T.C.
GAZİ ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ EĞİTİM BİLİMLERİ ANABİLİM DALI EĞİTİM TEKNOLOJİSİ DOKTORA PROGRAMI
UYARLANABİLİR EĞİTSEL WEB ORTAMLARININ ÖĞRENCİLERİN AKADEMİK BAŞARISINA VE GEZİNMESİNEETKİSİ
DOKTORA TEZİ
Hazırlayan Sibel SOMYÜREK
Tez Danışmanı Prof. Dr. H. İbrahim YALIN
T.C.
GAZİ ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ EĞİTİM BİLİMLERİ ANABİLİM DALI EĞİTİM TEKNOLOJİSİ DOKTORA PROGRAMI
UYARLANABİLİR EĞİTSEL WEB ORTAMLARININ ÖĞRENCİLERİN AKADEMİK BAŞARISINA VE GEZİNMESİNEETKİSİ
DOKTORA TEZİ
Hazırlayan Sibel SOMYÜREK
Tez Danışmanı Prof. Dr. H. İbrahim YALIN
ii ÖNSÖZ
Öğrencilerin ön bilgileri, öğrenme sürecindeki hareketleri ve tercihleri doğrultusunda her bir öğrenci için öğretimi kişiselleştiren uyarlanabilir eğitsel bir web ortamının, öğrencilerin akademik başarılarına ve gezinmelerine etkilerini belirlemeyi amaçlayan bu araştırma beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde araştırmanın problem durumu aktarılarak, araştırmanın amacı, önemi, sınırlılıkları ve tanımları belirtilmiştir. Araştırmaya konu edilen uyarlanabilir eğitsel hiper ortam, bayes ağlar ve kaybolma ile ilgili kavramsal çerçeve ikinci bölümde özetlenmiş, üçüncü bölümde araştırmanın yöntemine ilişkin bilgiler aktarılmıştır. Dördüncü bölümde, araştırmanın amaçları ve alt amaçları doğrultusunda elde edilen bulgulara ve bu bulgulara ilişkin yorumlara yer verilerek, beşinci bölümde araştırmanın sonuç ve önerileri sunulmuştur.
Araştırmanın yürütülmesi esnasında bana her zaman yol gösteren ve desteğini esirgemeyen başta danışmanım Prof.Dr. Halil İbrahim Yalın’a olmak üzere, değerli hocalarım Prof.Dr. Hafize Keser ve Prof.Dr. Ahmet Mahiroğlu’na teşekkürlerimi sunarım. Tezle ilgili yaşadığım problemlerin üstesinden gelmemde büyük katkı gösteren ve içtenlikle destek veren Yrd.Doç.Dr. Tolga Güyer’e, tüm akademik çalışmalarımda değerli yönlendirmeleri ve psikolojik desteğinden ötürü Yrd.Doç.Dr. Selçuk Özdemir’e, moral desteği için Yrd.Doç.Dr. Serçin Karataş’a ve katkıları için Gazi Üniversitesi B.Ö.T.E. Bölümündeki tüm meslektaşlarıma teşekkür ederim.
Yazılım geliştirme sürecinde özveriyle yardım eden Süleyman Arık’a, beni akademik çalışma sürecine yönlendiren ve her anlamda destekleyerek bugünlere getiren babam Mehmet Somyürek ve annem Zerrin Somyürek’e, tez sürecimdeki moral ve destekleri için anneannem Ulviye Kubalı, ablam Sema Somyürek ve kardeşim Serdar Somyürek’e, araştırma sürecimde benimle her aşamada birlikte çalışan, mutlu ve mutsuz anlarımı paylaşarak beni cesaretlendiren eşim Bilal Atasoy’a teşekkürlerimi sunarım. Ayrıca burada adını sayamadığım kaynakça kısmında adı geçen tüm araştırmacılara, çalışmama katkıda bulunan tüm hocalarıma, arkadaşlarıma ve çalışmama katılan sevgili öğrencilere teşekkür ederim.
iii
iv ÖZET
UYARLANABİLİR EĞİTSEL WEB ORTAMLARININ ÖĞRENCİLERİN AKADEMİK BAŞARISINA VE GEZİNMESİNEETKİSİ
Somyürek, Sibel
Doktora, Eğitim Teknolojisi Bilim Dalı Tez Danışmanı: Prof. Dr. H. İbrahim YALIN
Ankara – 2008
Bu çalışmanın amacı, uyarlanabilir eğitsel bir web ortamının öğrencilerin akademik başarıları ve gezinmeleri üzerindeki etkisini belirlemektir. Araştırmada öntest sontest kontrol gruplu desen kullanılmıştır. Araştırmanın bağımsız değişkeni web temelli öğrenme ortamıdır. Bağımsız değişkenin iki alt düzeyi vardır: uyarlamaların bulunduğu web temelli öğrenme ortamı ve uyarlamaların bulunmadığı web temelli öğrenme ortamı. Araştırmanın bağımlı değişkenleri ise öğrencilerin akademik başarıları, kaybolma algıları, gezinmelerindeki geri dönüş oranları ve içerik haritasını gezinme aracı olarak kullanma oranlarıdır.
Araştırmanın örneklemini Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Türkçe Öğretmenliği bölümünde 2007–2008 Güz döneminde 2. sınıfta okuyan ve Bilgisayara Giriş dersi alan 67 öğrenci oluşturmaktadır. Bu öğrenciler uyarlamaların bulunduğu ve bulunmadığı web temelli eğitim ortamlarına yansız olarak atanmıştır. Uyarlamaların bulunduğu web ortamı, öğrencilerin ön bilgileri, öğrenme sürecindeki hareketleri ve tercihlerine bağlı olarak kişiselleştirilmiştir. Uyarlanabilir sistemin öğrenci modelleme ve sonuç çıkarma mekanizması yapay zeka tekniklerinden biri olan Bayes ağ modeli kullanılarak oluşturulmuştur. Geliştirilen uyarlanabilir öğrenme sistemi, içerik haritasında yer alan konuların uygunluğuna ilişkin bağlantı görünümünü dinamik olarak uyarlamakta, konuyla ilgili ek bilgileri göstermekte/gizlemekte ve içeriğin sunum türünü (video ya da metin ve resim) belirlemektedir.
Kovaryans analiziyle (ANCOVA) elde edilden bulgulara göre, uyarlanabilir web ortamında çalışan öğrencilerin akademik başarı puanlarındaki değişim ile uyarlamaların bulunmadığı web ortamında çalışan öğrencilerin akademik başarı
v
puanlarındaki değişim arasında anlamlı bir fark olmadığı görülmüştür [F(1-64)= 0.577, p>.05]. Öğrencilerin kaybolma algılarının çalıştıkları ortam yapısına göre farklılaşıp farklılaşmadığını belirlemek için tek faktörlü varyans analizi (ANOVA) kullanılmıştır [F(1-65)= 4.35, p<.05]. Uyarlanabilir ortamda çalışan öğrencilerin kaybolma algısı puanlarının (X =13.28), uyarlamaların bulunmadığı ortamda çalışan gruba (X =15.17) göre anlamlı derecede daha düşük olduğu belirlenmiştir. Öğrencilerin içerik haritasını gezinme aracı olarak kullanım oranlarının da uyarlanabilir ortamda anlamlı derecede daha yüksek olduğu görülmüştür [F(1-65)= 18.23, p<.01]. Uygulanan tek faktörlü ANOVA sonucuna göre; öğrencilerin geri dönüş oranları çalışılan web ortamı bakımından anlamlı farklılık göstermektedir [F(1-65)= 10.120, p<.01]. Uyarlanabilir web temelli öğrenme ortamında çalışan öğrencilerin geri dönüş oranlarının ( =5.282), uyarlamaların bulunmadığı web temelli öğrenme ortamında çalışan öğrencilerin geri dönüş oranlarından ( =6.335) daha düşük olduğu belirlenmiştir. Öğrencilerin ortamlara ilişkin görüşlerinin dağılımı frekans (f) ve yüzde (%) olarak aktarılmıştır. Uyarlamaların bulunduğu ve bulunmadığı her iki web ortamında çalışan öğrencilerin de ortamlara ilişkin memnuniyet düzeylerinin yüksek olduğu belirlenmiştir. Ayrıca uyarlanabilir ortamda çalışan öğrencilerin uyarlamalara ilişkin olumlu görüş bildirdikleri ve uyarlamaların genel anlamda faydalı olduğuna inandıkları görülmüştür.
vi ABSTRACT
THE EFFECTS OF ADAPTIVE EDUCATIONAL WEB ENVIRONMENTS TO LEARNERS ACADEMIC ACHIEVEMENT AND NAVIGATION
Somyürek, Sibel
Doctorate Dissertation, Educational Technology Adviser: Prof. Dr. H. İbrahim YALIN
Ankara – 2008
The aim of the research is to investigate the effects of adaptive educational hypermedia on learners’ academic achievements and navigation. The study has the pretest-posttest, equivalent-groups true experimental design. The independent varaible of the research is web based learning environment. The independent variable has two sub levels: the adaptive web based learning environment and the web based learning environment without adaptation. The dependent variables of the research are academic achievement, perceieved disorientation, the rate of content map use as navigation tool and revisitation rates.
The sampling of research is comprised of 67 second year Turkish Language Teaching students enrolled in Introduction to Computing course studying at Gazi Faculty of Education, Gazi University in 2007–2008 Fall semester. The students are randomly assigned to the adaptive or non-adaptive web based learning environments. The adaptive web based learning environment is individualized depending on each student’s prior knowledge, behaviours during learning and preferences. Student modeling and inference mechanisms of the adaptive system are developed based on Bayesian network model that is one of the artificial intelligence techniques. This adaptive learning system dynamically modifies links with visual hints to guide users current state of subjects in content map, shows or hides additional information on the topic and determines type of content presentation (video or text and visual) based on a user model.
