İstatistiksel kavramların teknoloji kullanımıyla öğretimine yönelik tasarlanan bir öğretim modülünün etkililiğinin incelenmesi
Investigating the effectiveness of a teaching module designed for using technology in statistics education
Yazar: NUR ESRA SEVİMLİ
Danışman: PROF. DR. EMİN AYDIN
Marmara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Matematik Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Hizmet içi eğitim programları = In service training programs ; Matematik eğitimi = Mathematics education ; Mesleki gelişme = Professional development ; Teknoloji destekli öğretim = Technology based instruction ; Çevrimiçi eğitim = Online education ; Öğretim modelleri = Instructional models ; İstatistik eğitimi = Statistical education ; İstatistik öğretimi = Statistics instruction ; İstatistiksel kavram = Statistical concept

Özet:
İstatistik eğitimi, matematiğin günlük yaşamdaki en belirgin yansımasını sunan içerikleri barındırmasının yanında, farklı disiplinler ile ilişkili olması, öğrenme-öğretme sürecinde zorluk yaşanması ve geleceğin mesleklerinin ihtiyaç duyduğu bir alan olması gerekçeleriyle hem eğitim uygulayıcılarının hem de araştırmacıların ilgisini çeken bir konu alanıdır. Alanyazındaki çalışmalar, istatistiğin okullarda etkili öğretilebilmesi için güncel teknolojilerin kullanımını, gerçek yaşam veri setlerinin sınıf ortamına sunulmasını ve istatistiksel düşünme düzeylerini geliştirecek içeriklerin hazırlanmasını önermektedir. Ulusal kurum ve kuruluş raporlarında ise öğretmenlerin dijital yetkinlik açısından mesleki gelişimlerini destekleyen kurs, model ya da atölye çalışmalarının tasarımı önerilirken, istatistik konu alanı özelinde güncel çevrimiçi teknolojilerin kullanımının özendirilmesine dikkat çekilmektedir. Bu araştırmanın amacı, istatistik konularının teknoloji kullanımıyla öğretimine yönelik tasarlanan bir öğretim modülünün etkililiğinin incelenmesidir. Bu kapsamda, mesleki gelişim modülü oluşturma süreçleri ADDIE modeline göre, teknoloji entegrasyonu süreci ise Sistematik Planlama Modeli' ne göre planlanmış ve sonuç olarak lise düzeyindeki istatistik konularının öğretiminde kullanılabilecek çevrimiçi bir öğretim modülü geliştirilmiştir. Araştırma, bir yönüyle geliştirilen modülün hizmetiçi eğitimdeki kullanışlılığına ilişkin matematik öğretmenlerinin deneyimlerine odaklanırken, diğer yandan modül ürünlerinin sınıf içi pratiğindeki yansımalarını öğrencilerin istatistiksel düşünme süreçleri doğrultusunda değerlendirmektedir.
Çoklu yöntem yaklaşımına göre planlanan araştırma, dört aşama içerisinde yürütülmüştür. Araştırmanın ihtiyaç analizi aşamasında; 92 matematik öğretmeninin katılımı ile istatistik kavramlarının öğretimi sürecindeki mevcut teknoloji kullanma durumları ve mesleki gelişim ihtiyaçları, durum çalışması deseni yoluyla belirlenmiştir. Modül geliştirme aşamasında; ihtiyaç analizi ve alanyazın taraması sonucunda elde edilen bulgulara göre geliştirilen taslak çevrimiçi öğretim modülü, pilot çalışma ve uzman görüşleri sonrasında son uygulama hâline kavuşmuştur. Öğretmen eğitimi aşamasında; 22 matematik öğretmeninin geliştirilen modüle katılımı tek denekli deneysel desen eşliğinde sağlanmış ve çevrimiçi öğretim modülü dokuz haftalık süre içerisinde katılımcı gruba uygulanmıştır. Son aşamada, çevrimiçi öğretim modülünün öğretmen eğitimindeki çıktıları ile birlikte, modül ürünü olan ders planlarının sınıf içi pratiğindeki yansımaları değerlendirilmiştir. Bu kapsamda, bir devlet lisesinin dokuzuncu sınıfında öğrenim görmekte olan 51 öğrenciye, deney ve kontrol grupları eşliğinde modül ürünleri sunulmuştur. Anket, ölçek, görüşme ve doküman taraması teknikleri ile çoklu veri toplama araçları üzerinden elde edilen veriler, içeriklerine uygun teknikler ile analiz edilmiştir.
