Fen bilgisi eğitiminde yapay zekâya dayalı Chatbotların uygulanması ve değerlendirilmesi

Bu araştırmanın amacı, fen bilgisi öğretmen adaylarının eğitiminde kullanılmak üzere geliştirilen yapay zekâ destekli Astrosciencebot uygulamasının öğrenme sürecine etkisi ve süreçteki rolü incelenerek akademik başarı, bilgilerin kalıcılığı, kavram yanılgılarının giderilmesi, 21. yüzyıl becerileri, kullanılabilirlik algısı, davranışsal niyetler ve kullanıcı görüşleri üzerindeki etkisini araştırmaktır. Çalışmada karma desenli tasarım tabanlı araştırma yöntemi benimsenmiştir. Nitel boyutta durum çalışması deseni, nicel boyutta ise ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Çalışma, 2024-2025 eğitim-öğretim yılı güz ve bahar dönemlerinde Ordu Üniversitesi Eğitim Fakültesi Fen Bilgisi Öğretmenliği bölümünde öğrenim gören ve amaca uygun örnekleme ile belirlenen 32 öğretmen adayı (DG: N=16, KG: N=16) ile toplam 16 hafta süresince yürütülmüştür. Veri toplama sürecinde; üç aşamalı KTT, Çok Boyutlu 21. Yüzyıl Becerileri Ölçeği, Chatbot Kullanılabilirlik Ölçeği, Chatbot Kullanımına Yönelik Davranışsal Niyet Ölçeği, Yarı Yapılandırılmış Görüşme Formu ve Süreç Değerlendirme Formu kullanılmıştır. Verilerin analizinde nicel veriler için betimsel ve çıkarımsal istatistiksel yöntemler, normallik testleri, Bağımlı Örneklem T Testi, Bağımsız Örneklem T Testi; nitel verilerin analizinde ise içerik analizi uygulanmıştır. Araştırmanın nicel bulgularına göre, AstroScienceBot kullanan deney grubundaki öğretmen adaylarının öğrenme başarısı, kavram yanılgıları, 21. yüzyıl becerileri, kullanılabilirlik algısı ve chatbot kullanımına yönelik davranışsal niyetleri olumlu etkilenmiştir. Deney grubunda, kontrol grubuna kıyasla öğrenme düzeyleri artmış, kavram yanılgıları azalmış ve bu farklar testlerin sonunda da sürmüştür. 21. yüzyıl becerilerinde anlamlı gelişmeler gözlenmiş, chatbotun erişilebilirlik, kullanışlılık ve güvenilirliği olumlu bulunurken, konuşma kalitesi ve bilgi sunumu orta düzeyde memnuniyet sağlamıştır. Chatbot kullanımına yönelik davranışsal niyetler yüksek olup; performans beklentisi, tutum ve sosyal etki gibi faktörlerde güçlü görüşler elde edilmiştir. Nitel bulgular ise öğretmen adaylarının chatbotu güvenilir ve rahat kullanabildiklerini, 7/24 erişim, anlık geri bildirim ve kavram yanılgılarını düzeltmedeki etkinliğinin avantaj sağladığını göstermiştir. Fen eğitiminde ilgiyi, motivasyonu artırması ve öğretim materyallerine destek olması chatbotların işlevselliğini ortaya koymuştur. Ancak bazı katılımcılar kalıcı öğrenme ve düşünme becerileri açısından olumsuz görüşler bildirmiş, yapay zekâya güvenin zaman zaman sorgulandığı görülmüştür. Sonuçta, yapay zekâ destekli chatbot uygulaması fen eğitiminde öğretmen adaylarının öğrenme başarısını artırıp kavram yanılgılarını azaltırken 21. yüzyıl becerilerini geliştirmekte etkili olmuş, kullanılabilirliği tatmin edici bulunmuş ve eğitimde chatbot kullanımına yönelik olumlu tutumlar oluşturmuştur.