According to the findings of the covariance analysis (ANCOVA), there is not a significant difference between the academic achievement scores of both groups [F(1-64)= 0.577, p>.05]. To verify whether the environment effects the students’
vii
perceived disorientation, one way variance analysis (ANOVA) was conducted [F(1-65)= 4.35, p<.05]. The findings reveal that the perceived disorientation scores (X =13.28) of students in the adaptive environment are lower than the scores (X =15.17) of students in non-adaptive environment. The rate of content map use as navigation tool is significantly higher in the adaptive environment group [F(1-65)= 18.23, p<.01]. Due to the one-factor ANOVA analysis, there is a significant difference in the revisitation rates of the students in the favour of students in the adaptive environment [F(1-65)= 10.120, p<.01]. The revisitation rates ( =5.282) of students in the adaptive environment are lower than the revisitation rates ( =6.335) of students in non-adaptive environment. The thoughts of the students about the learning environments used in the study are given using descriptive statistics. The students in both groups declare high amount of satisfaction related to the learning environments. Moreover, the students in the adaptive environment state positive views on adaptations and their usefulness.
viii
İÇİNDEKİLER TABLOSU
Sayfa JÜRİ VE ENSTİTÜ ONAY SAYFASI ... HATA! YER İŞARETİ TANIMLANMAMIŞ. ÖNSÖZ ... İİ ÖZET ... İV ABSTRACT ... Vİ İÇİNDEKİLER TABLOSU ... Vİİİ TABLOLAR LİSTESİ ... Xİ ŞEKİLLER LİSTESİ ... Xİİİ BÖLÜM I ... 1 GİRİŞ ... 1 1.1.PROBLEM ... 1 1.2.AMAÇ ... 9 1.3.ÖNEM ... 9 1.4.SINIRLILIKLAR ... 10 1.5.TANIMLAR ... 11 BÖLÜM II ... 12 KAVRAMSALÇERÇEVE ... 12
2.1.UYARLANABİLİR HİPER ORTAM ... 12
2.1.1. Uyarlanabilir Hiper Ortamın Tanımı ... 12
2.1.2. Uyarlanabilir Hiper Ortamlara Gereksinim Duyulmasının Nedenleri ... 13
2.1.3. Uyarlanabilir Sistemlerin Yapısı ... 15
2.1.4. Uyarlanabilir Hiper Ortam ile Kullanıcı Tarafından Uyarlanan Hiper Ortam Arasındaki Fark ... 17
2.1.5. Web Temelli Ortamlarda Uyarlama Yapılabilecek Uygulama Alanları.. 18
2.1.6. Uyarlanabilir Eğitim Sistemlerinin Oluşturulması ... 21
ix 2.2.BAYES AĞLAR ... 47 2.3. KAYBOLMA ... 55 2.4. İLGİLİ ARAŞTIRMALAR ... 57 BÖLÜM III ... 62 YÖNTEM ... 62 3.1.ARAŞTIRMA MODELİ ... 62 3.2.ÇALIŞMA GRUBU ... 63 3.3.ÖĞRETİM MATERYALİ ... 64
3.4.VERİ TOPLAMA ARAÇLARI ... 80
3.4.1. Başarı Testi ... 81
3.4.2. Güdülenme ve Öğrenme Stratejileri Ölçeği (GÖSÖ) ... 83
3.4.3. Hiper Ortamlarda Kaybolma Ölçeği ... 84
3.4.4. Geri Dönüş Oranı ... 85
3.4.5. İçerik Haritasını Gezinme Aracı Olarak Kullanma Oranı ... 85
3.4.6. Görüş Formu ... 86
3.5.DENEYSEL İŞLEMLER ... 87
3.6.VERİLERİN ÇÖZÜMLENMESİ VE YORUMLANMASI ... 88
BÖLÜM IV ... 89
BULGULARVEYORUM ... 89
4.1.AKADEMİK BAŞARI ... 89
4.2.GEZİNME ... 92
4.2.1. Kaybolma Algısı ... 92
4.2.2. Gezinme Aracı Kullanma Tercihleri ... 94
4.2.3. Geri Dönüş Oranları ... 96
4.3.UYARLANABİLİR ORTAMDA ÇALIŞAN ÖĞRENCİLERİN SİSTEMİN TAVSİYELERİNE UYMA DURUMLARI ... 97
4.4.ÖĞRENCİLERİN ÇALIŞTIKLARI ORTAMLARA İLİŞKİN GÖRÜŞLERİ ... 98
4.4.1. Öğrencilerin Ortama İlişkin Memnuniyet Durumları ve Genel Değerlendirmeleri ... 99
x
BÖLÜM V ... 114
SONUÇVEÖNERİLER ... 114
Sonuç ... 114
Öneriler ... 117
Uygulamaya İlişkin Öneriler ... 117
Araştırılması Gereken Konulara İlişkin Öneriler ... 117
KAYNAKÇA ... 119
EKLER ... 134
EK 1.DEMOGRAFIK VERI TOPLAMA FORMU ... 135
EK 2.BELIRTKE TABLOSU ... 136
EK 3.ÖNTEST/SONTEST ÇOKTAN SEÇMELİ SINAV VE UYGULAMA SINAVI UZMAN DEĞERLENDİRME FORMU ... 141
EK 4.ONGEREKSINIM KONULARI UZMAN FORMU ... 157
EK 5.BAYES AĞ YAPISININ,KULLANILAN DEĞİŞKENLERİN VE BU DEĞİŞKENLER ARASI KOŞULLU OLASILIKLARIN UYGUNLUKLARINI BELİRLEME FORMU ... 160
EK 6.WEB TEMELİ ÖĞRENME ORTAMINA İLİŞKİN GÖRÜŞ FORMU ... 174
EK 7.UYARLANABİLİR WEB TEMELİ ÖĞRENME ORTAMINA İLİŞKİN GÖRÜŞ FORMU ... 175
EK 8.UYARLANABİLİR ÖĞRENME ORTAMI TASARIMI UYGUNLUK FORMU ... 176
EK 9.KAYBOLMA ÖLÇEĞİ... 180
EK10.GÜDÜLENME VE ÖĞRENME STRATEJİLERİ ÖLÇEĞİ... 181
xi
TABLOLAR LİSTESİ
Tablo 1. İçeriği Uyarlama Teknikleri... 38
Tablo 2. Gezinmeyi Uyarlama Teknikleri ... 42
Tablo 3. Bayes Ağların Eğitim Ortamlarında Kullanımına İlişkin Çalışmalar ... 54
Tablo 4. Araştırma Modelinin Simgesel Görünümü ... 62
Tablo 5. Öğrencilerin Sınıf, Cinsiyet ve Çalıştıkları Ortam Türlerine Göre Dağılımları ... 64
Tablo 6. Örnek Bir Belirtke Tablosu Yapısı ... 81
Tablo 7. Başarı Testinde Yer Alan Maddelerin Güçlük Düzeyleri ... 82
Tablo 8. Başarı Testinde Yer Alan Maddelerin Ayırt Edicilik Katsayıları ... 83
Tablo 9. Örnek Bir Gezinme Yapısı ... 85
Tablo 10. Gezinme Araçları Kullanımına İlişkin Bir Örnek ... 86
Tablo 12. Sontest Puanlarının Çalışılan Öğrenme Ortamlarına Göre Betimsel İstatistikleri ... 89
Tablo 13. Öntest Puanlarına Göre Düzeltilmiş Sontest Puanlarının Çalışılan Ortama Göre ANCOVA Sonuçları ... 90
Tablo 14. Öğrencilerin Kaybolma Algılarının Çalışılan Web Ortamına Göre ANOVA Sonuçları ... 93
Tablo 15. Öğrencilerin İçerik Haritasını Gezinme Aracı Olarak Kullanma Oranlarının Çalışılan Web Ortamına Göre ANOVA Sonuçları ... 94
Tablo 16. Öğrencilerin Geri Dönüş Oranlarının Çalışılan Web Ortamına Göre ANOVA Sonuçları ... 96
Tablo 17. Öğrencilerin Uygun Olmayan Konulara Tıklama Durumları ... 97
Tablo 18. Öğrencilerin Uyarı Ekranında Tavsiye Edilen ve Tavsiye Edilmeyen Konulara Tıklama Durumları ... 98
Tablo 19. Öğrencilerin Çalıştıkları Ortama İlişkin Genel Memnuniyet Durumları... 99
Tablo 20. Uyarlanabilir Web Ortamında Çalışan Öğrencilerin Çalıştıkları Ortamda Memnun Oldukları Özelliklere İlişkin Görüşleri ... 100
Tablo 21.Uyarlamaların Bulunmadığı Web Ortamında Çalışan Öğrencilerin Çalıştıkları Ortamda Memnun Oldukları Özelliklere İlişkin Görüşleri ... 102
xii
Tablo 22. Uyarlanabilir Web Ortamında Çalışan Öğrencilerin Rahatsız Oldukları Özelliklere İlişkin Görüşleri ... 104 Tablo 23. Uyarlamaların Bulunmadığı Web Ortamında Çalışan Öğrencilerin Rahatsız Oldukları Özelliklere İlişkin Görüşleri ... 104 Tablo 24. Uyarlanabilir Web Ortamında Çalışan Öğrencilerin Benzer Yazılımlarda
Bulunmasını İstedikleri Kişiselleştirme Seçeneklerine İlişkin Görüşleri ... 106 Tablo 25. Uyarlamaların Bulunmadığı Web Ortamında Çalışan Öğrencilerin Benzer
Yazılımlarda Bulunmasını İstedikleri Özelliklere İlişkin Görüşleri ... 106 Tablo 26. Öğrencilerin Benzer Yazılımların Çalışma Süreçlerini Kolaylaştırma
Durumuna İlişkin Görüşleri ... 108 Tablo 27. Uyarlanabilir Web Ortamında Çalışan Öğrencilerin Çalıştıkları Yazılımda
xiii
ŞEKİLLER LİSTESİ
Şekil 1. Klasik Bir Uyarlanabilir Sistemin “Öğrenci modeli-Uyarlama” Döngüsü ... 16
Şekil 2. Uyarlanabilir Hiper Ortamların Uygulama Alanları ... 20
Şekil 3. Kullanıcı ve Kullanıcı Modeli ... 22
Şekil 4. Öğrenci Modeli Oluşturma Süreci ... 23
Şekil 5. Örtüşme Modeli ... 29
Şekil 6. Karışıklık Modeli ... 30
Şekil 7. Uyarlanabilir Hiper Ortam Teknolojilerinin Taksonomisi ... 34
Şekil 8. Zeki Öğretim Sistemlerinin Genel Yapısı ... 47
Şekil 9. Bir Bayes Ağ Örneği ... 50
Şekil 10. Geliştirilen Uyarlanabilir Web Temelli Öğretim Ortamının Mimarisi ... 66
Şekil 11. Konular Arasında “veya” Koşuluna Sahip Bir Ön Gereksinim İlişkisi Örneği ... 67
Şekil 12. Konular Arasında “ve” ve “veya” Koşulunu Sağlayan Bir Ön Gereksinim İlişkisi Örneği ... 68
Şekil 13. Konunun Uygunluk Durumunu Belirlemeyle İlgili Bayes Ağ Yapısı ... 71
Şekil 14. Sunum Türünü Belirlemek Amacıyla Kullanılan Bayes Ağ Yapısı ... 73
Şekil 15. Ek Bilgilerin Aktif Olma Durumunu Belirlemek Amacıyla Kullanılan Bayes Ağ Yapısı ... 74
Şekil 16. Bağlantı Açıklamalarının Yer Aldığı İçerik Haritası ... 76
Şekil 17. Uygun Olmayan Bir Konuya Tıklandığında Gelen Uyarı Ekranı ... 77
Şekil 18. Ek Bilginin Açık Olarak Geldiği Bir Ekran Görünümü ... 78
Şekil 19. Uyarlanabilir Web Temelli Öğrenme Ortamının Arayüzü ... 79
BÖLÜM I
GİRİŞ
Bu bölümde araştırmanın problemi, amacı, önemi ve sınırlılıkları verilerek, araştırma raporunda kullanılan temel kavramlar açıklanmaktadır.
