Sanal manipülatif kullanımının 7. sınıf cebirsel ifadeler ve denklem konusuna yönelik kavram yanılgılarını gidermede rolü
The role of the use of virtual manipulatives in covering the misconceptions about grade 7 algebrary expressions and equations
Yazar: TUĞBA TEMÜR
Danışman: DOÇ. DR. EYÜP SEVİMLİ
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Matematik Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training ; Matematik = Mathematics
Dizin: Bilgisayar destekli eğitim = Computer assisted education ; Cebir = Algebra ; Kavram yanılgısı = Misconception ; Matematik = Mathematics ; Matematik eğitimi = Mathematics education ; Somut ve sanal manipülatif kullanımı = Using concrete and virtual manipulative

Özet:
Son yıllarda internetin yaygınlaşması, okulda ve okul dışı ortamlarda öğretim
teknolojilerine erişimin artmasıyla birlikte matematiğin öğrenilmesi ve öğretilmesi
sürecinde kullanılabilecek sanal uygulamalar artmıştır. Çevrimiçi ortamlar,
matematiksel ifadelerin somutlaştırılmasını sağlayarak öğretim sürecinde öğrencilerin
anlama düzeylerinin artması için farklı fırsatlar sunmaktadır. Bu ortamlarda
kullanılabilecek araç ve uygulamalardan biride sanal manipülatiflerdir. Sanal
manipülatiflerin matematiğin soyut kavramlarını anlama, kavramları açıklayarak
yorumlama, kavramları birbirleriyle ilişkilendirme ve karşılaştıkları problemlerin
çözümünde kullanma becerisinin gelişmesine yardımcı olduğu düşünülmektedir.
Özellikle somut işlemlerden soyut işlemlere geçiş döneminde öğrencilerin karşısına
çıkan cebirsel ifadeler ve denklemler konusunda, öğrencilerin soyut düşünebilme
gelişimini destekleyecek materyallere ihtiyaç duyulmaktadır.
Bu araştırmanın amacı ilköğretim 7. sınıf öğrencilerinin matematik dersi cebirsel
ifadeler ve denklemler konusunda etkinlik temelli sanal manipülatifler ile
zenginleştirilmiş öğrenme ortamının, öğrencilerin kavram yanılgılarını gidermedeki
rolünü inceleyerek, cebir öğrenme alanına yönelik tutumları ile öğrenci başarısı üzerine
etkilerini değerlendirmektedir.
Araştırmanın tasarımında ön test-son test gruplu yarı deneysel desen
kullanılmıştır. 2020-2021 eğitim-öğretim yılında Tokat il merkezinde bulunan bir devlet
okulunda 7.sınıf düzeyinde öğrenim gören toplam 60 öğrenci araştırmanın çalışma
grubunu oluşturmaktadır. Deney grubunda, araştırmacı tarafından geliştirilen sanal
manipulatifler, öğretim programına uygun olacak şekilde cebirsel ifadeler ve denklem konusunun anlatımında kullanılmıştır. Öğrenciler dersin içeriğinde olan her etkinliğe
akif katılım sağlamış ve öğretim süreci dört hafta boyunca etkinlik temelli sanal
manipülatifler eşliğinde yürütülmüştür. Kontrol grubunda ise yapılandırmacı yaklaşım
ile çevrimiçi konferans araçları üzerinden ders işlenmiştir. Veri toplama tekniği olarak
test, ölçek ve görüşmelerden yararlanılmıştır. Araştırmanın verileri "Kavram Yanılgısı
Belirleme Testi", "Cebir Başarı Testi", "Cebir Öğrenme Alanına Yönelik Tutum
Ölçeği" ve "Yarı Yapılandırılmış Görüşmeler" ile elde edilmiştir. Elde edilen nicel
veriler SPSS 26.0 yazılımı yardımıyla bağımsız t-testi ile analiz edilmiş ve tablolara
dönüştürülmüştür. Nitel veriler ise betimsel olarak analiz edilmiştir.
Çalışma sonuçları, öğretim süreci sonrasında gruplar arasında cebir başarısı ve
kavram yanılgılarının giderilmesi açısından deney grubu lehine istatistiksel olarak
anlamlı bir fark olduğunu göstermiştir. Cebir öğrenme alanına yönelik tutumlar
açısından gruplar arasında anlamlı bir farklılık belirlenmemiştir. Bununla birlikte deney
grubunun cebir öğrenmeye yönelik ön test-son test tutumları arasında sontest puanları
lehine anlamlı bir farklılık görülmüştür. Nitel verilerin analizinde elde edilen sonuçlara
göre sanal manipülatiflerin öğretimde kullanılmasının öğrencilerin akademik
başarılarına katkı sağladığı ve öğrenmenin kalıcılığına olumlu etkisi olduğu
belirlenmiştir. Ayrıca sanal manipülatif etkinlikleri ile zenginleştirilerek işlenen
derslerin öğrencilerin motivasyonunu arttırdığı, öğrencilerin derslerde daha aktif
oldukları, dersleri ilgi çekici buldukları sonucuna ulaşılmıştır. Matematik dersi için
mevcut sanal manipülatif kaynaklarının çoğunun yabancı dilde olması ve matematik
program kazanımları ile uyumlu içeriklere ihtiyaç duyulmasından dolayı farklı konu ve
kavramların da öğretimine katkı sağlayacak sanal manipülatif yazılımlarının
geliştirilmesi önerilmiştir. Ayrıca bu çalışmada geliştirilen sanal manipulatiflerin
tasarım açısından iyileştirilmesi ile öğrencilerin cebir tutumlarını olumlu açıdan
etkileyecek düzenlemelere ihtiyaç duyulduğu belirtilmiştir. Bu çalışmanın sonuçları
cebirsel ifadeler ve denklemler konusunun öğretilmesinde ve pekiştirilmesinde sanal
manipülatiflerin öğrencilere fayda sağlayabileceğini ortaya koymuştur. Çalışmanın
örneklemi ve süresi daha geniş tutularak daha kapsamlı çalışmaların yapılması,
öğretmen ve öğretmen adaylarının sanal manipülatiflere yönelik farkındalıklarını
artıracak eğitimler ve çalışmalar yürütülmesi önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler: Sanal Manipülatif, Cebir, Kavram Yanılgıları, Matematik ve Teknoloji, Bilgisayar Destekli Öğretim

