Model Oluşturma Etkinliklerinde Bilişsel Araç Kullanımının Öğrenci Düşünme Becerilerine Etkisi

Bu araştırmanın amacı 8.sınıf öğrencilerinin model oluşturma etkinlikleri ile model oluşturma süreçlerinde bilişsel araç kullanımının öğrencilerin düşünme becerileri gelişimindeki etkisini ortaya çıkarmaktır. Araştırma 46 ortaokul 8. sınıf öğrencisi ile gerçekleştirilmiştir. Temel veri toplama aracı olarak literatürde yer alan 6 adet model oluşturma etkinliği kullanılmıştır. Deney grubundaki öğrenciler model oluşturma etkinliklerini bilişsel araç olarak kullanılan hesap çizelgesi yardımıyla, kontrol grubu ise geleneksel yöntemler ile çözmüşlerdir. Problemlerin çözüm sürecinde öğrencilerin yaptıkları işlemler ve yazdıkları mektuplar göz önünde bulundurulup bu veriler Karmaşık Düşünme Modeli (KDM)’ne göre “Kritik Düşünme”, “Yaratıcı Düşünme” ve “Karmaşık Düşünme” ana başlıkları altında analiz edilmiş ve KDM puanları oluşturulmuştur. Araştırmada elde edilen verilerden; öğrencilerin “kolaylaştırma, işlem azlığı, zamandan tasarruf, probleme yoğunlaşma, doğru bilgi ve bilgiye kolay ulaşım” olmak üzere bilişsel araçta altı farklı özellik buldukları tespit edilmiştir. Elde edilen KDM puanlarından, bu çalışmada kullanılan bilişsel aracın en fazla Kritik Düşünme becerisine olumlu katkı sağladığı tespit edilirken Yaratıcı Düşünme becerisine katkısının beklenen düzeyde olmadığı gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Bilişsel araç, karmaşık düşünme modeli, matematiksel modelleme

Effect of using cognitive tools on students' thinking skills in model generation activities

The purpose of this study is to investigate the effect of using cognitive tools on 8th grade students’ thinking skills through model construction processes with model eliciting activities. The study was conducted with 46 secondary school-8th grade students. Six different modeling activities existing in literature were used as data collection tools. Students in experimental group solved the modeling problems with the help of spreadsheets, which was used as the cognitive tool, while control group solved the same problems with traditional methods. Conducted mathematical operations and letters written by students during problem-solving processes were taken into consideration. They were analyzed under following titles that are based on Complex Thinking Model (CTM): “Critical Thinking”, “Creative Thinking” and “Complex Thinking”, and thus CTM scores were calculated accordingly. The results of the analyses indicated that students identified six different aspects of the cognitive tools, which were “facilitation, reduced effort for computation, time saving, and concentration on the problem, accurate information, and easy access to information”. The obtained CTM scores showed that the cognitive tool utilized in the current study highly contributed to the Critical Thinking skills, while it had slight contributions to the Creative Thinking skills.

Keywords:

Cognitive tool, complex thinking model, mathematical modeling,

PDF

___

Aksoy, N., C., Çalık, N. ve Çınar, C. (2012, Haziran). Excel ile matematik öğretiminin öğretmen adaylarının fonksiyon grafikleri çizimi üzerine etkisi. X. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi’nde sunulan bildiri, Niğde.
Alacacı, C., & McDonald, G. (2012). The impact of technology on high school mathematics curriculum. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education, 3(1), 21-34.
Ang, K. C. (2010, December). Teaching and learning mathematical modelling with technology. Paper presented at the 15th Asian Technology Conference in Mathematics, Kuala Lumpur.
Argün, Z. ve Dede, Y. (2003). Matematik öğretiminde elektronik tabloların kullanımı. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2(14), 113-131. Baki, A. (2006). Kuramdan uygulamaya matematik eğitimi. Ankara: Derya Kitapevi.
Berry, J., & Houston, K. (1995). Students using posters as a means of communication and assessment. Educational Studies in Mathematics, 29(1), 21-27. Birgin, O., Kutluca, T. ve Gürbüz, R. (2008, Mayıs). Yedinci sınıf matematik dersinde bilgisayar destekli öğretimin öğrenci başarısına etkisi. 8. Uluslararası Eğitim Teknolojileri Konferansı’nda sunulan bildiri, Eskişehir.
Blomhøj, M., & Jensen, T. H. (2003). Developing mathematical modelling competence: Conceptual clarification and educational planning. Teaching Mathematics and Its Applications, 22(3), 123-139.
Blum, W., & Ferri, R. B. (2009). Mathematical modelling: Can it be taught and learnt? Journal of Mathematical Modelling and Application, 1(1), 45-58.
Bransford, J. D., Sherwood, R. D., Hasselbring, T. S., Kinzer, C. K., & Williams, S. M. (1990). Anchored instruction: Why we need it and how technology can help. In Spiro, R. J. (Ed.), Cognition, education, and multimedia: Exploring ideas in high technology (pp. 115–141). New York, NY: Routledge.
Bray, A., & Tangney, B. (2017). Technology usage in mathtematics education research-A systematic review of recent trends. Computers & Education, 114, 255-273.
Creswell, J. W. (2012). Educational research: Planning, conducting and evaluating quantitative and qualitative research. Boston: Pearson.
Crouch, R., & Haines, C. (2004). Mathematical modelling: Transitions between the real world and the mathematical model. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 35(2), 197-206.
Eraslan, A., & Kant, S. (2015). Modeling processes of 4th-year middle-school students and the difficulties encountered. Educational Sciences: Theory and Practice, 15(3), 809- 824.
Erbaş, A. K., Kertil, M., Çetinkaya, B., Çakıroğlu, E., Alacacı, C. ve Baş, S. (2014). Matematik eğitiminde matematiksel modelleme: Temel kavramlar ve farklı yaklaşımlar. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 14(4), 1-21.
Ersoy, Y. (2003). Teknoloji destekli matematik öğretimi-II: Hesap makinesinin matematik etkinliklerinde kullanılması. İlköğretim Online, 2(2), 35-60.
Ertekin, E. ve Kurt, H. (2006). Kitap incelemesi: Excel ile matematik. Elemantary Education Online, 5(1), 73-74.
Faydacı, S. (2008). İlköğretim 6. sınıf öğrencilerine geometrik dönüşümlerden öteleme kavramının bilgisayar destekli ortamda öğretiminin incelenmesi (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
Ferri, R. B. (2006). Theoretical and empirical differentiations of phases in the modelling process. ZDM, 38(2), 86-95.
Fraenkel, J., Wallen, N., & Hyun, H. (2012). How to design and evaluate research in education (8th ed.). New York: McGraw-Hill.
Galbraith, P., & Stillman, G. (2006). A framework for identifying student blockages during transitions in the modelling process. Zentralblatt für Didaktik der Mathematik, 38(2), 143-162.
Guerrero-Ortiz, C., Mena-Lorca, J., & Soto, A. M. (2017). Fostering transit between real world and mathematical world: Some phases on the modelling cycle. International Journal of Science and Mathematics Education, 16(8), 1-27.
Güder, Y. (2013). Ortaokul matematik öğretmenlerinin matematiksel modellemeye ilişkin görüşleri (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Fırat Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
Gürbüz, R. ve Gülburnu, M. (2013). 8. sınıf geometri öğretiminde kullanılan cabri 3D’nin kavramsal öğrenmeye etkisi. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education, 4(3), 224-241.
Güven, B., & Kösa, T. (2008). The effect of dynamic geometry software on student mathematics teachers' spatial visualization skills. Turkish Online Journal of Educational Technology-TOJET, 7(4), 100-107.
Haines, C., & Crouch, R. (2007). Mathematical modelling and applications: Ability and competence frameworks. In P. L. Galbraith, H. W Henn & M. Niss (Eds.), Modelling and applications in mathematics education (pp. 417-424). Boston, MA: Springer.
Henn, H. W. (2007). Modelling pedagogy-overview. In P. L. Galbraith, H. W. Henn, & M. Niss (Ed.), Modelling and applications in mathematics education (pp. 321-324). Boston, MA: Springer.