1.1. Problem
Bilginin ekonominin başlıca hammaddesi haline geldiği ve diğer kaynakların ötesine geçtiği çağımızda, bilgi ve iletişim teknolojisi araçlarının giderek artan kullanımı; yeni bir yaşam şeklini beraberinde getirmiş ve “Bilgi Toplumu”nun oluşumuna zemin hazırlamıştır (Özgü, 1996; Erkan, 1998). Bilgi toplumu; bilgisayar ve bilgisayara dayalı olarak çalışan araçların kullanıldığı; bireysel ve kitle iletişiminin sınırlar ötesine geçtiği; temel ekonomik faaliyetlerin bilgi üzerine kurulduğu; üretici ve tüketicileri bir araya getiren hizmet türünün bilgi hizmetleri olarak şekillendiği; insan kaynakları yönetiminin ön plana çıktığı, eğitimin sürekli bir ihtiyaç haline geldiği, her türlü bilgi kaynağının ve bilgi merkezinin önem kazandığı; bilginin raporlanması, kontrolü ve analizine ilişkin uluslararası örgütlerin kurumlaştığı bir toplum biçimidir (Rukancı ve Anameriç, 2004). Bilgi toplumu kavramının en belirgin özelliği iletilebilen ve erişilebilen bilgi hacmindeki radikal artıştır. Nitekim dünyada son otuz yılda üretilen toplam bilgi, bundan önceki 5000 yılda üretilenden daha fazladır. Günümüzde yüksek tirajlı bir gazetenin haftalık baskısında, XVII. yüzyılda ortalama bir insanın yaşam boyu edinebileceği bilgiden daha fazla bilgi yer almaktadır. Özellikle 1990'lı yıllarda geliştirilen çeşitli yazılımlar ve çoklu ortamlar bilgi kaynaklarının paylaşımına kolaylık getirmiş; tüm dünyayı
2
kapsayan, yüksek hız ve büyük bant genişliğine sahip bilgi ve iletişim ağı, bilginin bu denli hızlı artışı ve yaygınlaşmasını mümkün kılan altyapıyı sağlamıştır (Akata, 2001).
Günümüzde öğrenilmesine gereksinim duyulan bilgi miktarının katlanarak artışı ve güncelliğini yitiren bilgilerden dolayı öğrenme ihtiyaçlarının sürekli güncellenmesi gereksiniminin yanı sıra teknolojik ortamların coğrafi sınırlamaları ortadan kaldırma potansiyeli ile birlikte öğrenmeye ve öğrenme ortamlarına olan bakış açısında değişim meydana gelmiştir (Khan, 1997; Alotaiby, 2005). Son yıllarda internetin hızlı gelişimi, maliyetlerin azalması ve bilgi edinme anlayışındaki farklılaşma sonucunda, tüm dünyada pek çok üniversite ve pek çok büyük ticari şirket öğrencilerini ve çalışanlarını eğitmek için web temelli eğitim sunma gereksinimi duymaya başlamıştır (Ebner ve diğerleri, 1999; De Bra, 1996). 2007 yılı itibariyle yaklaşık 15,9 milyar dolarlık pazarı payına (IDC, 2008) sahip olan web temelli eğitim sektöründe yarışın artmasıyla birlikte, müşteri haline gelen öğrencilerin “doyumunu” sağlama üniversiteler için önemli bir konu haline gelmiştir (Aggarwal, 2003). Bu nedenle kullanılmakta olan web uygulamalarının incelenerek eğitsel açıdan etkililiğinin sorgulanması süreci öncelikli ve kaçınılmaz bir nitelik kazanmıştır.
Mevcut e-öğrenme uygulamalarıyla ilgili ortak şikayetlerden biri, bu eğitim sistemlerinin öğrencilerin kişisel öğrenme gereksinimlerine uyarlanabilme yeteneğinin olmamasıdır (Eklund ve Brusilovsky, 1999). Bireylerin farklı kişilik özellikleri taşımaları, farklı öğrenme biçimlerine sahip olmaları, bilgiyi farklı şekillerde işlemeleri, farklı bilgi kaynaklarını kullanmayı tercih etmeleri, aynı ortamı kullanırken öğrenme gereksinimlerinin farklılaşmasına neden olmaktadır (Riding ve Rayner, 1998). Bu nedenle eğitim ve eğitim teknolojisi alanında “biri hepsine uymaz (one size does not fit all)” görüşü yaygın olarak kabul görmektedir (Reigeluth, 1996). Bununla birlikte geleneksel eğitsel web sistemleri genel bir amaç doğrultusunda tasarlanarak tüm kullanıcılar için aynı sayfa içeriğini ve aynı bağlantıları sunmaktadır (Brusilovsky, 2001; Francisco-Revilla, 2004). Ancak, web ortamında çalışan bireyler için standart bir kullanıcı tipi yoktur ve tek tipte tasarlanan bu tür uygulamalar farklı bilgi, gereksinim ve ilgileri olan bireylerin kişisel öğrenme gereksinimlerini karşılamada ve öğrenci memnuniyeti sağlamada yetersiz
3
kalmaktadır (Herder, 2006; Brusilovsky, 2001). E-öğrenme teknolojilerindeki gelişmelerle birlikte kullanıcılar arasındaki farklılıkları gözeten ve her bir kullanıcının kişisel gereksinimlerine göre farklılaşan uyarlanabilir öğrenme ortamlarının tasarlanması ve geliştirilmesi mümkün hale gelmiştir (Brusilovsky, 2003). Uyarlanabilir sistemler, yapısının, işlevinin ya da arayüzünün çeşitli yönlerini farklı kullanıcı ya da kullanıcı gruplarının gereksinimlerine ya da kullanıcının zamanla değişen gereksinimlerine uygun olarak değiştirebilen sistemlerdir (Benyon ve Murray, 1993, s:199). Uyarlanabilir eğitim sistemleri ise öğrencinin hedefleri, ilgileri ve tercihlerinin bir modelini oluşturarak, öğrenme ortamını yapılandıran ve her bir öğrenci için öğretimi kişiselleştiren, gelişmiş hipermedya sistemleridir (Brusilovsky, 1998).
Uyarlanabilir eğitim sistemlerinin oluşturulmasında iki temel aşama vardır: öğrenci modelinin oluşturulması ve uyarlamaların gerçekleştirilmesi. Sistemin öğrenciyi tanıması ve bu doğrultuda uyarlamaları gerçekleştirmesi amacıyla oluşturulan öğrenci modeli; öğrencinin sistemdeki davranışlarıyla ilgili tahminleri içeren bilgi kaynağıdır (Koch, 2001, s:35). Zeki öğrenme sistemlerini geleneksel öğretim sistemlerinden ayıran en önemli özelliklerden biri, öğrencilerin öğrenme ve düşünme süreçlerini modelleyecek şekilde öğrenci davranışlarını yorumlama yeteneğidir (Shute ve Psotka, 1996). Bu nedenle öğrenci modelini oluşturma süreci uyarlanabilir öğrenme sistemleri gibi zeki sistemlere ilişkin araştırmaların özünü oluşturmaktadır (Holt ve diğerleri, 1994). Bu tür sistemlerde öğrenci modelini oluştururken karşılaşılan en önemli problemlerden biri “belirsizlik” tir (Butz, Hua ve Maguire, 2006). Öğrenci modelini yapılandırmak için öğrencinin ortamdaki hareketleri, ilgi alanları, kişisel özellikleri, vb. bilgilerin toplanarak, bu bilgilerin yorumlanması ve bu yorumlar ışığında bazı sonuçların çıkarılması gereklidir. Ancak, bu bilgilerin yorumlanarak, öğrencinin mevcut konu hakkında ne kadar bilgi sahibi olduğu, öğrenme hızı, öğrenme tercihlerinin çalışma sürecinde nasıl değişeceği vb. pek çok konuda kesin bir bilginin ortaya konması genellikle mümkün değildir, diğer bir deyişle belirsizlik kaçınılmazdır.
Geleneksel bilgi gösterim yöntemlerinin karmaşık insan davranışlarını modellemede yetersiz kalmasıyla birlikte 1990’ların başından beri yapay zeka
4
alanında belirsizlikle nasıl baş edileceği sorusu hızla yayılan ve artan bir araştırma konusu haline gelmiştir (Jameson, 1996; Butz, Hua ve Maguire, 2006). Kesin olmayan durumlarda sayısal öngörülerin yapılması ancak bazı kabul ve varsayımlardan sonra mümkün olur (Baykal ve Beyan, 2004). Bu kabul ve varsayımlar üzerine kurulan kestirimci istatistik modelleri çok miktarda elektronik veriye erişim imkanı ve yapay zekanın makine öğrenmesi alanındaki ilerlemeler doğrultusunda hız kazanarak öğrenci modellemede kullanılmaya başlamıştır (Zukerman ve Albrecht, 2001).
Kestirimci istatistik modellerinden biri olan Bayes ağlar, öğrenmedeki belirsizlikler, öncül olasılıklar ve istatistiklerden yola çıkarak sonraki olasılıkların hesaplanmasına imkan veren Bayes olasılık kuramından türetilmiştir (Rodriguez, 2006). Bayes ağlar öğrenci modellemede hızlı olması, geleneksel metotlarla ifade edilemeyen karmaşık modelleri ortaya koyma yeteneği ve belirsizlikle baş etmede etkili olmasından ötürü sıklıkla kullanılan bir yöntemdir (Bilsus ve Pazzani, 1997; Olmuş, 2001, s:4; Conati, Gertner ve VanLehn, 2002). Bayes yönteminin geleneksel istatistik yöntemlerine göre iki temel üstünlüğü vardır. İlk olarak hemen her tür veriyle çalışabilme yeteneği vardır, diğer bir ifadeyle Bayes teknikleri için geçersiz ya da eksik veri yoktur. Bayes olasılık kuramının diğer avantajı ise değişkenler arasındaki nedensel ilişkileri göstermeye imkan sağlamasıdır (Nokelainen ve diğerleri, 2001). Günümüzde yapay zeka ve istatistik alanında olasılıkları modellemeden, istenmeyen e-postaları (spam) filtrelemeye kadar pek çok farklı alanda kullanılan bayes ağlar, belirsizlik bulunan bir durumda önceden sahip olunan bilgiler ışığında bir olayın gerçekleşme olasılığını hesaplamayı sağlar. Bu nedenle Bayes yöntemi öğrenci modelleme sistemlerinde belirsizliğin üstesinden gelmek için kullanılan temel yöntemlerden biridir (Jameson, 1996) ve pek çok uyarlanabilir öğrenme ortamının öğrenci modelleme sürecinde kullanılmıştır (Kelly, 2005; Özmert Büğrü, 2003; Stern, 2001).
