Fen eğitiminde yapay zekâ: Kuramsal temeller, uygulamalar ve güncel eğilimler

Yazarlar

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.20078463

Anahtar Kelimeler:

Yapay zekâ, fen eğitimi, fen eğitiminde yapay zekâ

Özet

Teknoloji, insanlık tarihinin en erken dönemlerinden itibaren doğayı dönüştürmenin temel aracı olmuştur. Günümüzde ise yapay zekâ, insanın bilişsel süreçlerini taklit eden, öğrenme ve karar verme gibi yeteneklere sahip hesaplamaya dayalı sistemler bütünü olarak tanımlanmaktadır. Eğitim bağlamında yapay zekâ, öğrencilerin otonom öğrenme süreçlerini destekleyen bir rehber ve eğitimciler için tamamlayıcı bir kaynak niteliği taşımaktadır. Fen eğitimi, doğası gereği sorgulama ve problem çözme süreçlerini içerdiğinden, yapay zekâ tabanlı sanal laboratuvarlar ve simülasyonlar soyut bilgileri somutlaştırma, hipotez kurma ve analitik karar verme becerilerini güçlendirme noktasında yenilikçi olanaklar sunmaktadır. Bu çalışmanın temel amacı, yapay zekânın kuramsal çerçevesini, tarihsel evrimini ve fen bilimleri öğretimindeki yansımalarını analiz etmektir. Türkiye’de bu süreç, Ulusal Yapay Zekâ Stratejileri (2021-2025), EBA Asistan, MEBİ ve KANKA gibi uygulamaların yanı sıra 2025-2029 Eğitimde Yapay Zekâ Politika Belgesi ile stratejik, bütüncül ve insan merkezli bir yapıya dayandırılmıştır. 2013-2026 yıllarını kapsayan ulusal ve uluslararası literatürün incelenmesi neticesinde; yapay zekâ destekli uygulamaların akademik başarıyı, bilimsel süreç becerilerini ve derse yönelik motivasyonu anlamlı düzeyde artırdığı, buna karşın veri gizliliği, intihal ve sınırlı okuryazarlık gibi etik risklerin yönetilmesinin kritik önem taşıdığı görülmektedir. Sonuç olarak yapay zekânın, öğretmenin yerini alan bir araç değil onların pedagojik birikimini ve rehberlik becerilerini destekleyerek öğrenme süreçlerini verimli kılan bir yardımcı olduğu görülmüştür.

Referanslar

Acemioğlu, R. (2025). Fen bilgisi öğretmen adaylarının yapay zekâ okuryazarlık profilleri. Uluslararası Eğitim Bilimleri Dergisi, 44, 264–287. https://doi.org/10.29228/INESJOURNAL.82643

Akyel, Y. ve Tur, E. (2024). Yapay zekanın potansiyelinin ve eğitim bilimlerindeki uygulamalarının araştırılması ve araştırmalarda beklentiler, zorluklar ve gelecek yönelimleri. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 25(1), 645-711.

Al Darayseh, A. (2023). Acceptance of artificial intelligence in teaching science: Science teachers’ perspective. Computers and Education: Artificial Intelligence, 4, 100132. https://doi.org/10.1016/j.caeai.2023.100132

Alan, B. (2023). Fen öğretiminde yapay zekâ ile belirlenen çoklu zekâ alanlarına göre hazırlanmış e-öğrenme ortamlarının farklı değişkenler açısından incelenmesi [Doktora tezi, Fırat Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Altun, E. (2024). Yapay zekâ ve pedagoji: Eğitimde fırsatlar ve zorluklar. Dijital Teknolojiler ve Eğitim Dergisi, 3(1), 80–95. https://doi.org/10.12637335

Arslan, K. (2020). Eğitimde yapay zeka ve uygulamaları. Batı Anadolu Eğitim Bilimleri Dergisi, 11(1), 71-88.

Aşçı, D. (2025). Fen bilgisi öğretmen adaylarının yapay zekâ hakkındaki algıları ve bilişsel yapıları [Yüksek lisans tezi, İnönü Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Bacanak, A., Karamustafaoğlu, O. ve Köse, S. (2003). Yeni bir bakış: Eğitimde teknoloji okuryazarlığı. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 14(14), 191-196.

