Matematik eğitiminde yapay zekâ entegrasyonu ile algoritmik düşünme süreçlerindeki değişimin incelenmesi
Examination of changes in algorithmic thinking processes through the integration of artificial intelligence in mathematics education
- Tez No: 1025386
- Danışmanlar: PROF. DR. NECLA TURANLI, DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİĞDEM ALKAŞ ULUSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Matematik, Eğitim ve Öğretim, Mathematics, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Algoritmik düşünme, Matematik eğitimi, Ortaöğretim öğrencileri, Problem çözme becerisi, Yapay zeka, Algorithmic thinking, Mathematics education, Secondary education students, Problem solving ability, Artificial intelligence
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Matematik Eğitimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Araştırmanın amacı, matematik eğitiminde yapay zekâ destekli uygulamaların öğrenme ortamlarına entegrasyonuyla öğrencilerin algoritmik düşünme süreçlerinin gelişimini bilişsel temelli bir yaklaşım çerçevesinde incelemektir. Bu amaç doğrultusunda, karma araştırma yöntemlerinden açıklayıcı sıralı desen kullanılmıştır. Araştımanın yöntem ve desenine uygun olarak araştırmacı tarafından nicel verilere yönelik algoritmik düşünme ölçeği; nitel verilere yönelik uygulama planları, yapay zekâ destekli mBlock uygulamaları ve yarı yapılandırılmış görüşme formları geliştirilmiştir. Ayrıca algoritmik düşünme süreçlerini bütüncül olarak ele alabilmek amacıyla bütünleşik algoritmik düşünme modeli geliştirilmiştir. Araştırmanın nicel örneklemi, 9. sınıfta öğrenim görmekte olan toplam 233 öğrenciden oluşmaktadır. Öğrencilerin algoritmik düşünme süreçlerini belirlemek amacıyla algoritmik düşünme ölçeği uygulanmıştır. Elde edilen verilerle betimsel analiz yapılmıştır. Aynı veriler üzerinde nitel örneklemin belirlenmesi amacıyla veri madenciliği temelli bir sınıflandırma yaklaşımı kullanılarak RapidMiner yazılımında kümeleme analizleri gerçekleştirilmiştir. Böylelikle toplam sekiz öğrenciyle nitel örneklem oluşturulmuştur. Nitel uygulama sürecinde her öğrenciyle ön görüşme, dört haftalık mBlock uygulaması ve son görüşme yapılmıştır. Elde edilen videolarla video analizi; çalışma kâğıtları ve ses kayıtlarıyla içerik analizi yapılmıştır. Araştırma bulguları, yapay zekâ destekli öğrenme ortamlarının öğrencilerin algoritmik düşünme süreçlerindeki bilişsel yapıları görünür hâle getirerek problem çözme süreçlerini daha sistematik biçimde yapılandırmalarına katkı sağladığını göstermektedir. Böylelikle, matematik eğitiminde yapay zekâ destekli öğrenme ortamlarının öğrencilerin algoritmik düşünme süreçlerine yönelik bilişsel süreçlerin geliştirilmesinde önemli bir rol oynadığı ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
The aim of the study is to examine the development of students' algorithmic thinking processes within a cognitive-based approach through the integration of artificial intelligence-supported applications into learning environments in mathematics education. To this end, the study employed an explanatory sequential mixed-methods design. In line with the research method and design, the researcher developed an algorithmic thinking scale for quantitative data; implemetations, AI-supported mBlock implementations, and semi-structured interview forms for qualitative data. Furthermore, an integrated algorithmic thinking model was developed to comprehensively address algorithmic thinking processes. The quantitative sample of the study consisted of a total of 233 students enrolled in the 9th grade. The algorithmic thinking scale was applied to determine the students' algorithmic thinking processes. Descriptive analysis was performed on the obtained data. Clustering analyses were performed in RapidMiner software using a data mining-based classification approach to determine the qualitative sample from the same data. Thus, a qualitative sample of eight students was formed. In the qualitative implemetation process, a preliminary interview, a four-week mBlock implemetation and a final interview were conducted with each student. Video analysis was performed on the obtained videos, and content analysis was conducted on the worksheets and audio recordings. Research findings indicate that artificial intelligence-supported learning environments contribute to students structuring their problem-solving processes more systematically by making the cognitive structures in their algorithmic thinking processes visible. Thus, it has been demonstrated that AI-supported learning environments in mathematics education play a significant role in developing students' cognitive processes related to algorithmic thinking.
Benzer Tezler
- Matematik eğitiminde yapay zekâ kullanımına ilişkin matematik öğretmenleri ile öğretmen adaylarının algı ve yetkinliklerinin incelenmesi
An examination of the perception and competencies of mathematics teachers and teacher candidates on the use of artificial intelligence in mathematics education
FERAH EREN ÇEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimAydın Adnan Menderes ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSEN YAZICI
- Matematik eğitiminde chatgpt yapay zekâ uygulamasının kullanımına yönelik ortaokul öğrenci ve öğretmenlerin görüşlerinin incelenmesi
Examining the opinions of secondary school students and teachers on the use of chatgpt artificial intelligence application in mathematics education
SONER KARABACAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
MatematikVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENES ABDURRAHMAN BİLGİN
- İlkokulda teknoloji destekli matematik eğitiminde yapılan çalışmaların incelenmesi
Başlık çevirisi yok
FERHAT DÜZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimManisa Celal Bayar ÜniversitesiTemel Eğitim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BUKET ÖZÜM BÜLBÜL
- Oyunlaştırma yöntemlerinin matematik eğitimindeki etkisi; Unıty tabanlı bir eğitim uygulaması üzerine deneysel bir çalışma
The effect of gamification methods in mathematics education; an experimental study on a Unity-based educational application
TANSU ULUSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Eğitim ve ÖğretimSakarya ÜniversitesiBilişim Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ÇALLI
- Fen eğitiminde yapay zekâ araçlarının kullanımının fen bilgisi öğretmen adaylarının 21. yüzyıl öğrenen becerileri ile fen okuryazarlık algılarına etkisi
The effect of using artificial intelligence tools in science education on science teacher candidates' 21st century learner skills and science literacy perceptions
VİLDAN YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Eğitim ve ÖğretimSivas Cumhuriyet ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN NACAROĞLU