Uyarlanabilir öğrenme sistemlerinde öğrenci özellikleri temel alınarak öğrenci modeli oluşturulduktan sonra bu modelden elde edilen veriler doğrultusunda uyarlamalar gerçekleştirilir. Bu uyarlamalar içeriği uyarlama (adaptive presentation) ve gezinmeyi uyarlama (adaptive navigation) olmak üzere iki şekilde yapılabilir (Brusilovsky, 1998). İçeriği uyarlama, öğrenci bilgisi, hedefleri ve diğer özellikleri
5
doğrultusunda hiper ortam içeriğinin öğrenciye uygun olarak sunulmasıdır. İçeriği uyarlama, sayfalarda yer alacak bilginin yanı sıra bilginin sunum şekline ilişkin değişiklikleri de içermektedir. Örneğin bir konunun anlatım türü (açıklama / örnek / tanım) kullanıcının tercihine göre farklı şekillerde sunulabilir ya da öğrencinin bilişsel stiline (alan bağımlı/alan bağımsız) uygun içerik görüntülenebilir. Gezinmeyi uyarlama ise öğrencinin öğrenme materyalinde izleyeceği en uygun yolu bulması için destek sunulmasıdır (Brusilovsky ve Pesin 1994, De Bra, 1998). Örneğin, bir sonraki adımı seçmeyi kolaylaştırmak için mevcut sayfadaki bağlantılar öğrenciye uygun olacak şekilde sıralanabilir, notlarla açıklanabilir veya bir kısmı gizlenebilir (De Bra, 1996).
Uyarlanabilir sistemlerin kullanılması web ortamlarının işlevselliğini artırma yollarından biridir (Brusilovsky ve Pesin, 1998). Bilindiği gibi web ortamlarının en önemli özelliklerinden biri, öğrencilerin daha önceden oluşturulmuş bir sırayı takip etme zorunluluğunu ortadan kaldırarak öğrencilere özgür gezinme olanağı sunan doğrusal olmayan bir yapıya sahip olmasıdır (Alomyan, 2004). Bununla birlikte web ortamlarının zengin bağlantı yapısı içinde doğrusal olmayan şekilde gezinme imkanı, bireylerin ilgilendikleri ya da aradıkları bilgiye ulaşamamaları gibi bazı kullanılabilirlik problemlerini de beraberinde getirmektedir. Çoklu ortam sistemleri nereye gideceği, bulunduğu konuma nasıl geldiği ve neyi görüntüleyeceği gibi kararları vermede öğrenciye sorumluluk vermektedir (Zhu, 1996, s: 26). Ancak çoklu ortamlarda gezinme karmaşık bir görevdir ve bireysel farklılıklar bireyin gezinme şeklinde önemli bir rol oynar (Höök, Sjölinder ve Dählback, 1996; Chen ve Macredie, 2002; Herder ve Juvina, 2004). 1990’ların başında yapılan araştırmalarda özellikle büyük kitleler için hazırlanan kapsamlı hiper ortamlarda gezinmeyle ilgili bazı kullanılabilirlik problemleri fark edilmiştir (Brusilovsky, 1998). Gezinmeyle ilgili en temel problemlerden biri kaybolmadır (Conklin, 1987; Hammond, 1989; Beasley ve Waugh, 1995; Chen, 2002). Kaybolma, bireylerin doğrusal olmayan dokümanlarda bulunduğu konumu ve yönünü kaybetme eğilimi olarak açıklanabilir (Conklin, 1987). Schoon ve Cafolla (2002);
• bağlantı kullanıcıyı ilgisiz ya da ilişkisiz bir bilgiye götürdüğünde ya da çok sayıda bağlantı olduğunda,
6
• çoklu ortam sistemlerinin tasarımının uygun niteliklere sahip olmaması veya iyi yapılandırılmamış olması durumunda kaybolmanın gerçekleştiğini belirtmişlerdir.
Kaybolmayı etkileyen bireysel özellikler ve ortam özelliklerini belirlemeye yönelik çok sayıda araştırma yapılmış ve bu araştırma bulgularına dayanarak kaybolmayı önlemeye yönelik çeşitli destek teknolojileri önerilmiştir (Demirbilek, 2004, s:81, Zhu, 1996, s: 29, Juvina ve Herder, 2005; Chou ve diğerleri., 2000). Bağlantı filtreleme, bağlantı önerme ve diğer gezinme uyarlamalarının yapılması, çoklu ortamlarda genelbakış diyagramları (overview diagrams), kılavuzlayıcı turlar, metaforlar ve/veya ekmek kırıntılarına yer verilmesi ile iyi yapılandırılmış çoklu ortamların tasarlanması (paralel ortamlar vb.) bu önlemlerden öne çıkanlardır.
Uyarlanabilir hiper ortamların her bir kullanıcının hedefleri, bilgisi ve tercihlerine uygun olarak gezinme alanını sınırlandırma, bağlantılarla ilgili açıklamaları sunma, ilgisiz bağlantıları gizleme ya da izlenecek en uygun bağlantıyı önerme yoluyla kaybolma problemini önleyebileceği düşünülmektedir (Brusilovsky, 2004; Koch, 2001, s:3). Örneğin Juvina ve Herder (2005) bağlantı önerilerinin bireylerin algıları ve gezinme davranışları üzerindeki etkisini incelemek amacıyla Utrecht üniversitesinde okuyan 32 katılımcı üzerinde deneysel bir çalışma gerçekleştirmişlerdir. Bu çalışmada öğrencilere bulundukları sitelerde gerçekleştirmeleri gereken bazı görevler verilmiş ve bu esnada öğrencilerin gezinme verileri kaydedilmiştir. Deneysel süreç sonunda sitelerin kullanılabilirliğini değerlendirmek ve öğrencilerin kaybolma algılarını ölçmek amacıyla anket uygulanmıştır. Öğrencilerin gezinme verileri incelendiğinde, gezinme desteği sağlanan gruptaki öğrencilerin görevi tamamlama sürelerinin diğer gruba göre anlamlı derecede daha düşük olduğu, gezinme yollarının daha doğrusal olduğu ve bu öğrenciler tarafından geri butonunun daha az kullanıldığı gözlenmiştir. Diğer bir ifadeyle bağlantı önerileri gezinmenin daha yapılandırılmış olmasını sağlamıştır. Buna ek olarak bağlantı önerilerinin verildiği gruptaki erkek öğrencilerin diğer gruptakilere göre web sitelerini daha kullanışlı buldukları ve kaybolma algısı puanlarının daha düşük olduğu görülmüştür.
7
Uyarlanabilir hiper ortamların gezinmeyle ilgili problemlerin yanı sıra, bireye istediği bilgi birimini, istediği sırada, istediği sunum şekliyle sunarak öğrenmeyle ilgili problemleri en aza indireceği düşünülmektedir. Nitekim uyarlanabilir sistemlerin genel amacı içerik ve gezinme uyarlaması sağlayarak gezinme ve öğrenme problemlerinin üstesinden gelmektir (De Bra, 2003). Brusilovsky (1998) uyarlanabilir hiper ortamların, farklı amaçları ve ön bilgileri olan kullanıcılar tarafından kullanılan, ortamın oldukça kapsamlı olduğu tüm uygulama alanlarında faydalı olabileceğini belirtmektedir. Farklı amaçları ve ön bilgileri olan kullanıcılar hiper ortamda sunulan farklı bilgi parçaları ve farklı bağlantılar (linkler) ile ilgilenebilir. Uyarlanabilir sistemler, kullanıcı modelindeki bilgileri kullanarak her bir kullanıcı için bilgi ve bağlantıları kişiselleştirmeye çalışır (Brusilovsky, 1998). Bununla birlikte e-öğrenme alanında yapılan ticari çalışmalar incelendiğinde Blackboard ve WebCT gibi popüler öğrenme yönetim sistemlerinin bile kullanıcılarına henüz kişiselleştirme sunmadığı görülmektedir (Cristea ve Stash, 2006). Türkiye’de geliştirilen öğrenme yönetim sistemlerinde de (e-nokta, meteksan) benzer şekilde uyarlanabilir özellikler bulunmamaktadır. Bu durumun temel nedeni eğitsel uyarlanabilir web sistemlerinin tasarlanma ve geliştirilme sürecinin oldukça karmaşık ve zor olmasıdır. Uyarlanabilir eğitim sistemlerinin geliştirilmesinde, yazılım geliştiriciler, web uygulama uzmanları, içerik uzmanları, konu alanı uzmanları, öğretim tasarımcıları, kullanıcı modelleme uzmanları ve pedagoglar gibi farklı altyapıya sahip bireylerin bir arada çalışmaları gerekmektedir. Bunun da ötesinde bu sistemlerin sunumsal, davranışsal, pedagojik ve mimari yönlerinin ele alınması gerekir (Retalis ve Papasalouros, 2005). Ayrıca yazılım geliştirme sürecinde modelleme ve sonuç çıkarma mekanizması oluşturulurken yapay zeka tekniklerinin işe koşulması gereksinimi bu süreci daha da güçleştirmektedir.
Günlük hayatta kullanılan öğrenme sistemlerinde tasarım ve geliştirme sürecinin zorluğundan dolayı uyarlanabilir sistemlerin kullanımı yaygınlaşmamasına rağmen, literatürde oldukça yeni olan bu alana yoğun bir ilgi olduğu görülmektedir (De Bra, 2008; Kelly, 2005; Alotaiby, 2005; Francisco-Revilla, 2004; Brusilovsky, 2003; Özmert Büğrü, 2003; Eklund ve Sinclair, 2000; Specht ve Kobsa, 1999; Schwarz, Brusilovsky ve Weber, 1996; Kaplan, Fenwick ve Chen, 1998).
