Verilerin kümelenmesinde tepki stili etkisi: PISA 2015 örneği
The effect of response styles on data clustering: The  case of PISA 2015
Yazar: ZAFER ERTÜRK
Danışman: PROF. DR. ŞEREF TAN
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Eğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı / Eğitimde Ölçme ve Değerlendirme Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Fen başarısı = Science achievement ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Fen bilgisi öğretimi = Science teaching ; Kümeleme = Clustering ; Tepki stili = Response style ; Tutumlar = Attitudes ; Uluslararası Öğrenci Değerlendirme Programı = Programme for International Student Assesment ; Öğrenci tutumu = Student attitude

Özet:
Tutum-başarı paradoksu ülke içinde tutum ile başarı arasındaki ilişkinin pozitif, ülkeler arasında ise tutum ile başarı arasındaki ilişkinin negatif olmasıdır. Tepki stili yanlılığı da tutum-başarı paradoksunun sebeplerinden biri olarak kabul edilmekte ve istatistiksel analiz sonuçlarının geçerliğini olumsuz şekilde etkilemektedir. Bu doğrultuda bu çalışmanın amacı, PISA 2015 uygulamasına katılan ülkelerdeki öğrencilerin tepki stili yanlılıklarını düzelterek içeriğe dayalı kümelenmesini sağlamak ve tepki stili yanlılığının tutum-başarı paradoksu üzerindeki etkisini belirleyerek ülke içi ve ülkeler arasındaki tutum ile başarı arasındaki ilişkiyi açıklamaktır. Korelasyonel desende yürütülen araştırmanın örneklemini PISA 2015 uygulamasına katılan ve tutum-başarı paradoksunun görüldüğü ülkeler arasından seçilen 21 ülkedeki 15 yaş grubundaki öğrenciler oluşturmaktadır. Araştırmada öğrencilerin fene yönelik tutumlarını belirlemek amacıyla Fenden Hoşlanma, Başarı Motivasyonu ve Fen Öz Yeterliği ölçekleri kullanılmıştır. Tepki stili yanlılığının düzeltilmesi amacıyla verilerin analizinde Tepki Stili Yanlılığının Düzeltilmesi ve Kümelenmesi (TSYDK) yöntemi kullanılmıştır. TSYDK yöntemi ile tepki stili yanlılığından arındırılmış düzeltilmiş puanlar elde edilmekte ve bu puanlar üzerinden öğrencilerin kümelenmesi gerçekleştirilmektedir. Ayrıca, düzeltilmemiş ham puanlar üzerinden K-ortalamalar kümeleme yöntemi de kullanılarak TSYDK yöntemi ile karşılaştırması yapılmıştır. Düzeltilmemiş ve düzeltilmiş fene yönelik tutum puanları arasındaki farkın manidarlığını değerlendirmede her bir ülke için ilişkili örneklem t-testi analizi yapılmıştır. Fene yönelik tutum ile fen başarısı arasındaki ilişkide tepki stillerinin etkisini incelemek amacıyla düzeltilmemiş ve düzeltilmiş puanlara dayalı korelasyon değerleri elde edilmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, TSYDK yöntemi ile araştırmada yer alan her üç fene yönelik tutum ölçeğindeki tepki stili yanlılığı düzeltilmiş ve içerik tabanlı kümeler elde edilmiştir. Ayrıca TSYDK yöntemi ile tepki stili tabanlı kümelerde elde edilmiştir. TSYDK yöntemi ile elde edilen tepki stili tabanlı ve içerik tabanlı kümelerin birbirinden farklı olduğu görülmüştür. Her üç ölçek için K-ortalamalar yöntemi ile elde edilen kümelemede ise ölçülen özellik açısından öğrencilerin kümelere ayrılmadığı, tepki stili tabanlı kümeleme sonuçlara benzer sonuçlar elde edilmiştir. TSYDK yönteminin bireyleri kümeleme performansı açısından K-ortalamalar kümeleme yöntemine göre daha başarılı olmuştur. Her üç ölçek içinde ülkelerin büyük çoğunluğunda düzeltilmemiş ve düzeltilmiş fene yönelik tutum puan ortalamaları arasındaki farklılığın manidar olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Düzeltilmemiş ve düzeltilmiş puanlar aracılığıyla elde edilen ülkeler arası tutum-başarı korelasyon değerleri her üç ölçek içinde negatif bulunmuştur. Düzeltilmiş puanlar aracılığıyla elde edilen ülkeler arası tutum-başarı korelasyon değerleri, düzeltilmemiş puanlar aracılığıyla elde edilen ülkeler arası tutum-başarı korelasyon değerinden daha düşüktür. Elde edilen bütün sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde; tutum-başarı paradoksunun sebeplerinden birinin tepki stili yanlılığının olduğu ancak tepki stili yanlılığının düzeltilmesinin bu paradoksu ortadan kaldırmada tek başına yeterli olmadığı ve TSYDK yöntemi ile tepki stili yanlılığının düzeltilebildiği, ölçülen özellik açısından öğrencilerin TSYDK yöntemi ile kümelenmesinin daha geçerli sonuçlar verdiği görülmüştür.

Abstract:
The attitude-achievement paradox is that the relationship between attitude and achievement in the country is positive, while it is negative among countries. Response style bias is considered one of the reasons for the attitude-achievement paradox and negatively affects the validity of statistical analysis results. In this regard, this study aims to ensure the content-based clustering of students from countries participating in PISA 2015 by correcting their response style bias and to explain the relationship between attitude and success within and between countries by determining the effect of response style bias on attitude-achievement paradox. The sample of the study, conducted in the correlational design, consists of 15-year-old students from 21 countries that participated in PISA 2015 survey and were selected among the countries with the attitude-achievement paradox. In this study, Enjoyment of Science, Achievement Motivation, and Science Self-Efficacy scales were used to determine the affective characteristics of students in science. In analyzing the data, the Correcting and Clustering Response Style Biased Data (CCRS) method was used to correct response style bias. Corrected scores, devoid of response style bias, are obtained using the CCRS method, and students are clustered based on these values. In addition, the K-means clustering method was also used over the uncorrected raw scores and compared with the CCRS method. To assess the significance of the difference between uncorrected and corrected science attitude scores, a related samples t-test analysis was performed for each country. The correlation values based on uncorrected and corrected scores were obtained in order to examine the effect of response styles on the relationship between attitude towards science and science achievement. According to the results obtained from the study, response style bias in all three scales in the study was corrected with the CCRS method, and content-based clusters were obtained. Moreover, response style-based clusters were obtained with the CCRS method. It has been observed that the response style-based and content-based clusters obtained by the CCRS method are different from each other. In the clustering obtained by the K-means method for all three scales, the students were not divided into clusters in terms of the measured trait, and similar results to the response style-based clustering were obtained. CCRS method was more successful than K-means clustering method for clustering individuals. For all three scales, it was concluded that the difference between the uncorrected and corrected attitude towards science score averages in many of the countries was significant. Intercountry attitude-achievement correlation values obtained from uncorrected and corrected scores were found to be negative for all three scales. The attitude-achievement correlation values between countries obtained through corrected scores are lower than the correlation values obtained from uncorrected scores. When all of the findings are evaluated together; it has been seen that one of the reasons for the attitude-achievement paradox is the response style bias, but the correction of the response style bias solely is not sufficient to eliminate this paradox; the response style bias can be corrected with the CCRS method, and clustering the students with the CCRS method in terms of the measured trait gives more valid results.