Bağır, M. (2022). Fen bilimleri öğretmenlerinin eğitimde yapay zekâ kullanımı ile ilgili görüşleri [Yüksek lisans tezi, Fırat Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Bawaneh, A. K., Al-Salman, S. M., Ali Salem, T. M., & Altarawneh, A. F. (2025). AI shaping the future of education: Science and math teachers’ satisfaction level and motivating factors towards integrating artificial intelligence in teaching and learning. International Journal of Information and Education Technology, 15(3), 496–509. https://doi.org/10.18178/ijiet.2025.15.3.2261

Bayram, K. ve Çelik, H. (2023). Yapay zekâ konusunda muhakeme ve girişimcilik becerileriyle bütünleştirilmiş sosyo-bilim etkinliği: Fen bilgisi öğretmen adaylarının görüşleri. Fen Bilimleri Öğretimi Dergisi, 11(1), 41-78. https://doi.org/10.56423/fbod.1241946

Baysal, K. (2026). Fen bilimleri dersinde başarı testlerinin üretken yapay zeka ile değerlendirilmesi [Yüksek lisans tezi, Kırıkkale Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Bewersdorff, A., Hartmann, C., Hornberger, M., Seßler, K., Bannert, M., Kasneci, E., Kasneci, G., Zhai, X., & Nerdel, C. (2025). Taking the next step with generative artificial intelligence: The transformative role of multimodal large language models in science education. Learning and Individual Differences, 118, 102601. https://doi.org/10.1016/j.lindif.2024.102601

Chassignol, M., Khoroshavin, A., Klimova, A., & Bilyatdinova, A. (2018). Artificial intelligence trends in education: A narrative overview. Procedia Computer Science, 136, 16-24. https://doi.org/10.1016/j.procs.2018.08.233

Cooper, G. (2023). Examining science education in ChatGPT: An exploratory study of generative artificial intelligence. Journal of Science Education and Technology, 32(3), 444–452. https://doi.org/10.1007/s10956-023-10039-y

Çakır, Z., Altun Yalçın, S. ve Samur, E. (2025). Fen eğitiminde yapay zekanın rolü ve etkisi. P. Yalçın (Ed.), Fen bilimleri öğretiminde güncel çalışmalar içinde (ss. 102-127). BİDGE Yayınları.

Çam, M. B., Çelik, N. C., Turan Güntepe, E. ve Durukan, Ü. G. (2021). Öğretmen adaylarının yapay zekâ teknolojileri ile ilgili farkındalıklarının belirlenmesi. Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 18(48), 263-285.

Çolak Yazıcı, S. ve Erkoç, M. (2023). Fen bilimleri grubu öğretmenlerinin uzaktan eğitim sürecinde yapay zekâ kullanma durumlarının analizi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 58, 2682-2704. https://doi.org/10.53444/deubefd.1316144

De Deo, D., Dal Buono, A., Gabbiadini, R., Nardone, O. M., Ferreiro-Iglesias, R., Privitera, G., Bonifacio, C., Barreiro-de Acosta, M., Bezzio, C., & Armuzzi, A. (2025). Digital biomarkers and artificial intelligence: A new frontier in personalized management of inflammatory bowel disease. Frontiers in Immunology, 16, Article 1637159. https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1637159

Din Öğretimi Genel Müdürlüğü. (2023). FEYZA (Fırsatları Artıran Eğitimde Yapay Zekâ) Projesi başlıyor. Millî Eğitim Bakanlığı. https://dogmprojeler.meb.gov.tr/ProjeDetay.aspx?id=21

Duggan, S. (2020). AI in education: Change at the speed of learning. UNESCO IITE. https://iite.unesco.org/wpcontent/uploads/2020/11/Steven_Duggan_AI-in-Education_2020.pdf

Düzgüner, O. (2026). İlköğretim fen bilimleri ve matematik öğretmenlerinin eğitimde yapay zeka kullanımına yönelik algı ve kaygı düzeylerinin incelenmesi (Karaman ili örneği) [Yüksek lisans tezi, Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Erduran, S. (2023). AI is transforming how science is done. Science education must reflect this change. Science, 382(6677), Article eadm9788. https://doi.org/10.1126/science.adm9788