8
Uyarlanabilir eğitim sistemlerine ilişkin literatürde yer alan araştırmalar dört grupta ele alınabilir: kavramsal görüşlerin sunulması, yazarlık araçlarının tasarlanması, sistemlerin mimari yönden geliştirilmesi/iyileştirilmesi ve uyarlanabilir öğrenme sistemlerinin öğrenme sürecindeki etkilerinin incelenmesi (Alessandro, 2006, s:37). Kavramsal görüşlere ilişkin çalışmalar, uyarlanabilir sistemleri sınıflandırmayla ilgili özelliklerin tanımlanması, alternatif öğrenci modelleme tekniklerinin teorik olarak kıyaslanması, uyarlanabilir eğitsel ortamlara ilişkin yeni yönelimlerin ortaya konması gibi kavramsal boyutların tanımlanması ve tartışılmasını içerir. Yazarlık araçları, farklı konu alanlarına yönelik alternatif uyarlama tekniklerinin ve sonuç çıkarma mekanizmalarının yer aldığı uyarlanabilir öğrenme sistemlerinin oluşturulabileceği yazarlık araçlarının tasarlanması ve geliştirilmesini kapsar. Sistemlerin mimari yönden geliştirilmesi, konu alanı ve öğrenci modelleme için gerekli bilgilerin detaylandırılması ve/veya uyarlama tekniklerine ilişkin yeni modellerin, özeliklerin ve tekniklerin oluşturulması ve denenmesinden oluşur. Dördüncü alan ise farklı öğrenci özellikleri ve konu alanlarını ele alan uyarlanabilir sistemlerin kullanılarak öğrenci gruplarına öğretim sunulması ve öğretim sürecinin çeşitli değişkenler tarafından incelenmesi esasına dayanır. Literatürde uyarlanabilir öğrenme ortamlarına ilişkin çok sayıda çalışma bulunmasına rağmen, öğretim ortamlarında uyarlamaların etkisinin incelendiği dördüncü alandaki çalışmaların diğer üç alanla kıyaslandığında çok daha sınırlı sayıda ve sınırlı kapsamda gerçekleştirildiği görülmektedir. Oysa öğrenme süreçlerine katkı sağlayacak uyarlanabilir öğrenme ortamlarının geliştirilmesi için bu sistemlerin kullanıldığı deneysel çalışmalardan elde edilen verilere ihtiyaç duyulmaktadır. Nitekim uyarlanabilir eğitim sistemlerinde kişiselleştirme tekniklerinin kullanımına ilişkin deneysel çalışmaların yetersiz olması ve bu tekniklerin kullanışlılığına ilişkin yeterli kanıt bulunmaması literatürde sıklıkla vurgulanan problemlerdir (Eklund ve Sinclair, 2000; Nückles vd., 2006).
Sonuç olarak statik öğrenme materyalleri ve gezinme seçenekleri sunan web ortamlarına bir alternatif oluşturan uyarlanabilir eğitsel web ortamlarının tasarlanması ve gerçekleştirilmesinin güncel ve önemli olduğu görülmektedir. Uyarlanabilir bir öğrenme sisteminde gerçekleştirilen uyarlama türü (içerik/gezinme), kullanılan uyarlama tekniği (bağlantı üretme/ bağlantıları açıklama
9
vb.), bu tekniklerin uygulanış biçimi, bu tekniklerin geliştirilmesinde temel alınan özellikler (görevle ilgililik/ ön bilgilere uygunluk vb.) ile modelleme ve sonuç çıkarma mekanizmaları (elle oluşturulmuş kurallar/bulanık mantık/bayes ağlar) farklılaştıkça, sistemin bağımlı değişkenler üzerindeki etkileri de farklılaşmaktadır. Bu nedenle uyarlanabilir sistemler kullanıldığında farklı koşullar altında ne tür sonuçlar elde edileceğine ilişkin deneysel araştırma bulgularına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu araştırma yukarıda özetlenen eksikliklerin giderilmesine katkı sağlamayı amaçlamaktadır.
1.2. Amaç
Bu araştırmanın amacı, uyarlanabilir eğitsel web ortamlarının öğrencilerin akademik başarıları ve gezinmeleri üzerindeki etkisini belirlemektir. Bu genel amaç ışığında aşağıdaki sorulara cevap aranacaktır:
1. Öğrencilerin deney öncesi ve deney sonrasındaki akademik başarı puanlarındaki değişim, çalıştıkları web ortamlarının uyarlanabilir olması ve olmamasına göre anlamlı bir farklılık göstermekte midir?
2. Uyarlanabilir web ortamlarıyla çalışan öğrenciler ile uyarlamaların bulunmadığı web ortamlarıyla çalışan öğrencilerin
a. kaybolma algıları,
b. içerik haritasını gezinme aracı olarak kullanma tercihleri ve c. geri dönüş oranları arasında anlamlı bir fark var mıdır?
3. Uyarlanabilir ortamda çalışan öğrencilerin sistemin tavsiyelerine uyma durumları nedir?
4. Uyarlanabilir ve uyarlamaların bulunmadığı web ortamları ile çalışan öğrencilerin ortamlara ilişkin görüşleri nedir?
1.3. Önem
Web temelli eğitim ortamları her geçen gün biraz daha yaygınlaşırken, halihazırda kullanılmakta olan sistemlerin büyük çoğunluğunun öğrenciler arası farklılıkları ve öğrencinin zamanla değişebilecek gereksinimlerini göz ardı ederek statik bir içerik ve gezinme yapısı sağlayacak şekilde tasarlandığı görülmektedir. Bu
10
bağlamda, bir çözüm önerisi olarak beliren uyarlanabilir eğitsel bir web ortamının tasarlanması ve geliştirilmesi açısından bu çalışmanın güncel ve dikkate değer olduğu söylenebilir. Ayrıca uyarlanabilir eğitsel bir web ortamının öğrencilerin gezinme ve öğrenme süreçlerine etkisini incelemeye yönelik Türkiye’de yapılan ilk çalışma olması açısından önemlidir. Bunlara ek olarak, geliştirilen uyarlanabilir web temelli eğitim sisteminde öğrenci ve konu alanı modelleme sürecinde ele alınan değişkenler, kullanılan sonuç çıkarma mekanizması ve gerçekleştirilen içerik ve gezinme uyarlamaları doğrultusunda araştırmanın bağımlı değişkenleri üzerindeki etkisini ele alması bakımından özgündür. Gerçekleştirilen içerik ve gezinme uyarlamaları ile web temelli eğitim ortamlarının tasarlanmasına ilişkin ipucu sağlayacak olması nedeniyle işlevseldir.
Uyarlanabilir sistemlerde, modelleme ve sonuç çıkarma mekanizması kritik önem taşımaktadır. Bu çalışmada modelleme ve sonuç çıkarma mekanizmasında yapay zekanın bir alt dalı olan makine öğrenmesi tekniklerinden biri olan Bayes Ağların kullanılması belirsizliklerden sonuç çıkarmada çok güçlü bir karar mekanizmasına sahip olması ve öğrencinin sistemle etkileşimini gözleyerek, sistemin karar vermesine imkan sağlaması açısından işlevseldir.
1.4. Sınırlılıklar
1. Araştırmanın deney grubu, Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Türkçe Eğitimi Bölümü 2. sınıf öğrencilerinden oluşan 67 kişi ile, 2. 2007-2008 yılı Güz Dönemi ile,
3. Yazılım içeriği Lisans Düzeyi Bilgisayara Giriş I dersi MS Word Programı ünitesi ile,
4. Uyarlanabilir web ortamında yer alan uyarlamalar, ek açıklama yöntemi ve farklı açıklama biçimleri yöntemleriyle gerçekleştirilen içerik uyarlaması ve bağlantıları açıklama yöntemiyle gerçekleştirilen gezinme uyarlaması ile sınırlıdır.
11
1.5. Tanımlar
Uyarlanabilir Hiper Ortam: Birbirine bağlantılı düğüm ağından oluşan ve bu düğümlerin içeriği ile düğümler arası bağlantıları kullanıcıya dinamik olarak uyarlamak için kullanıcı modelinden yararlanan kullanıcı merkezli sistemlerdir (Koch, 2000, s:3).
Uyarlanabilir Eğitsel Hiper Ortam: Öğrencinin hedefleri, ilgileri ve tercihlerinin bir modelini oluşturarak, öğrenme ortamını yapılandıran ve her bir öğrenci için öğretimi kişiselleştiren, gelişmiş hipermedya sistemleridir (Brusilovsky,1998)
Kullanıcı Modeli: Uyarlanabilir sistemlerin farklı kullanıcılara farklı tepkiler vermesi için gerekli olan, her bir kullanıcıya ilişkin bilgilerin gösteriminden oluşan modeldir (Brusilovsky ve Millán, 2007).
Öğrenci Modeli: Sistemin öğrenciye ilişkin yargılarını ve aldığı kararları temsil eder (Özmert Büğrü, 2003).
Bayes Olasılık Kuramı: Belli bir varlığın, bir özelliği üzerinde başka bir özelliğinin doğrudan etkisi olduğu durumlarda olasılık hesabının gerçekleştirilmesi için kullanılan bir kuramdır (Neapolitan, 2003).
Bayes Ağlar: Değişkenlerin düğümlerle, koşullu olasılık ilişkilerinin linklerle gösterildiği yön verilmiş döngüsel olmayan grafiklerdir (Jameson, 1998).
İçeriği Uyarlama: Sayfa içeriğinin ve içeriğin sunum biçiminin öğrenci bilgisi, hedefleri ve diğer özellikleri doğrultusunda oluşturulmasını sağlayan yöntemlerdir (Brusilovsky, 1994).
Gezinmeyi Uyarlama: Çoklu ortamlarda karşılaşılan yönlendirme problemlerini en aza indirmek için bağlantı yapısını basitleştirmeye çalışan (De Bra, Brusilovsky ve Houben, 1999) ve öğrencinin öğrenme materyalinde izleyeceği optimum yolu bulması için yardımcı olan yöntemlerdir (Brusilovsky ve Pesin, 1994).
BÖLÜM II
KAVRAMSAL ÇERÇEVE
Bu bölümde, Türkiye ve dünyada yapılan çalışmalar incelenerek araştırma kapsamında yer alan uyarlanabilir hiper ortam, Bayes ağlar ve kaybolmaya ilişkin bilgiler verilmiştir.
2.1. Uyarlanabilir Hiper Ortam
2.1.1. Uyarlanabilir Hiper Ortamın Tanımı
Uyarlanabilir hiper ortamlar, çeşitli kullanıcı özelliklerini yansıtan bir kullanıcı modeli oluşturarak, bu model doğrultusunda kullanıcılara kişiselleştirilmiş seçenekleri otomatik olarak sunan sistemlerdir (De Bra, 1998; Brusilovsky, 1998). Uygun bilgiye erişimi kısıtlamadan aşırı bilgi yüklemesini azaltmayı amaçlayan uyarlanabilir sistemlerin aşağıda belirtilen üç kriteri yerine getirmesi gereklidir (Brusilovsky, 1998; Francisco-Revilla, 2004).
¾ Bir hipermetin ve hipermedya sistemi olmalı, ¾ Bir kullanıcı modeli içermeli ve
¾ Sistem bu modeli kullanarak çeşitli yönlerini kullanıcıya uyarlayabilmelidir.