Abstract:
In recent years, with the widespread use of the internet and the increase in access
to instructional technologies in school and out-of-school environments, virtual
applications that can be used in the process of learning and teaching mathematics have
increased. Online environments provide different opportunities for students to increase
their understanding in the teaching process by making mathematical expressions
concrete. Virtual manipulatives are one of the tools and applications that can be used in
these environments. It is thought that virtual manipulatives help develop the skills of
understanding the abstract concepts of mathematics, explaining and interpreting the
concepts, associating the concepts with each other and using them to solve the problems
they encounter. There is a need for materials that will support the development of
students' abstract thinking, especially in terms of algebraic expressions and equations,
which are encountered by students during the transition period from concrete operations
to abstract operations.
The aim of this research is to examine the role of the learning environment
enriched with activity-based virtual manipulatives in mathematics lesson of 7th grade
students in mathematics lesson in eliminating students' misconceptions, and evaluate the
effects on their attitudes towards algebra learning field and student achievement.
In the design of the research, a quasi-experimental design with pretest-posttest
groups was used. A total of 60 students studying at the 7th grade level in a public school
located in the city center of Tokat in the 2020-2021 academic year constitute the study
group of the research.
In the experimental group, virtual manipulatives developed by the researcher were used
to explain the subject of algebraic expressions and equations in accordance with the
curriculum. The students actively participated in every activity included in the course,
and the teaching process was carried out with activity-based virtual manipulatives for
four weeks. On the other hand, in the control group, the course was taught through
online conference tools with the constructivist teaching method. Tests, scales and
interviews were used as data collection techniques. The data of the research were
obtained by "Misconception Test", "Algebra Achievement Test", "Attitude Scale
Towards Algebra Learning Field" and "Semi-Structured Interviews". Quantitative data
obtained were analyzed by independent t-test with the help of SPSS 26.0 software and
turned into tables. Qualitative data were analyzed descriptively.
The results of the study showed that there was a statistically significant
difference in favor of the experimental group in terms of algebra success and
elimination of misconceptions between the groups after the teaching process. There was
no significant difference between the groups in terms of attitudes towards the field of
algebra learning. However, there was a significant difference in favor of posttest scores
between the pretest-posttest attitudes of the experimental group towards learning
algebra. According to the results obtained in the analysis of qualitative data, it was
determined that the use of virtual manipulatives in teaching contributed to the academic
success of the students and had a positive effect on the permanence of learning. In
addition, it was concluded that the lessons taught by enriching with virtual manipulative
activities increased the motivation of the students, the students were more active in the
lessons and found the lessons interesting. Since most of the virtual manipulative
resources available for the mathematics course are in foreign languages and there is a
need for content compatible with the mathematics program achievements, it has been
suggested to develop virtual manipulative software that will contribute to the teaching
of different subjects and concepts. In addition, it has been stated that there is a need for
arrangements that will positively affect the algebra attitudes of the students by
improving the virtual manipulatives developed in this study in terms of design. The
results of this study revealed that virtual manipulatives can benefit students in teaching
and reinforcing the subject of algebraic expressions and equations. It is recommended to
carry out more comprehensive studies by keeping the sample and duration of the study wider, and to carry out trainings and studies that will increase the awareness of teachers
and teacher candidates about virtual manipulatives.

Keywords: Virtual Manipulative, Algebra, Misconceptions, Mathematics and Technology, Computer Assisted Instruction