Gökçearslan, Ş., Tosun, C., & Erdemir, Z. G. (2024). Benefits, challenges, and methods of artificial intelligence (AI) chatbots in education: A systematic literature review. International Journal of Technology in Education, 7(1), 19–39. https://doi.org/10.46328/ijte.600

Gürbüz, F., Çeker, E., ve Töman, U. (2017). Eğitsel şarkı ve oyun tekniklerinin öğrencilerin akademik başarıları ve kalıcılığı üzerine etkileri. Bayburt Eğitim Fakültesi Dergisi, 12(24), 593-612.

Holmes, W., Bialik, M., & Fadel, C. (2019). Artificial intelligence in education: Promises and implications for teaching and learning. Center for Curriculum Redesign.

Irmak, M., Yürük, N., İnaltun, H., ve Yanış Kelleci, H. (2025). Fen eğitiminde yapay zekâ. Ç. Uluyol ve T. Çetin (Ed.), Eğitimde paradigma değişimi ve yapay zekâ: Stratejiler ve uygulamalar içinde (ss. 189-229). Pegem Akademi.

Jia, F., Sun, D., & Looi, C. K. (2024). Artificial intelligence in science education (2013–2023): Research trends in ten years. Journal of Science Education and Technology, 33, 94–117. https://doi.org/10.1007/s10956-023-10077-6

Kahveci, M. (2024). Fen bilimleri öğretmen adaylarının yapay zekâ’ya ilişkin tutum ve kaygılarının incelenmesi[Yüksek lisans tezi, Gazi Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Kamalov, F., Calonge, D. S., Smail, L., Azizov, D., Thadani, D. R., Kwong, T., & Atif, A. (2025). Evolution of ai in education: Agentic workflows. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.20082

Kim, W. J., & Rachmatullah, A. (2025). Science teachers’ approaches to artificial intelligence integrated science teaching. Research in Science Education. https://doi.org/10.1007/s11165-025-10233-5

Kotsis, K. T. (2024). Integration of artificial intelligence in science teaching in primary education: Applications for teachers. European Journal of Contemporary Education, 2(3), 27–43. https://doi.org/10.59324/ejceel.2024.2(3).04

Krizhevsky, A., Sutskever, I., & Hinton, G. E. (2012). ImageNet classification with deep convolutional neural networks. Advances in Neural Information Processing Systems, 25, 1097–1105.

Kutlucan, E. ve Seferoğlu, S. S. (2024). Eğitimde yapay zekâ kullanımı: ChatGPT’nin KEFE ve PEST analizi. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 22(2), 1059-1083. https://doi.org/10.37217/tebd.1368821

Küçük, A. T. (2025). Fen bilgisi öğretmeni adaylarının yapay zekâ teknolojik pedagojik alan bilgileri, yapay zekâya yönelik davranışsal niyetleri ve epistemolojik inançları [Yüksek lisans tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Lee, G., Yun, M., Zhai, X., & Shin, N. (2025). Artificial intelligence in science education research: Current states and challenges. Journal of Science Education and Technology. https://doi.org/10.1007/s10956-025-10239-8

LeCun, Y., Bengio, Y., & Hinton, G. (2015). Deep learning. Nature, 521(7553), 436–444. https://doi.org/10.1038/nature14539

Luckin, R., Holmes, W., Griffiths, M., & Forcier, L. B. (2016). Intelligence unleashed: An argument for AI in education. Pearson Education.

Marangoz, M. (2024). Eğitim ortamında kullanılan yapay zekâ uygulamaları. International Journal of Progression and Development in Education, 2(2), 26–39. https://doi.org/10.5281/zenodo.14576628

McCarthy, J., Minsky, M. L., Rochester, N., & Shannon, C. E. (2006). A proposal for the Dartmouth summer research project on artificial intelligence, August 31, 1955. AI Magazine, 27(4), 12. https://doi.org/10.1609/aimag.v27i4.1904

Millî Eğitim Bakanlığı. (2020, 2 Mayıs). EBA Asistan: Uzaktan eğitimde cevapsız soru bırakmayacak. https://www.meb.gov.tr/eba-asistan-uzaktan-egitimde-cevapsiz-soru-birakmayacak/haber/20829/tr

Millî Eğitim Bakanlığı. (2023). Yapay zekâ uygulamaları dersi öğretim programı (I-II) (Ortaokul ve İmam Hatip Ortaokulu 7 ve 8. Sınıflar). Millî Eğitim Bakanlığı Temel Eğitim Genel Müdürlüğü.