Çalışma bulguları, katılımcıların BİT kullanımı inançlarının modül öncesine kıyasla modül sonrasında olumlu yönde değiştiğini göstermiş ve ölçeğin toplam puanı açısından bu değişimin istatistiksel olarak anlamlı olduğu tespit edilmiştir. Bununla birlikte BİT kullanımı inanç ölçeğinin alt boyutlarından biri olan "Değerlendirme" için iki ölçüm arasında istatistiki açıdan anlamlı bir farklılığın olmadığı gözlenmiştir. Sistematik Planlama Modeli'ne göre değerlendirilen ders planlarının, modül öncesi ve sonrası rubrik puanları arasında, modül sonrası puanlar lehine istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar olduğu belirlenmiştir. Öte yandan, özellikle teknolojinin öğrenme ortamına sunulmasında kullanılan kaynaklar ve stratejiler açısından modül sonrasında geliştirilen ders planlarının daha zengin içeriklere sahip olduğu değerlendirilmiştir. Akran değerlendirme bulguları da modül öncesine kıyasla, modül sonrasındaki ders planlarında, disiplinler arası ilişkinin daha sık vurgulandığını, teknolojinin temsiller arası geçiş ve informal çıkarımda bulunma amacıyla daha sık kullanıldığını, teknolojinin duyuşsal alanın yanında bilişsel alan becerilerini de geliştirmek üzere işe koşulduğunu göstermiştir. Ders planlarının 9. sınıf öğrencilerine uygulanması sonrasında elde edilen bulgular, deney ve kontrol grubu arasında istatistiksel düşünme becerisinin üç bileşeni açısından deney grubu lehinde istatistiki açıdan anlamlı farklılıklar olduğunu gösterirken, "verinin tanımlanması" bileşeni açısından grup puanları arasında istatistiksel bir farklılığın olmadığı belirlenmiştir. Araştırma sonucunda ortaya çıkan ders planları ve çevrimiçi öğretim modülü ürünlerinin ulusal öğrenme ihtiyaçlarına katkı sağlama potansiyeli değerlendirilmiş ve araştırma bulguları alanyazındaki diğer çalışma sonuçları ile karşılaştırılarak tartışılmıştır.

Abstract:
Statistics education is a subject area that attracts the attention of both educators and researchers because of the fact that it contains contents that offer the most distinctive reflection of mathematics in daily life, it is related to different disciplines, and also it is a field that future professions need. Studies in the literature suggest the use of current technologies, presenting real-life data sets into the classroom, and preparing content that will improve statistical thinking levels in order to teach statistics effectively in schools. In the reports of national institutions and organizations, it is recommended to design courses, models or workshops that support teachers' professional development in terms of digital competence, while encouraging the use of up-to-date online technologies in the subject area of ​​statistics is taken into account. The aim of this research is to examine the effectiveness of a teaching module designed for teaching statistical concepts with the use of technology. In this context, the professional development module design processes were planned according to the ADDIE model, and the integration of an online platform that can be used in the teaching of high school statistics subjects to the learning-teaching process was planned according to the Systematic Planning Model and as a result, an online teaching module was developed. While the research focuses on the experiences of mathematics teachers regarding the usefulness of the developed module in in-service education, on the other hand, it evaluates the reflections of the module products in classroom practice with regard to the statistical thinking processes of the students.
The research, which was planned according to the multi-method approach, was carried out in four stages. In the needs analysis phase of the research; with the participation of 92 mathematics teachers, current technology usage situations and professional development needs in the process of teaching statistics concepts were determined with a case study design. In the module development phase; the draft online teaching module, developed according to the findings obtained as a result of the needs analysis and literature review, has become the final application after the pilot study and expert opinions. In the teacher training phase; the participation of 22 mathematics teachers to the developed module was provided with a single-subject experimental design, and the online teaching module was applied to the participant group within a period of nine weeks within the scope of professional development. In the last stage, the outcomes of the online teaching module in teacher education and the reflections of the module-product lesson plans on classroom practice were evaluated. In this context, module products were presented to 51 students in the ninth grade of a state high school in the presence of experimental and control groups. The data obtained through questionnaire, scale, interview and documantary techniques and multiple data collection tools were analyzed with techniques suitable for their content.
The findings of the study showed that the beliefs of the participants in using ICT changed positively after the module compared to before the module, and this change was found to be statistically significant in terms of the total score of the scale. On the other hand, it was observed that there was no significant difference between the two measurements for "Evaluation", which is one of the sub-dimensions of the ICT belief scale. It was determined that there are significant differences between the rubric scores before and after the module, in favor of the post-module scores of the lesson plans evaluated according to the Systematic Planning Model. On the other hand, it was evaluated that the lesson plans developed after the module had richer content, especially in terms of the resources and strategies used in introducing technology to the learning environment. Peer evaluation findings also showed that in post-module lesson plans compared to before the module, interdisciplinary relations were emphasized more frequently, technology was used more frequently for the purpose of transition between representations and informal inference, and technology prioritized developing cognitive field skills in addition to the affective field. The findings obtained after the application of the lesson plans to the 9th grade students showed that there were significant differences in favor of the experimental group in terms of the three components of statistical thinking skill between the experimental and control groups, while it was determined that there was no difference between the group scores in terms of the "definition of data" component. The potential of the lesson plans and online teaching module products that emerged as a result of the research to contribute to the national learning needs were evaluated and the research findings were compared with the results of other studies in the literature.