Uyarlanabilir hiper ortam, hipermedya ve kullanıcı modellemenin kesişiminde yer alan bir araştırma alanıdır ve eğitim teknolojisi, insan-bilgisayar
13
etkileşimi, zeki öğrenme sistemleri ve bilgisayar mühendisliği gibi pek çok alandaki gelişmelere paralel olarak ilerleme kaydetmektedir (De Bra, Brusilovsky ve Houben, 1999). Uyarlanabilir hipermedya sistemleri, web temelli eğitsel içeriği öğrencilere uyarlayabilmek ve öğrencilere dinamik ve zeki bir şekilde yol göstermek için hipermedya ile zeki öğretim sistemlerini (Alotaiby, 2005; Triantafillou, Georgiadou ve Economides, 2006), bilgi ve bilginin sunum şeklinin uyarlanması ile hipermedya ve yapay zekayı birleştirmektedir (De Bra, Houben ve Wu, 1999).
2.1.2. Uyarlanabilir Hiper Ortamlara Gereksinim Duyulmasının Nedenleri Uyarlanabilir hiper ortamların temel amacı her bir öğrencinin spesifik gereksinim ve tercihlerine uygun olarak sistemin kişiselleştirilmesini sağlamaktır (Güven Smith, 1999, s:20). Uyarlanabilir öğrenme ortamlarına gerek duyulmasının üç temel nedeni olduğu söylenebilir:
• Bilgi yoğunluğunun giderek artmasından ötürü ihtiyaç duyulan bilgilere doğru ve hızlı şekilde ulaşma gereksinimi,
• Tüm kullanıcılar için aynı içerik ve gezinme yapısını sunan ortamların farklı bireylerin gereksinimlerini karşılamada ve bireylerin zamanla değişen gereksinimlerini karşılamada yetersiz kalması ve
• Hiper ortamların doğrusal olmayan yapısının neden olduğu bazı kullanılabilirlilik problemlerini önleme ihtiyacı.
Bilgi insanlık tarihinde ilk kez diğer tüm kaynakların önüne geçmiştir ve dünyada son otuz yılda üretilen toplam bilgi hacmi, bundan önceki 5000 yılda üretilenden daha fazladır (Özgü, 1996; Akata,2001). Teknolojik ilerlemelerle birlikte internet üzerinden sınırsız bilgiye erişim imkanı, bilgiyi işleme sürecindeki büyük sıkıntılardan birini oluşturmaktadır (Grise ve Gallupe, 1999/2000). Bilginin bu kadar yoğun olduğu ve hızla değiştiği günümüzde iş ve eğitim dünyasının kişiselleştirilmiş bilgi ve bu bilgilerin aktarılmasına imkan veren ortamlara olan ihtiyacı belirginleşmiştir. Bu nedenle günümüzde elektronik ticaret sitelerinde müşteri gereksinimlerine uygun bilgi ve ürün önermeden, bilgisayar uygulamaları hakkında kullanıcının gereksinim duyduğu yardımı sunmaya kadar pek çok farklı alanda uyarlanabilir sistemler kullanılmaktadır.
14
Son yıllarda tüm dünyada pek çok üniversite ve pek çok büyük ticari şirket öğrencilerini ve çalışanlarını eğitmek için web temelli eğitim sunma gereksinimi duymaktadır (Ebner ve diğerleri, 1999; De Bra, 1996). 2007 yılı itibariyle yaklaşık 15,9 milyar dolarlık pazar payına (IDC, 2008) sahip olan web temelli eğitim sektöründe yarışın artmasıyla birlikte, müşteri haline gelen öğrencilerin “doyumunu” sağlama üniversiteler için önemli bir konu haline gelmiştir (Aggarwal, 2003). Ancak tüm kullanıcılar için aynı sayfa içeriğini ve aynı bağlantı kümelerini (gezinme yapısını) sağlayan geleneksel hipermedya uygulamalarının; farklı bilgi, gereksinim ve ilgileri olan bireylerin kişisel öğrenme gereksinimlerini karşılamada ve öğrenci memnuniyeti sağlamada yetersiz kaldığı görülmektedir (Brusilovsky, 2001). Web temelli eğitim ve öğretime ilişkin literatür incelendiğinde bireylerin bilişsel yetenekleri, bilgisayar deneyimleri, görsel-uzamsal becerileri, vb. bireysel farklılıkların, hiper ortamlarda bilgi arama ve gezinme süreçleri üzerinde (Chen ve Rada, 1996; Dillon ve Gabbard, 1998) etkili olduğunu gösteren çok sayıda çalışma bulunduğu görülmektedir. Bireylerin farklı kişilik özellikleri taşımaları, farklı öğrenme biçimlerine sahip olmaları, bilgiyi farklı şekillerde işlemeleri, farklı bilgi kaynaklarını kullanmayı tercih etmeleri, aynı ortamı kullanırken öğrenme gereksinimlerinin farklılaşmasına neden olmaktadır (Riding ve Rayner, 1998). Bu bağlamda, çözüm önerisi olarak beliren uyarlanabilir eğitim sistemleri, geleneksel “biri hepsine uyar” yaklaşımına alternatif olarak öğrencilerin her birine kendi öğrenme gereksinimlerine uygun gelişmiş bir öğrenme ortamı sunmaktadır (Brusilovsky ve Peylo, 2003). Farklı amaçları ve ön bilgileri olan kullanıcılar hipermedya sayfasında sunulan farklı bilgi parçaları ve farklı bağlantılar (linkler) ile ilgilenebilir. Uyarlanabilir sistemler, kullanıcı modelindeki bilgileri kullanarak her bir kullanıcı için bilgi ve bağlantıları kişiselleştirmeye çalışır (Brusilovsky, 1998). Örneğin, ilgili bilgiyi ilgisizden ayırmak öğrenme süresinde kritik bir rol oynar. İlgili bilginin ilgisiz bilgiye oranla daha fazla dikkat çekmesini sağlayacak biçimde dokümanlarını uyarlayan sistemler, görev için gerekli bilginin özümsenmesini kolaylaştırır (Francisco-Revilla, 2004).
Uyarlanabilir hiper ortamlara gereksinim duyulmasının diğer bir nedeni ise 1990’ların başında yapılan araştırmalarda özellikle büyük kitleler için hazırlanan
15
kapsamlı hiper ortamlarla ilgili bazı kullanılabilirlik problemlerinin fark edilmesidir (Brusilovsky, 1998). Gezinmeyle ilgili en temel problemler kaybolma ve bilişsel aşırı yüklenmedir (Conklin, 1987, Hammond, 1989; Beasley ve Waugh, 1995; Chen, 2002). Bu iki temel problemi önlemeye yönelik çeşitli gezinme destek teknolojileri önerilmiştir ve bu teknolojilerin hepsi aynı temel fikri paylaşmaktadır: hiper ortamlar her bir kullanıcının hedefleri, bilgisi ve tercihlerine uyarlanmalıdır (Brusilovsky, 2004). Uyarlanabilir ortamların, gezinme alanını sınırlandırma, bağlantılarla ilgili açıklamalar sunma, ilgisiz bağlantıları gizleme ya da izlenecek en uygun bağlantıyı önerme yoluyla kaybolma problemini; kullanıcılara uygun bilgileri sunma yoluyla da bilişsel aşırı yüklenme problemini önleyebileceği düşünülmektedir (Koch, 2000, s:3).
Uyarlanabilir hipermedya sistemleri, farklı amaçları ve ön bilgileri olan kullanıcılar tarafından kullanılan, ortamın oldukça kapsamlı olduğu tüm uygulama alanlarında faydalı olabilir (Brusilovsky, 1998). Uyarlanabilir sistemlerin kaybolma, bilişsel aşırı yükleme, aradığı bilgiye erişememe gibi sorunların üstesinden gelmeye yardımcı olmasının yanı sıra, öğrencilere kendi bireysel ilgi ve ihtiyaçları doğrultusunda seçenekler sunmasından dolayı öğrencilerin öğrenme performansı, sistem memnuniyeti ve motivasyonlarına katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
2.1.3. Uyarlanabilir Sistemlerin Yapısı
Klasik bir uyarlanabilir sistemde iki temel boyut vardır: • kullanıcı modelinin oluşturulması ve
• uyarlamaların gerçekleştirilmesi.
Uyarlanabilir sistemler öğrenci hakkında bilgileri toplar ve bu bilgileri işleyerek bir kullanıcı modeli oluşturur. Daha sonra oluşturulan bu modele uygun olarak gerekli uyarlamaları gerçekleştirir. Kullanıcı sistemle etkileşimde bulundukça kullanıcı modeli güncellenir ve bu güncellemeler doğrultusunda uygun uyarlamalar yapılır. Klasik bir uyarlanabilir sistemin yapısı Şekil 1’de sunulmaktadır:
16
Şekil 1. Klasik Bir Uyarlanabilir Sistemin “Öğrenci modeli-Uyarlama” Döngüsü (Brusilovsky ve Maybury, 2002 ’den alınmıştır)
Uyarlanabilir sistemlerin dört temel bileşeni vardır (De Bra, Houben ve Wu, 1999):
• Konu alanı modeli (domain model): Öğrenme içeriğinin içerik ve bağlantılarından oluşan hiper ortam yapısını tanımlar.
• Kullanıcı modeli: Uyarlanabilir hiper ortamda kullanıcıya ilişkin depolanan bilgileri tanımlar. Diğer bir ifadeyle kullanıcının hareketleri ve sistemle etkileşiminden elde edilen bilgilerin gösterimidir.
• Öğretme modeli: Bilgi alanı modeli ve öğrenci modelinin bütünleştirilmesine ilişkin pedagojik kuralları içerir. Bu kurallar doğrultusunda uyarlamalar gerçekleştirilir.
• Sonuç çıkarma mekanizması (adaptive engine): Her bir öğrenci için içeriklerin ya da bağlantıların dinamik olarak uyarlanmasını sağlayan mekanizmadır.
17
2.1.4. Uyarlanabilir Hiper Ortam ile Kullanıcı Tarafından Uyarlanan Hiper Ortam Arasındaki Fark
Temel amacı kullanıcıya göre kişiselleştirilmiş ortamlar sağlamak olan uyarlanabilir (adaptive) hiper ortam ile kullanıcı tarafından uyarlanan (adaptable) hiper ortamlar biribiri ile karıştırılmaktadır. Oysa bu iki ortam uyarlamaları sistemin/kullanıcının gerçekleştirmesi bakımından birbirlerinden tümüyle farklılaşır.
