Geometrik düşünme alışkanlıklarının geliştirilmesine yönelik hazırlanan öğretim tasarımının ortaokul öğrencilerinin bilişsel ve duyuşsal öğrenmelerine etkisi
The effect of instructional design prepared to develop geometric thinking habits of cognitive and attutude learning of secondary school students
Yazar: İRFAN DAĞDELEN
Danışman: PROF. DR. GÜLER TULUK
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Matematik Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Bu araştırmanın amacı, ortaokul 7. sınıf öğrencilerinin geometrik düşünme alışkanlıklarını geliştirecek bir öğretim tasarımının yapılarak, bu öğretim tasarımının öğrencilerin bilişsel ve duyuşsal öğrenmelerine olan etkisini belirlemektir. Ayrıca yapılan klinik mülakatlar ile belirlenen öğrencilerin geometrik düşünme alışkanlıklarını kullanmadaki değişimleri ortaya konulmaya çalışılmıştır. Öğretim tasarımını geliştirmek için ADDIE [Analyze (Analiz), Design (Tasarım), Development (Geliştirme), Implementation (Uygulama), Evaluation (Değerlendirme)] öğretim tasarımı modeli esas alınmıştır. 
Belirtilen amaçlara ulaşmak için araştırma gelişmiş karma yöntem araştırma desenlerinden müdahale karma yöntem deseni ile yürütülmüştür. Araştırmanın nicel kısmı ön test-son test eşleştirilmemiş kontrol gruplu yarı deneysel desen ile yürütülürken, nitel kısmı klinik mülakatlar ile yürütülmüştür. Araştırmanın çalışma grubunu 2021-2022 eğitim-öğretim yılı Samsun ili İlkadım ilçesinde yer alan bir devlet ortaokulundaki 30'u deney grubu, 30'u kontrol grubu olmak üzere toplam 60 yedinci sınıf öğrencisi oluşturmuştur. Deney grubundaki öğrencilere geometrik düşünme alışkanlıklarını geliştirici bir öğretim uygulanırken, kontrol grubu 2018 ortaokul matematik dersi öğretim programına göre hazırlanan 7. sınıf matematik ders kitabına göre (MEB yayınları) dersler işlenmiştir. Her iki gruptada 2018 ortaokul matematik dersi öğretim programı 7. sınıf geometri ve ölçme öğrenme alanındaki 12 kazanıma dair öğretim süreci yapılmıştır. Klinik mülakatlar farklı akademik başarı düzeyinden seçilen 6 öğrenci (2 yüksek, 2 orta, 2 düşük) ile deneysel uygulamadan önce ve sonra gerçekleştirilmiştir. Nicel veri toplama aracı olarak geometrik düşünme alışkanlıklarını belirleme sınavı (GDABS), geometri başarı testi (GBT), Van Hiele geometrik düşünme testi (VHGDT), geometri tutum ölçeği ve geometri öz-yeterlik ölçeği kullanılmıştır. Nitel veriler ise öğrencilerle yapılan klinik mülakatlar ile araştırmacı alan notlarından elde edilmiştir. Veri toplama süreci 4 hafta ve deneysel uygulama süreci 8 hafta toplam araştırma 12 hafta sürmüştür. Nicel veriler IBM SPSS 25.0 paket programı kullanılarak analiz edilmiştir. Verilerin analizinde betimsel analizler, normal dağılım testleri, bağımsız örneklemler t-testi, bağımlı örneklemler t-testi, bağımlı örneklemler Wilcoxon işaretli sıralar testi, Mann-Whitney U testi, Kruskal Wallis H testi ve tek yönlü ANCOVA testlerinden faydalanılmıştır. Nitel veriler geometrik düşünme alışkanlıkları tematik çerçevesine göre betimsel yöntemle analiz edilmiştir.