Millî Eğitim Bakanlığı. (2024, 10 Ekim). Lise öğrencileri için yapay zekâ destekli MEBİ platformu hayata geçiriliyor. https://www.meb.gov.tr/lise-ogrencileri-icin-yapay-zek-destekli-mebi-platformu-hayata-geciriliyor/haber/35052/tr

Millî Eğitim Bakanlığı Yenilik ve Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü. (2025a, Haziran). Eğitimde yapay zekâ politika belgesi ve eylem planı (2025–2029). https://yegitek.meb.gov.tr/meb_iys_dosyalar/2025_06/17092340_egitimdeyapayzekapolitikabelgesiveeylemplani202520291.pdf

Millî Eğitim Bakanlığı Yenilik ve Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü. (2025b, Ekim). Yapay zekâ etiği tavsiyeleri(C. Erkanat, Ed.). https://www.meb.gov.tr/meb_iys_dosyalar/2025_10/25104431_yapay_zeka_etigi_tavsiyeleri_22102025_webformati.pdf

Mustofa, H. A., Kola, A. J., & Owusu-Darko, I. (2025). Integration of artificial intelligence (ChatGPT) into science teaching and learning. International Journal of Ethnoscience and Technology in Education, 2(1), 108–128. https://doi.org/10.33394/ijete.v2i1.14195

Nabiyev, V. ve Erümit, A. K. (2022). Yapay zekanın temelleri. S. S. Seferoğlu ve ark. (Ed.), Eğitimde yapay zeka: Kuramdan uygulamaya içinde (ss. 2-34). Pegem Akademi Yayıncılık.

Nabiyev, V. ve Erümit, A. K. (2025). Üretken yapay zeka ve uygulamaları: Dil modelleri – Prompt yazma – Üretken yapay zeka uygulamaları. Seçkin Yayıncılık.

Nazalı, D. (2025). Fen bilgisi öğretmen adaylarının eğitimde yapay zekâ kullanımına yönelik ilgilerinin incelenmesi [Yüksek lisans tezi, İnönü Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Newell, A., Shaw, J. C., & Simon, H. A. (1959, June). Report on a general problem solving program. IFIP Congress, 256(1), 1959.

OpenAI. (2023). GPT-4 technical report. https://doi.org/10.48550/arXiv.2303.08774

Osetskyi, V., Vitrenko, A., Tatomyr, I., Bilan, S., & Hirnyk, Y. (2020). Artificial intelligence application in education: Financial implications and prospects. Financial and Credit Activity: Problems of Theory and Practice, 2(33), 574–584. https://doi.org/10.18371/fcaptp.v2i33.207246

Örnek, F. (2025). Empowering educators: Practical uses of artificial intelligence in science education. In S. Kadry & S. Balasubramaniam (Eds.), Artificial Intelligence in education: Creating an equitable, creative, and effective learning environment (pp.1-17). IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.1012988

Özkan, N. (2025). Fen bilgisi öğretmen adaylarının bilim kurgu, STEM ve yapay zekâya ilişkin psikososyal yaklaşımlarının incelenmesi [Yüksek lisans tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Pirim, A. G. H. (2006). Yapay zeka. Yaşar Üniversitesi E-Dergisi, 1(1), 81-93. https://doi.org/10.19168/jyu.72783

Reichenpfader, D., Müller, H., & Denecke, K. (2024). A scoping review of large language model based approaches for information extraction from radiology reports. npj Digital Medicine, 7, 222. https://doi.org/10.1038/s41746-024-01219-0

Russell, S. J., & Norvig, P. (2020). Artificial intelligence: A modern approach (4th ed.). Pearson Education.

