Ortaokul öğrencilerinin model oluşturma etkinlikleri (MOE) aracılığıyla stem eğitiminde matematiksel modelleme süreçlerinin incelenmesi
Investigation of mathematical modelling processes in stem education through model eliciting activities of middle school students
Yazar: ŞULE DENİZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE KURT BİREL
Mersin Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / İlköğretim Matematik Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: FeTeMM = STEM ; Matematik eğitimi = Mathematics education ; Matematik öğretimi = Mathematics teaching ; Matematiksel modelleme = Mathematical modelling ; Model oluşturma etkinlikleri = Model eliciting activities ; Ortaokul öğrencileri = Secondary school students ; Ortaokullar = Secondary schools

Özet:
Bu çalışmada, ortaokul 8. sınıf öğrencilerinin model oluşturma etkinlikleri aracılığıyla STEM eğitiminde matematiksel modelleme süreçleri ve bu süreçte karşılaşılan güçlüklerin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Araştırma, Akdeniz Bölgesi'nde büyük bir ilin merkez ilçelerinde bulunan bir devlet okulunda gerçekleştirilmiş bir durum çalışmasıdır. Bu çalışmada birden fazla durum olduğu ve bu durumlar karşılaştırmalı olarak analiz edildiği için aynı zamanda bir çoklu durum (multiple case study) çalışmasıdır. Araştırmanın katılımcıları 2019-2020 eğitim öğretim yılı 8. sınıf öğrencilerinden amaçlı örnekleme stratejilerinden ölçüt örnekleme ile belirlenen dörder kişilik iki gruptur. Bu gruplara, iki model oluşturma etkinliği, belli bir plan doğrultusunda uygulanmış ve öğrencilerin model oluşturma süreçleri kayıt altına alınmıştır. Daha sonra katılımcıların model oluşturma etkinlikleri sürecinin nasıl olduğu, dokümanlar ve görüşmeler yoluyla ortaya koydukları bilişsel aktiviteleri matematiksel modelleme sürecindeki aşamalar göz önüne alınarak incelenmiştir. Bu amaçla her bir grubun modelleme süreci Blum ve Borromeo Ferri (2009)'nin modelleme döngüsü kullanılarak nitel olarak analiz edilmiştir.
Çalışmanın sonucu, gruplardan elde edilen bulgulara göre, ortaokul 8. sınıf öğrencilerinin model oluşturma sürecinde birtakım güçlüklerle karşılaştıklarını ortaya çıkarmıştır. Bu güçlükler model oluşturma sürecinin dört basamağını içine alan problemi anlama, model oluşturma, matematik kullanma, sonuç açıklama aşamalarını içermekle birlikte grup ile çalışma, oluşturulan modeli doğrulama ve zaman yönetimi olmak üzere 7 kategoride belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, it is aimed to reveal mathematical modeling processes and difficulties encountered in STEM education through the modeling eliciting activities (MOE) of middle school 8th grade students. The research is a case study conducted in a public school located in the central districts of a large province in the Mediterranean Region. Since there are more than one case in this study and these cases are analyzed comparatively, it is also a multiple case study. The participants of the research are two groups of four, determined by criterion sampling, one of the purposeful sampling strategies from the 8th grade students in the 2019-2020 academic year. In these groups, two model formation activities were applied in accordance with a certain plan and the model formation processes of the students were recorded. Then, how the participants' modeling activities process, the cognitive activities they put forward through documents and interviews were examined by considering the stages in the mathematical modeling process. For this purpose, the modeling process of each group was analyzed qualitatively using the modeling cycle of Blum and Borromeo Ferri (2009).
According to the findings obtained from the groups at the end of the study, it was revealed that middle school 8th grade students faced some difficulties in the modeling process. These difficulties include the four stages of the modeling process, understanding the problem, modeling, using mathematics, explaining the results, but working with the group, validating the model created, and time management.