Araştırma sonucunda geometrik düşünme alışkanlıklarına dayalı öğretim yapılan deney grubunun, geometrik düşünme alışkanlıkları belirleme sınavı, geometri başarı testi, Van Hiele geometrik düşünme testi, geometri tutum ölçeği ve geometri öz-yeterlik ölçeği son test puan ortalamalarının kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı düzeyde yüksek bulunmuştur. Klinik mülakatlardaki sonuçlara göre farklı akademik başarı seviyesinde bulunan tüm öğrencilerin geometrik düşünme alışkanlıklarını kullanma becerisinin arttığı gözlenmiştir. Öğrencilerin en fazla ilişkilerle muhakeme etme alışkanlığı ile keşif ve yansıtmayı dengeleme alışkanlıklarını kullandıkları belirlenmiştir. Değişmezleri araştırma alışkanlığı ile geometrik fikirlerin genellemesi alışkanlığı kullanımında gelişim görülse de diğer iki alışkanlığa oranla daha az gelişim gösterdiği sonucuna ulaşılmıştır. Bunun yanı sıra düşük akademik başarı seviyesindeki öğrencilerin deneysel uygulamadan sonra ileri düzey genellemeler yapabildikleri ve dinamik düşünebildikleri belirlenmiştir. Diğer bir sonuç ise geometrik düşünme alışkanlıkları kullanımı artan tüm öğrencilerin problemleri doğru biçimde çözme başarılarının belirgin biçimde arttığı gözlenmiştir. Son olarak ise ilişkilerle muhakeme alışkanlığının diğer üç geometrik düşünme alışkanlığı için öncül bir alışkanlık olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre geometrik düşünme alışkanlıklarının geliştirilmesi için öğretmenlere, araştırmacılara ve öğretim programı hazırlayıcılara önerilerde bulunulmuştur.

Abstract:
The aim of this research is to design an instructional design that will improve the geometric thinking habits of 7th grade secondary school students and to determine the effect of this instructional design on the students' cognitive and affective learning. In addition, the changes in the use of geometric thinking habits of the students determined through clinical interviews were tried to be revealed. ADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation, Evaluation) instructional design model was taken as basis to develop instructional design.
To achieve the stated objectives, the research was conducted with the intervention mixed method design, one of the advanced mixed methods research designs. While the quantitative part of the research was conducted with a quasi-experimental design with a pretest-posttest unpaired control group, the qualitative part was conducted with clinical interviews. The study group of the research consisted of a total of 60 seventh grade students, 30 in the experimental group and 30 in the control group, at a public secondary school in the İlkadım district of Samsun province in the 2021-2022 academic year. While the students in the experimental group were given an instruction to develop geometric thinking habits, the control group was taught lessons according to the 7th grade mathematics textbook (MEB publications) prepared according to the 2018 secondary school mathematics course curriculum. In both groups, the teaching process was carried out on 12 gains in the field of 7th grade geometry and measurement learning in the 2018 secondary school mathematics curriculum. Clinical interviews were conducted before and after the experimental application with 6 students (2 high, 2 medium, 2 low) selected from different academic achievement levels. Geometric thinking habits determination test (GDABS), geometry achievement test (GBT), Van Hiele geometric thinking test (VHGDT), geometry attitude scale and geometry self-efficacy scale were used as quantitative data collection tools. Qualitative data was obtained from clinical interviews with students and researcher field notes. The data collection process took 4 weeks and the experimental application process took 8 weeks, for a total of 12 weeks. Quantitative data were analyzed using the IBM SPSS 25.0 package program. Descriptive analyses, normal distribution tests, independent samples t-test, dependent samples t-test, dependent samples Wilcoxon signed ranks test, Mann-Whitney U test, Kruskal Wallis H test and one-way ANCOVA tests were used to analyze the data. Qualitative data were analyzed with a descriptive method according to the thematic framework of geometric thinking habits.
As a result of the research, the post-test averages of the geometric thinking habits determination exam, geometry achievement test, Van Hiele geometric thinking test, geometry attitude scale and geometry self-efficacy scale of the experimental group, which was taught based on geometric thinking habits, were found to be statistically significantly higher than the control group. According to the results of the clinical interviews, it was observed that the ability to use all geometric thinking habits of all students at different academic success levels increased. It was determined that students mostly used the habit of reasoning with relationships and the habit of balancing exploration and reflection. It was concluded that although there was progress in the use of the habit of investigating invariants and the habit of generalizing geometric ideas, it showed less development than the other two habits. In addition, it was determined that students with low academic achievement levels were able to make advanced generalizations and think dynamically after the experimental application. Another result was that the success of all students in solving problems correctly increased significantly as their use of geometric thinking habits increased. Finally, it was concluded that the habit of reasoning with relationships is a precursor habit to the other three geometric thinking habits. According to the results obtained, some suggestions were made to teachers, researchers and curriculum developers to develop geometric thinking habits.