Sayısal örnek kullanımına dayalı algoritma eğitiminin öğrencilerin matematiksel problem çözme başarılarına etkisi
The effect of algorithm training based on the use of numerical examples on students' mathematical problem-solving success
Yazar: BURÇİN SANCAK
Danışman: PROF. DR. TOLGA GÜYER
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training ; Matematik = Mathematics

Özet:
Bu çalışma, ortaöğretim bilişim teknolojileri ve yazılım dersinde özel sayılar ve sayı dizileri kullanılarak örneklemelerin gerçekleştirildiği ve üst düzey düşünme becerilerini geliştirmeye yönelik olarak özelleştirilmiş algoritma eğitiminin matematiksel problem çözme başarısına etkisini incelemek için yapılmıştır. Çalışma iki bölümden oluşmaktadır. Çalışmanın ilk bölümünde liselerde görev yapan ve bilişim teknolojileri ve yazılım dersine giren 10 öğretmen ile önceden yapılandırılmış 6 açık uçlu sorudan oluşan görüşmeler yapılarak, algoritma öğretimine dair görüşleri alınmıştır. Elde edilen veriler nitel araştırma yöntemlerinden durum analizi ile analiz edilmiş ve bulgular alanyazın destekli olarak sunulmuştur. Katılımcılar algoritma eğitiminin başarısının diğer branşlarda sağlanan başarı ile ilişkili olduğunu ve üst düzey düşünme becerileri gerektiren problem durumlarıyla çalışmanın yaratıcı çözümler üretme becerisini geliştirmeye faydalı olduğunu belirtmişlerdir. Çalışmanın ikinci bölümünde, nicel araştırma yöntemlerinden iki gruplu deneysel karşılaştırma yöntemi kullanılarak resmi bir fen lisesinin 9. sınıfına kayıtlı toplam 58 öğrenci ile çalışılmıştır. LGS puan yerleştirmeleri doğrultusunda iki farklı sınıfta bulunan öğrencilerden 29'u deney, 29'u ise kontrol grubunda yer almıştır. 10 hafta süren çalışmanın ilk ve son haftasında, araştırmacı tarafından hazırlanan ve geçerlik-güvenirlik analizleri yapılmış olan 50 soruluk, 5 seçenekli çoktan seçmeli sayısal problem çözme başarı testi ön test ve son test olarak uygulanmıştır. Ara dönem olan 8 hafta boyunca, deney grubuna özel sayı ve dizilerden oluşan algoritma eğitimi verilirken, kontrol grubuna müfredat doğrultusunda öngörülen standart algoritma eğitimi verilmiştir. Ayrıca eğitimlerin sonunda her iki gruba da matematiğe yönelik tutum testi ve matematiğe yönelik motivasyon testi uygulanmıştır. Uygulanan ön test – son test verilerinden elde edilen sonuçlara, parametrik olmayan testlerden Mann-Whitney U ve Van de Waerden testleri uygulanmıştır. Elde edilen bulgulara göre grupların sonuçları arasında anlamlı bir farklılık vardır ve deney grubunun medyan puan artışı kontrol grubundan daha yüksektir. Motivasyon testinden elde edilen sonuçlarda ise deney grubunun toplam puan bazında daha yüksek puan elde ettiği, tutum testinde ise kontrol grubunun daha yüksek toplam puan elde ettiği tespit edilmiştir.

Abstract:
The purpose of this study is to examine the impact of customized algorithm training aimed at developing high-level thinking skills on mathematical problem-solving success, conducted using special numbers and number sequences in secondary school information technology and software classes. The study consists of two parts. In the first part, interviews were conducted with 10 teachers working in high schools and teaching information technology and software courses, using 6 pre-structured open-ended questions to gather their views on algorithm teaching. The data obtained were analyzed using case analysis, one of the qualitative research methods, and the findings were presented with support from the literature. The participants indicated that the success of algorithm training is related to the success achieved in other disciplines and that working with problem situations requiring high-level thinking skills is beneficial for developing the ability to produce creative solutions. In the second part of the study, the two-group experimental comparison method, one of the quantitative research methods, was used to work with a total of 58 students enrolled in the 9th grade of a formal science high school. Based on LGS placement scores, 29 students from two different classes were placed in the experimental group, and 29 were placed in the control group. In the first and last weeks of the 10-week study, a 50-question, 5-option multiple-choice numerical problem-solving success test, prepared by the researcher and validated for reliability, was administered as a pre-test and post-test. During the interim 8 weeks, the experimental group received algorithm training consisting of special numbers and sequences, while the control group received standard algorithm training as outlined in the curriculum. Additionally, at the end of the training, both groups were given an attitude test and a motivation test towards mathematics. Mann-Whitney U and Van der Waerden tests, which are non-parametric tests, were applied to the results obtained from the pre-test and post-test data. According to the findings, there is a significant difference between the results of the groups, and the median score increase of the experimental group is higher than that of the control group. In the motivation test results, the experimental group obtained higher total scores, while in the attitude test, the control group obtained higher total scores.