Yapay zekâ ve web destekli argümantasyon tabanlı bilim öğrenme yaklaşımlarının ortaokul öğrencilerinin bilimsel argümantasyon becerilerine, dijital okuryazarlık düzeylerine ve bilimin doğasına yönelik görüşlerine etkisi

Günümüz dünyasında bilgiye erişim ve öğrenme süreçleri köklü şekilde değişmiştir. Yapay zekânın hayatımıza girmesi dijital dönüşümü de hızlandırmıştır. Öğrencilerin bilgiye erişim şekilleri ve bilgiyi kullanma biçimleri bu hızlı dönüşümle yeniden yapılanmıştır. Özellikle yapay zekâ tabanlı uygulamalar öğrencilerin sorgulama, problem çözme ve bilgiyi yeniden yapılandırma süreçlerinde destekleyici bir "dijital rehber" olarak kullanılmaya başlanmıştır. Öğrencilerin kanıta dayalı bilimsel bilgiler üretmesini destekleyen Argümantasyon Tabanlı Bilim Öğrenimi (ATBÖ) yaklaşımında bu dijital rehberin işlevinin nasıl olacağı çalışmanın çıkış noktası olmuştur. Araştırmada hem yapay zekâ destekli ATBÖ uygulamalarının hem de web destekli ATBÖ uygulamalarının öğrencilerin bilimsel argümantasyon becerilerini, dijital okuryazarlık düzeylerini ve bilimin doğasına yönelik görüşlerini nasıl etkilediğini derinlemesine incelemek hedeflenmiştir. Bu sebeple araştırmada nicel ve nitel veri toplama tekniklerinin bir arada kullanıldığı karma yöntem benimsenmiş, güçlü bir deneysel desen olan Solomon dört grup deseni ile desteklenmiştir. Dört sınıfla yürütülen çalışmada iki sınıfta ChatGPT destekli ATBÖ uygulamaları ile öğretim sürdürülürken diğer iki sınıfta web destekli ATBÖ uygulamaları ile öğretim gerçekleştirilmiştir. Çalışma, Antalya ili Gazipaşa ilçesindeki bir devlet ortaokulunda öğrenim gören 6. sınıf öğrencileri ile yürütülmüştür. Nicel veriler Bilimin Doğası Görüşler Formu (VNOS-E), Dijital Okuryazarlık Ölçeği ve Bilimsel Argümantasyon Testi ile toplanmıştır. Nitel veriler ise yarı yapılandırılmış görüşmeler, öğrenci etkileşim kayıtları (ChatGPT promptları, web arama kayıtları) ve öğrenci portfolyoları aracılığıyla elde edilmiştir. Araştırmada nicel verilerin analizinde öncelikle verilerin normallik ve varyans homojenliği varsayımları test edilmiştir. Varsayımların sağlandığı durumlarda parametrik testler, sağlanmadığı durumlarda ise parametrik olmayan testler kullanılmıştır. Solomon dört grup deseni doğrultusunda gruplar arası karşılaştırmalarda tek yönlü varyans analizi (ANOVA), gerekli durumlarda post-hoc testleri kullanılmıştır. Ön test–son test karşılaştırmalarında bağımsız ve bağımlı örneklemler için uygun testler uygulanmış, ön test etkisini kontrol etmek amacıyla iki faktörlü ve robust ANOVA analizlerinden yararlanılmıştır. Nitel verilerin analizinde içerik analizi yaklaşımı benimsenmiştir. Elde edilen nitel bulgular, nicel sonuçlarla ilişkilendirilerek karma yöntem bütünlüğü içinde yorumlanmıştır. Araştırmanın sonuçlarına göre, her iki öğrenme ortamında da öğrencilerin argümantasyon becerilerinin geliştiği görülmektedir. Nicel sonuçlar, yapay zekâ destekli ve web destekli ATBÖ uygulamalarının öğrencilerin argümantasyon düzeylerini benzer biçimde üst düzeye taşıdığını göstermektedir. Bu gelişime dair önemli ipuçları nitel verilerle sağlanmıştır. Nitel sonuçlar her iki öğrenme ortamının da argümantasyonu farklı boyutlardan desteklediğini göstermiştir. ChatGPT destekli gruplarda bilişsel sorgulama yapma, neden–sonuç ilişkisini kurma ve fikirleri yeniden yapılandırma süreçleri öne çıkmıştır. Web destekli gruplarda ise kanıt kullanma, karşı argüman geliştirme ve kanıta dayalı tartışma süreçlerinin daha belirgin olduğu belirlenmiştir. Dijital okuryazarlık açısından elde edilen nitel sonuçlar, her iki öğrenme ortamının da öğrencilerin dijital okur yazarlıklarını geliştirdiğini ortaya koymaktadır. Bununla birlikte araştırma sonuçları, web destekli grupların özellikle kaynak doğrulama, eleştirel değerlendirme yapma, birden fazla kaynaktan karşılaştırma yapma ve dijital etik ilkeleri gözetme boyutlarında daha güçlü performans sergilediklerini göstermektedir. Nitekim nicel analizlerde web destekli grupların dijital okuryazarlık puanlarının yapay zekâ destekli gruplara göre anlamlı düzeyde daha yüksek olduğu (Mweb=4.14; YZ=3.86) ve bu farkın orta düzeyde etki büyüklüğüne sahip olduğu belirlenmiştir (d = –0.68). Buna karşılık yapay zekâ destekli grupların nitel sonuçlarına göre bilgiye hızlı erişim, bilgiyi sadeleştirme, yeniden yapılandırma ve sunuma dönüştürme becerilerinin bu grupta daha baskın olduğu görülmüştür. Bilimin doğasına ilişkin sonuçlar, her iki öğrenme ortamının da öğrencilerin bilimin doğasına ilişkin anlayışlarını geliştirdiğini göstermektedir. Buna karşın sonuçlar, yapay zekâ destekli ATBÖ yaklaşımının öğrencilerin bilimin deneysel yönüne, değişebilen, öznel ve yaratıcı yapısına yönelik farkındalıklarını web destekli öğrenmeye kıyasla anlamlı düzeyde artırdığını ortaya koymaktadır. Robust ANOVA analizlerinde kaynak türünün tüm alt boyutlarında anlamlı etki oluşturduğu ve bu etkinin orta düzeyde olduğu belirlenmiştir. Bu durum, yapay zekâ destekli öğrenmenin öğrencilerin bilimi tartışmaya açık, yorumlanabilen ve zaman içinde yeniden şekillenebilen bir süreç olarak algılamalarına katkı sağladığını göstermektedir. Genel olarak elde edilen bulgular, yapay zekâ destekli ATBÖ yaklaşımının öğrencilerin bilimsel düşünme ve argümantasyon süreçlerinde bilişsel derinliği artırdığını ortaya koymaktadır. Bununla birlikte, web destekli öğrenme ortamlarının öğrencilerin dijital okuryazarlık becerilerinde özellikle eleştirel farkındalık, bilgi doğrulama ve kaynak seçimi boyutlarında daha güçlü bir gelişim sağladığı belirlenmiştir.