Russell, S. ve Norvig, P. (2023). Yapay zeka modern bir yaklaşım. Palme Yayınevi.

Sanca, M. (2022). Fen öğretiminde yapay zekâ destekli teknolojilerin kullanımına ilişkin fen bilimleri öğretmenlerinin görüşlerinin incelenmesi [Yüksek lisans tezi, Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı ve Cumhurbaşkanlığı Dijital Dönüşüm Ofisi. (2021). Ulusal yapay zekâ stratejisi (2021-2025). https://cbddo.gov.tr/sharedfolderserver/genel/file/tr-ulusalyzstratejisi2021-2025.pdf

Sarıoğlu, S. (2023). Bilimsel süreç becerilerinin yapay zekâ ile yordanması, öğrenciler ve üstün yetenekli öğrencilerdeki etkililiği [Doktora tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Schultz, D. P. ve Ellen-Schultz, S. (2007). Modern psikoloji tarihi (Y. Aslay, Çev.). Kaknüs Yayınları.

Searle, J. R. (1990). Is the brain’s mind a computer program? Scientific American, 262(1), 25–31.

Shi, L., Ding, A.-C., & Choi, I. (2024). Investigating teachers’ use of an AI-enabled system and their perceptions of AI integration in science classrooms: A case study. Education Sciences, 14(11), 1187. https://doi.org/10.3390/educsci14111187

Sim, J., & Byun, T. (2025). Influence of the AI-based science teaching program on elementary school students’ science inquiry abilities and scientific attitude. Journal of Korean Elementary Science Education, 44(1), 126–139. https://doi.org/10.15267/KESES.2025.44.1.126

Solmaz, K. (2024). Yapay zekâ temelli artırılmış gerçeklik teknolojisinin fen bilimleri dersinde kullanılabilirliğine dair öğretmen niyetlerinin incelenmesi [Yüksek lisans tezi, Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Taani, O., & Alabidi, S. (2025). ChatGPT in education: Benefits and challenges of ChatGPT for mathematics and science teaching practices. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 56(9), 1748–1777. https://doi.org/10.1080/0020739X.2024.2357341

Taşkıran, B. (2024). Fen bilimleri öğretiminde yapay zekâ tabanlı çözüm stratejileri: LGS sorularının ChatGPT ile analizi [Yüksek lisans tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Uçar, S. (2026). Fen bilgisi öğretmen adaylarının yapay zekâya yönelik okuryazarlık, tutum ve kaygı düzeylerinin incelenmesi [Yüksek lisans tezi, Harran Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Weizenbaum, J. (1966). ELIZA—a computer program for the study of natural language communication between man and machine. Communications of the ACM, 9(1), 36-45.

Yalçın, V. (2026). Fen eğitiminde yapay zekâ araçlarının kullanımının fen bilgisi öğretmen adaylarının 21. yüzyıl öğrenen becerileri ile fen okuryazarlık algılarına etkisi [Yüksek lisans tezi, Sivas Cumhuriyet Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.

Yılmazsoy, B. (2020). Yapay zekâ teknolojilerinin eğitimde kullanılmasının önemi [Editöre mektup]. Açıköğretim Uygulamaları ve Araştırmaları Dergisi, 6(2), 3–6.

Zawacki-Richter, O., Marín, V. I., Bond, M., & Gouverneur, F. (2019). Systematic review of research on artificial intelligence applications in higher education – Where are the educators? International Journal of Educational Technology in Higher Education, 16(1), 1–27. https://doi.org/10.1186/s41239-019-0171-0

Zhang, C., & Lu, Y. (2021). Study on artificial intelligence: The state of the art and future prospects. Journal of Industrial Information Integration, 23, 100223. https://doi.org/10.1016/j.jii.2021.100223

İndir

Yayınlanmış

2026-05-08

Nasıl Atıf Yapılır

Ak, Y., & Birhanlı, A. (2026). Fen eğitiminde yapay zekâ: Kuramsal temeller, uygulamalar ve güncel eğilimler . International Journal of Educational and Social Sciences, 5(1), 29–53. https://doi.org/10.5281/zenodo.20078463