Kullanıcı tarafından uyarlanan bir sistem, sistemin bir hareketi sırasında ya da hareketinden önce kullanıcıya sistem parametreleri değiştirme ve uyarlama imkanı verir (Alotaiby, 2005). Örneğin kullanıcı çalıştığı ortama ilişkin kendisine sunulan arayüzlerden birini seçebilir, yazı tipi ya da boyutunu değiştirebilir ya da farklı içerik sunum türlerinden (yazı/video) istediğini seçebilir. Kullanıcı tarafından uyarlanan bir sistemde, parametre ayarından sonra, oturum sabitlenir, uyarlanabilir bir sistemde ise bu şekilde bir sabitleme söz konusu değildir. Örneğin kullanıcı tarafından uyarlanan bir sistemde kullanıcı yazı tipini belirledikten sonra, yazılıma her girdiğinde içerik o yazı tipi ile görüntülenir. Bu durum ancak kullanıcı tekrar yazı tipine ilişkin bir değişiklik yaptığında değişir. Kullanıcı tarafından uyarlanan sistemlerde genellikle kullanıcının bilgileri girdiği bir diyalog penceresi ya da tercihlerini belirttiği anketler yer alır (De Bra, 1999). Bu şekilde kullanıcıdan alınan verilerden yararlanılarak sistem kullanıcı profillerini oluşturabilir, kaydedebilir ve birleştirebilir (Kaplan, Fenwick, Chen, 1998). Kullanıcı tarafından uyarlanan bir sistemde kontrol kullanıcıdadır ve kullanıcının sistemi nasıl ayarlayacağına ilişkin yeterli biliş üstü becerilerinin olması gerekir (Kurhila, 2003).
Uyarlanabilir bir sistem, kullanıcının sistemdeki mevcut durumunu dikkate alarak diğer bir ifadeyle kullanıcı hareketlerini izleyerek kendini uyarlar (Alotaiby, 2005). Diğer bir ifadeyle uyarlanabilir sistemlerde kişiselleştirme kullanıcı tarafından yapılmaz, kullanıcı davranışlarından yola çıkarak sistem tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir (De Bra, 1998). Örneğin bir alıştırma yazılımında kullanıcının sorulara verdiği cevaplardan yola çıkarak öğrenme düzeyine karar verilebilir ve bir sonraki sorunun güçlük düzeyi, öğrencinin cevabına göre otomatik olarak sistem tarafından belirlenir. Uyarlanabilir sistemlerde kullanıcının gezinme hareketlerine dayanarak bazı sonuçlar çıkarılır ve buna göre uyarlamalar yapılır. Zaman zaman
18
uyarlanabilir sistemlerde kullanıcının aklından geçenleri doğru bir şekilde anlamak için testler ve anketlere ihtiyaç duyulabilir (De Bra, 1999). Uyarlanabilir sistemlerde bir kullanıcı modeli vardır ve bu model doğrultusunda ortamda değişiklikler yapılır (Kurhila, 2003).
2.1.5. Web Temelli Ortamlarda Uyarlama Yapılabilecek Uygulama Alanları Web temelli ortamlarda uyarlama yapılabilecek farklı uygulama alanları yer almaktadır. Örneğin Dolog (2006) web temelli uyarlanabilir uygulama alanlarını üç bölümde ele almaktadır:
1. Web-Temelli Hiper Ortam
Kullanıcının öğrenmeyle ilişkili özellikleri ve tercihlerine dayalı olarak içeriğin ve gezinmenin uyarlandığı eğitsel hipermedya alanında uygulamalar bulunabilir.
2. E-Ticaret Sistemleri
Kişiselleştirmenin uygulanabileceği bir diğer alan ise, müşteri ilgileri, müşterinin daha önceki satın aldığı ürünler, fiyat aralığı ve ürünün mevcut olma durumu ile ilişkili olarak müşteriye ürün ve bilgileri öneren e-ticaret sistemlerini kullanan endüstri uygulamalarıdır.
3. Arama ve Araştırma Sistemleri
Arama sistemleri de kişiselleştirmeden faydalanmaktadır. En çok kullanılan arama standartları, kullanıcının sorgusu ile eşleşen ve kullanıcı tercihlerine göre sıralanan belgeleri arama üzerine yoğunlaşmaktadır.
Brusilovsky (1998) ise uyarlamaların yapılabildiği web temelli altı alan tanımlamaktadır:
19
1. Eğitsel Hiper Ortam
Uyarlanabilir hiper ortam araştırmaları arasında en popüler alandır. Farklı bilgi düzeyleri, amaçları, sistem deneyimi olan öğrencilerin ortamdan içerik ve gezinme anlamında beklentileri de farklılık göstermektedir. Bu farklılıklar doğrultusunda uyarlanan eğitsel hiper ortamlar oluşturulmaya çalışılmaktadır.
2. Çevrimiçi Bilgi Sistemleri
Çevrimiçi dokümantasyondan elektronik ansiklopedilere uzanan çeşitli sistemleri kapsar. Bu sistemlerde farklı kullanıcıların gereksinimlerini karşılamada sorunlarla karşılaşabilir. Farklı bilgi ve farklı altyapıya sahip bireyler bir kavramla ilgili farklı düzeyde (farklı detaylara sahip) bilgiye erişmek isteyebilirler. Uyarlamalar bu amaçla kullanılabilmektedir.
3. Çevrimiçi Yardım Sistemleri
Bu sistemler, özellikle bilgisayar uygulamaları (hesaplama-tablolama programları, programlama ortamları ya da uzman sistemler gibi) hakkında kullanıcının gereksinim duyduğu yardımı sağlar. Kullanıcının uygun bilgi parçasını bulmasına yardım etmek amacıyla uyarlamalar yapılmaktadır.
4. Bilgiye Erişim Sistemleri
Bilgiye erişim sistemleri, günlük işlerinin bir parçası olarak farklı bilgilere erişmesi gereken kullanıcılar tarafından kullanılmaktadır. Bu sistemlerde bağlantılar sistem tarafından hesaplanarak, izlenebilecek en uygun yolları önerme ve gezinme seçeneğini sınırlama yoluyla yardım sunulabilmektedir.
5. Kurumsal Hiper Ortam
Hastaneler gibi bazı kurumların işlerini desteklemek için gerekli bilgilerin çevrimiçi sunulduğu sistemler, pek çok kurum çalışanı tarafından sürekli kullanılmaktadır. Bu sistemlerin farklı kullanıcılar için sunduğu hizmetlerin farklı olmasından ötürü çeşitli uyarlamalar yapılmaktadır.
20
6. Bilgi Alanlarında Kişiselleştirilmiş Görünüm Yönetimi
WWW sınırsız bir hiper ortamda çok büyük miktarda farklı bilgi ve çevrim içi servisler sunmaktadır. Kullanıcıların bir kısmı bunların sadece belli alt kümelerini kullanmaktadır. Bu yüzden kullanıcılar tüm hiper ortamın karmaşıklığından kendilerini korumak için kişiselleştirilmiş görünümlere gereksinim duymaktadır. Bu nedenle, her bir görünüm kullanıcının işiyle ilişkili amaçlardan ya da ilgi alanlarından birine ayrılarak, belli bir alt bilgi ortamı oluşturulabilir.
Brusilovsky (1998), bu altı uygulama alanının “iş” ve “arama” yönelimli olması ve hiper ortam boyutlarına ilişkin sürekliliğinin Şekil 2’deki biçimde olduğunu ifade etmektedir:
Şekil 2. Uyarlanabilir Hiper Ortamların Uygulama Alanları (Brusilovsky, 1998’den uyarlanmıştır)
İlk başlarda uyarlanabilir hipermedya araştırmaları için en popüler alan yapısından ötürü daha sınırlı bir bilgi alanı sağlaması ve bilgi alanındaki öğrenci bilgisini yansıtan göreli olarak daha basit öğrenci modeli ile çalışabilmesinden dolayı eğitsel hipermedyaydı. Ancak web ortamının popülerlik kazanmasıyla, çoğu uyarlanabilir sistem web tabanlı hale gelmiş ve bu sistemlerin odak noktası yapılandırılmamış bilgi alanlarına doğru kaymıştır (Herder, 2006).
21
2.1.6. Uyarlanabilir Eğitim Sistemlerinin Oluşturulması
Uyarlanabilir eğitim sistemleri, öğrencinin hedefleri, ilgileri ve tercihlerinin bir modelini oluşturarak, öğrenme ortamını yapılandıran ve her bir öğrenci için öğretimi kişiselleştiren, gelişmiş hipermedya sistemleridir (Brusilovsky, 1998). Uyarlanabilir eğitim sistemlerinin oluşturulmasında iki temel aşama vardır:
1. Öğrenci modelleme
a. Öğrenci hakkında bilgi toplama b. Öğrenci modelinin yapılandırılması c. Öğrenci modelinin güncellenmesi 2. Uyarlamaları Gerçekleştirme
a. İçeriğin uyarlanması b. Gezinmenin uyarlanması
Uyarlanabilir öğrenme sistemlerinde kullanıcı öğrenci olduğu için bu sistemlerin tasarlanmasındaki temel yaklaşım öğrenme özelliklerinin nasıl belirleneceği ve öğrenme ortamına nasıl uyarlanacağının belirlenmesine odaklanmaktadır (Jameson, 2003). Pek çok uyarlanabilir öğrenme sistemi anketlerden elde edilen geribildirimlerden yararlanarak, gezinme yollarını analiz ederek, sorulara verilen cevapları ölçerek toplanan bilgiler ile öğrenci özelliklerini temsil eden bir öğrenci modeli oluşturur; öğrencilerin bu modeli güncellemelerine imkan tanır ve gerekli uyarlamaları gerçekleştirerek öğrenciyi destekler (De Bra ve Calvi, 1998). Uyarlamaların gerçekleştirilmesinde ise iki temel teknik vardır; içeriğin uyarlanması (adaptive presentation) ve gezinmenin uyarlanması (adaptive navigation) (Brusilovsky, 1998). Uyarlamaların gerçekleştirilmesinene yönelik bu süreçler 2.1.6.2. Uyarlamaları Gerçekleştirme başlığında daha ayrıntılı olarak açıklanacaktır.
2.1.6.1. Öğrenci modelleme
Model gerçek dünyada var olan herhangi bir şeyin soyut gösterimidir. Kullanıcı modeli için gerçek dünyada var olan şey kullanıcıdır ve kullanıcının çeşitli
22
yönlerinin bilgilerle gösterimi kullanıcı modelini oluşturur (Koch, 2000, s:35). Diğer bir ifadeyle kullanıcı modeli, kullanıcının zihinsel durumunun (bilgi, tercih, altyapı ve deneyim gibi) gösterimidir (De Bra, 1999c.)
Şekil 3. Kullanıcı ve Kullanıcı Modeli (Kay, 2000)
Uyarlanabilir sistemlerde kullanıcı modeli her bir birey hakkında spesifik bilgileri depolar ve bu yolla sistemin farklı kullanıcıları ayırt etmesini sağlar (Butz, Hua ve Maquire, 2004). Sistemin farklı kullanıcılara farklı hizmetler sağlayabilmesi için kullanıcı ya da kullanıcı gruplarını tanımlaması ve ayırt etmesi gereklidir (Zhang ve Ghorbani, 2007).