Hıdıroğlu, Ç. N. (2012). Teknoloji destekli ortamda matematiksel modelleme problemlerinin çözüm süreçlerinin analizi: Yaklaşım ve düşünme süreçleri üzerine bir açıklama (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Dokuz Eylül Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
Hıdıroğlu, Ç. N. ve Güzel, E. B. (2013). Matematiksel modelleme sürecini açıklayan farklı yaklaşımlar. Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2(1), 127-145.
Iowa Department of Education (1989). A guide to developing higher order thinking across the curriculum. Des Monies, IA: Department of Education.
Isiksal, M., & Askar, P. (2005). The effect of spreadsheet and dynamic geometry software on the achievement and self-efficacy of 7th-grade students. Educational Research, 47(3), 333-350.
Jonassen, D. H. (2000). Computer as mindtools: Engaging critical thinking. New Jersey: Prentice Hall.
Jonassen, D. H. (2004). Modeling with technology: Mind tools for conceptual change. New Jersey: Prentice Hall.
Kapur, J. N. (1982). The art of teaching the art of mathematical modeling. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 13(2), 185-192.
Karalı, D. (2013). İlköğretim matematik öğretmen adaylarının matematiksel modelleme hakkındaki görüşlerinin ortaya çıkarılması (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Bolu.
Korkmaz, E. (2010). İlköğretim matematik ve sınıf öğretmeni adaylarının matematiksel modellemeye yönelik görüşleri ve matematiksel modelleme yeterlikleri (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir.
Köse, N. Y. ve Özdaş, A. (2009). İlköğretim 5. sınıf öğrencileri geometrik şekillerdeki simetri doğrularını Cabri geometri yazılımı yardımıyla nasıl belirliyorlar? İlköğretim Online, 8(1), 159-175.
Lajoie, S. P. (2000). Computers as cognitive tools, volume two: No more walls. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
Lajoie, S. P., & Derry, S. J. (Eds.). (1993). Computers as cognitive tools. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
Lesh, R., & Doerr, H. (2003). Foundation of a models and modeling perspective on mathematics teaching and learning. In R. A. Lesh & H. Doerr (Eds.), Beyond constructivism: Models and modeling perspective on mathematics teaching, learning, and problem solving (pp. 9–34). Mahwah, NJ: Erlbaum.
Lesh, R., & Zawojewski, J. S. (2007). Problem solving and modeling. In F. Lester (Ed.), The second handbook of research on mathematics teaching and learning (pp. 763–804). Charlotte, NC: Information Age Publishing.
Mousoulides, N. (2007). A modeling perspective in the teaching and learning of mathematical problem solving (Unpublished doctoral dissertation). University of Cyprus, Cyprus.
Özaltun, A., Hıdıroğlu, Ç., Kula, S. ve Güzel, E. B. (2013). Matematik öğretmeni adaylarının modelleme sürecinde kullandıkları gösterim şekilleri. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education, 4(2), 66-88.
Siller, H. S., & Greefrath, G. (2010). Mathematical modelling in class regarding to technology. In V. Durand, S. Soury, & F. Arzarello (Eds.), Proceedings of the Sixth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (pp. 2137-2145). Lyon: INRP.
Stillman, G., Galbraith, P., Brown, J., & Edwards, I. (2007). A framework for success in implementing mathematical modelling in the secondary classroom. Mathematics: Essential Research, Essential Practice, 2, 688- 697.
Tezer, M., & Cumhur, M. (2017). Mathematics through the 5E instructional model and mathematical modelling: The geometrical objects. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 13(8), 4789-4804.
Thomas, K., & Hart, J. (2010). Pre-service teachers’ perceptions of model eliciting activities. In G. Kaiser & G. Stillman (Eds.), Modeling students' mathematical modeling competencies (pp. 531-538). Boston, MA: Springer.
Ural, A. ve Ülper, H. (2013). İlköğretim matematik öğretmeni adaylarının matematiksel modelleme ile okuduğunu anlama becerileri arasındaki ilişkinin değerlendirilmesi. Kuramsal Eğitim Bilim Dergisi, 6(2), 214-24.
Üstün, I. ve Ubuz, B. (2005). Geometrik kavramların Geometer’s Sketchpad yazılımı ile geliştirilmesi. The Turkish Online Journal of Educational Technology – TOJET, 4(3), 14–23.
Yıldırım, A. ve Şimşek, H. (2008). Nitel araştırma yöntemleri (7. baskı). Ankara: Seçkin Yayıncılık.
Zeytun, Ş. A. (2013). Öğretmen adaylarının matematiksel modelleme süreçlerinin ve bu sürece etki eden faktörlere ilişkin görüşlerin incelenmesi (Yayınlanmamış doktora tezi). Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
Zawojewski, J. S., Lesh, R. A., & English, L. D. (2003). A models and modeling perspective on the role of small group learning activities. In R. A. Lesh, & H. Doerr (Eds.), Beyond constructivism: Models and modeling perspectives on mathematics problem solving, learning, and teaching (pp. 337-358). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.