists of the relevant text files were reached 
with the help of NKod software prepared in JAVA programming language using Zemberek 
NLP Application Programming Interface. The files belonging to the word frequency lists 
were transferred to the R Studio programme and the necessary analyses were made using 
various packages.
In the analysis of the first sub-problem, the first 20 words were analysed from the 
rooted word frequency lists of the STs and ARBs. In the analysis of the second sub-problem, 
a chi-square test was conducted to find the words that statistically differed between the 
frequencies of noun-rooted words belonging to STs and ARBs. In the analysis of the third 
sub-problem, the similarity between the documents belonging to STs and ARBs was 
examined. For this purpose, cosine similarity, which is frequently used in data analysis, was 
calculated and document clustering was performed. When six clusters were formed among 
the documents, quality clusters were reached. In addition to this analysis, similarity values were calculated between the frequency lists of noun-rooted word frequency lists of STs and 
ARBs in terms of book, class and unit level. 
As a result, it was determined that there was no differentiation in the first 10 words 
in the frequency lists of noun-rooted word frequency lists of the books, the differentiation 
was in the words with less frequency, and according to the chi-square test, it was determined 
that the STs generally differentiated in terms of activity/experiment materials and the ARBs 
differentiated in terms of concepts. In the clustering study, when the cosine similarity values 
of the documents were analysed, it was determined that the similarity between the STs and 
the ARBs was higher than the similarity between the STs. Similarity values of 0.956, 0.89 
at the 5th grade level, 0.904 at the 6th grade level, 0.918 at the 7th grade level, and 0.935 at 
the 8th grade level were found in all of the contents belonging to the subject area of physical 
events. The fact that the similarity values between the STs and the ARBs are high shows that 
the books are not very different in terms of the frequencies of words with noun roots.