Kullanıcı modelinin oluşturulma/güncelleme sürecinin tamamına kullanıcı modelleme denir. Kullanıcı modellemenin temel amaçları aşağıdaki şekilde listelenebilir (Koch, 2000, s:37):
• belirli bir başlığı öğrenme sırasında kullanıcıya destek olma, • kullanıcıya göre düzenlenmiş bilgi sunma,
• arayüzü kullanıcıya uyarlama,
• kullanıcının belirli bir bilgiyi bulmasına yardımcı olma, • işbirlikli çalışmaya destek olma,
23
Uyarlanabilir öğrenme sistemleri için kullanıcı öğrencidir. Bu nedenle uyarlanabilir öğrenme sistemlerinde kullanıcı modelleme yerine öğrenci modelleme kavramı kullanılır. Öğrenci modelleme uyarlanabilir sistemler gibi zeki öğrenme sistemlerine (Z.Ö.S.) ilişkin araştırmaların özünü oluşturmaktadır (Holt ve diğerleri, 1994). Z.Ö.S.’ni geleneksel öğretim sistemlerinden ayıran en önemli özelliklerden biri, öğrencilerin öğrenme ve düşünme süreçlerini modelleyecek şekilde öğrenci davranışlarını yorumlama yeteneğidir (Shute ve Psotka, 1996). Öğrenci modelleme öğrencilerin hedefleri, görevleri, bilgileri, altyapıları, tercihleri, çoklu ortam deneyimleri, ilgileri, bireysel özellikleri vb. dikkate alınarak yapılmaktadır (Kobsa, 2001).
Öğrenci modelini oluşturma süreci üç temel aşamadan meydana gelmektedir: öğrenci hakkında bilgi toplama, öğrenci modelini yapılandırma ve öğrenci modelini güncelleme.
Şekil 4. Öğrenci Modeli Oluşturma Süreci
24
2. 1.6.1.a Öğrenci hakkında bilgi toplama
Uyarlanabilir sistemlerde uygun adaptasyonların yapılabilmesi için sistem kullanıcı ve kullanıcı bağlamına ilişkin bazı bilgiler edinmelidir (Herder, 2006, s:28). Öğrenci modelini oluşturmaya başlamak için öğrenci hakkında bilgilerin toplanması ve bu bilgilerin modele transfer edilmesi gereklidir (Fröschl, 2005, s:36). Öğrenci özelliklerine ilişkin bilgi toplama sürecinde hem statik hem de dinamik bilgiler toplanmaktadır. Öğrencilerin kişilik özellikleri, bilişsel stili vb. bilgileri içeren statik bilgiler doğrudan öğrenci kayıtlarından elde edilir ve kolay kolay değişmez. Öğrencinin sistemle etkileşimi sırasında öğrenci performansı ve gelişimini gösteren dinamik bilgiler ise alana bağımlıdır ve öğrenme sürecinde değişir. Dinamik bilgiler öğrencinin sistemi kullanırken tepki ve davranışlarının sonuçlarından elde edilir (Alotaiby, 2005).
Öğrenci hakkında bilgi toplama yöntemleri üç ana başlık atında toplanabilir: • Doğrudan sorular: Öğrenci modelini oluşturmak için gereken ilk bilgiler kullanıcıya yöneltilen doğrudan sorularla elde edilebilir. Bu yöntem kullanıcı hakkında genel bilgi edinmek için etkili bir yoldur. Öğrencilerin demografik verilerini, ilgi alanlarını, tercihlerini, vb. belirlemede kullanılabilir. Anketler, formlar, öntestler, psikolojik testler yardımıyla veriler toplanabilir. Ancak uygun miktarda sorunun bulunması zordur ve fazla sayıda soru kullanıcıyı rahatsız eder (Beaumont, 1994; Tsiriga ve Virvou, 2003; Nielsen, 1998).
• Varsayımlar: Öğrenci hakkında daha fazla bilgiye ihtiyaç duyulduğu ancak bu bilginin başka şekilde elde edilemediği durumlarda varsayımlarda bulunulabilir. Örneğin konu hakkında öğrencinin ön bilgisi olup olmadığı bilinmiyorsa, başlangıçta konu hakkında bir şey bilmediği varsayımında bulunulabilir. Ayrıca bu yöntemde benzer öğrenciler gruplara (stereotype) ayrılarak, gruba özel geliştirilmiş seçenekler kullanılabilir. Örneğin sistem acemi kullanıcılara sisteme ilk girdiklerinde yardım seçeneğini açık olarak sunabilir (Fröschl, 2005, s:37; Koch, 2000, s:47).
• Kullanıcının sistemle etkileşimi: Kullanıcının sistemle etkileşimi esnasında elde edilen kullanım bilgileri kullanıcı hakkında elde edilen en önemli bilgidir. Bu şekilde kullanıcının ziyaret ettiği sayfalar, erişim süresi ve sıklığı,
25
sistemdeki sorulara verdiği cevaplar, yaptığı sorgulamalar, vb. belirlenebilir. Ancak bu şekilde toplanan bilgiler tümüyle güvenilir olmayabilir. Örneğin kullanıcının bir sayfaya tıklaması, o sayfayı dikkatli bir şekilde incelediği anlamına gelmez (Zhang ve Ghorbani, 2007).
Yukarıdaki yöntemlerle toplanan verilerin öğrenci modelini oluşturan değişkenlere uygun şekilde aktarılması gereklidir. Öğrenci modelini oluşturan değişkenlerde bilgi üç şekilde yer alabilir: ikili, ayrık ve sürekli. İkili (boolean) şekilde saklanan değişkenler her bir durum için doğru ve yanlış olmak üzere iki değer alabilir. Örneğin öğrencinin bir kavramı bilme durumu “biliyor” ya da “bilmiyor” şeklinde saklanır. Ayrık şekilde saklanan değişkenler her bir durum için az sayıda değer alabilir. Örneğin öğrencinin bir kavramı bilme durumu “iyi biliyor” , “biliyor” ya da “bilmiyor” şeklinde sınıflamalı olarak saklanır. Sürekli şekilde saklanan değişkenler her bir durum için 0 ile 1 aralığında değerler alabilir. Örneğin öğrencinin bir kavramı bilme durumu 0-1 arasında değişen değerlerden oluşur. Bu durumda 0 hiç bilmediği, 1 tam bildiği, 0 ile 1 arasındaki değerler (0.2, 0.35, 0,82, vb.) ise bilme durumunu gösterir. Uyarlanabilir bir öğrenme ortamında değişkenlerin sürekli olarak saklanması, ikili ya da ayrık olarak saklanmasına göre ortamın her bir öğrenciye daha fazla uyarlanmasına imkan sağlar. Ancak sürekli değişkenlerle çalışmak sistem geliştiricilerinin daha karmaşık verilerle başa çıkmalarını gerektirir (De Bra, 1998).
2.1.6.1.b. Öğrenci Modelini Yapılandırma
Öğrenci modeli oluştururken sadece öğrenci hakkında bilgi toplanması yeterli değildir. Toplanan bu bilgiler öğrencinin öğrenme sürecini göstermek için kullanılmalı ve öğrenciye bir sonraki konuyu sunmak için en uygun pedagojik stratejiyi seçme gibi kararlar verirken bu verilerden faydalanılmalıdır (Wenger, 1987).
Öğrenci modelleri farklı şekillerde sınıflandırılabilir. Örneğin öğrenci modelleri içeriğinde yer alan bilginin yapısına göre konu alanına bağımlı ve konu alanından bağımsız olmak üzere iki grupta ele alınmaktadır. Konu alanına bağımlı bilgiler öğrencinin uyarlanabilir öğrenme sisteminde sunulan içeriğiyle ilişkili bilgi
26
ve beceri durumunu gösterirken, konu alanından bağımsız bilgiler bilişsel yetenekler, motivasyonel durum, tercihler, öğrenme stilleri gibi konu içeriğinden bağımsız bilgiler içerir (Brusilovsky, 1994; Shareef ve Kinshuk, 2003). Diğer bir sınıflama ise öğrenci modellerine öğrencinin müdahalesine dayanarak yapılmaktadır. Eğer öğrenci, öğrenci modelini görebiliyor ve/veya değiştirebiliyorsa öğrenci modeline görülebilir aksi takdirde opak adı verilmektedir. Görülebilirlik kullanıcı arayüzünün öğrenciden bazı özellikler hakkında soru sorarak bilgi toplamasını ve modelin bir kısmı ya da tamamını öğrenciye göstermesini gerektirir (Höök, 1998; Kay, 1995). Öğrenci modelleri dinamik-statik olmak üzere iki farklı grupta ele alınabilir. Dinamik öğrenci modelleri, kullanıcının sistemle etkileşimine dayanarak kullanıcı hakkında dinamik bilgi edinilmesini içerir. Öğrenci modeli bu şekilde elde edilen bilgilerle sürekli olarak güncellenir. Statik öğrenci modellemede bilgiler sorgular ya da gözlemlerle elde edilir. Bilgilerin bu şekilde toplanması ya kullanıcı sistemi ilk kullandığında (başlangıç aşamasında) ya da düzenli aralıklarla yapılır (Koch, 2000, s:38). Öğrenci modelleri sonuç çıkarma mekanizmasında bilgi toplama kaynağına göre (tek bir kullanıcı-bir grup kullanıcı) içerik temelli ve işbirlikli olmak üzere iki farklı şekilde ele alınabilir. İçerik temelli öğrenci modelleri, kullanıcının geçmiş davranışlarının gelecek davranışları hakkında fikir verebileceği durumlarda kullanılır. Örneğin bir kullanıcının daha önceden “Yıldız Savaşları”, “Kutsal Hazine Avcıları”, “Hava Kuvvetleri Bir” gibi filmlerden hoşlandığı bilgisi varsa, aksiyon filmleri oyuncusu Harrison Ford’u sevdiği sonucu çıkarılabilir ve benzer türde bir film olan “Tanık” filmi o kullanıcıya önerilebilir. İşbirlikli modeller ise bir kullanıcının davranışlarının diğer kullanıcılar ile benzer olduğu durumlarda kullanılır. Bu yaklaşımda, bir grup öğrenciden toplanan veriler ışığında öğrenci modeli oluşturulur ve bu model tek bir kullanıcı hakkında tahminde bulunmak için kullanılır. Örneğin bir kullanıcının bir grup kullanıcı ile beğendiği filmlerin benzer olduğu durumlarda, bu gruptaki diğer kullanıcıların hoşlandıkları diğer filmler o kullanıcıya önerilebilir (Zukerman ve Albrecht, 2001).
Belirsizlik Problemi
Öğrenci modeli oluşturma sürecinde karşılaşılan en önemli problemlerden biri belirsizliktir (Butz, Hua ve Maguire, 2006). Öğrenci modelini yapılandırmak için öğrencinin ortamdaki hareketleri, ilgi alanları, kişisel özellikleri gibi bazı bilgilerin
