Matematik eğitimine uygun bir öğretim yazılımı ve prototipi geliştirilmesi, çalışma yapraları ile uygulanması
Development of proper education software and prototype in mathematics education and application with worksheets
Yazar: AYTEN ERDURAN  CEYLAN
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN ALKAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2003
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Eğitim teknolojisi = Education technology ; Eğitim yazılımı = Educational software ; Matematik eğitimi = Mathematics education ; Matematik öğretimi = Mathematics teaching ; Müfredat laboratuvar okulları = Curriculum laboratory schools ; Ortaöğretim okulları = Secondary education schools ; Prototip = Prototype ; Yazılım = Software ; Yazılım geliştirme = Software development ; Çalışma yaprakları = Worksheets

Özet:
XIV ÖZET Matematik Eğitimine Uygun Bir Öğretim Yazılımı ve Prototipi Geliştirilmesi, Çalışma Yaprakları İle Uygulanması Ayten ERDURAN CEYLAN Günümüz eğitim sisteminde ve özellikle ortaöğretimde matematikte işlem becerisinin gelişimine yönelik çalışmalar, hem öğretmenleri hem de öğrencileri, farkına varmadıkları bir sıkıntıya sokmaktadır. Çünkü kavramsal öğrenmeyi gerçekleştiremeyen bireylerin, problem çözümlerine doğru ve uygun yaklaşımlarda bulunulmasını beklemek mümkün değildir. Ayrıca tek başına işlemle ilgili beceri kazanımının, bireyin bilgi çağına ayak uydurmaya ve kendinden beklenen davranışları sergilemeye yetmesini beklemek gerçekçi olamaz. Bu nedenle değişik bahaneler öne sürerek, öğretmen ve öğrencilerin göz ardı ettiği, üzerinde pek de durmadıkları pek çok şey gibi, kavramsal öğrenmeye dönmeleri kaçınılmazdır. Özellikle matematik öğrenimi için, gereklilik koşulu olarak düşünülmelidir. Dolayısıyla günümüzün tüm teknik ve teknolojik olanaklarını kullanılarak, öğrencilerin bireysel matematiksel güçlerini geliştiren öğretim yöntem ve tekniklerine yönelme ve ölçme- değerlendirme sistemini bu yönde geliştirmeğe gereksinim vardır. Araştırma fonksiyon kavramının öğrenilmesini gerçekleştirmek amacıyla bir dizi etkinlik ve bir prototip yazılımın hazırlanmasını içermektedir. Fonksiyon kavramının seçilmiş olması, matematiğin ve matematik öğreniminin ana kavramlarının başında gelmesidir.Bir çok diğer matematiksel kavramın yapı taşı sayılması da bu seçime etki etmiştir. Ayrıca öğreniminde güçlük çekilen konular arasında yer alması, bir ölçüde bizi bu seçime zorlamıştır diyebiliriz. Araştırmanın örneklemi, İzmir ilinde müfredat laboratuar okulu olan bir lisedeki 32 si deney grubu ve 32 kontrol grubu olarak alınan, lise birinci sınıf öğrencilerinden oluşturuldu. Ayrıca her biri farklı devlet ve özel okullarda görev yapan 16 matematik öğretmeni ve rastgele seçilerek, uygulama öncesi ve sonrası, yüz yüze görüşmeler sonucu yapılan çalışmalar ile ilgili yaklaşımları derlendi. Araştırmanın modeli deneyseldir. Nitel ve nicel araştırma deseni kullanılmıştır. Uygulama, bilgisayarda oluşturmacı yaklaşımla hazırlanmış bir öğretim yazılımı prototipi veXV çalışma yapraklan ile gerçekleştirilmiştir. Araştırmada veri toplama araçlarından bazıları uygulamanın başında deney ve kontrol grubunu ve ön bilgilerini belirlemek amacı ile bir ön- test ve uygulama sonunda ise amaca ne ölçüde ulaşıldığını saptamak için konu ile ilgili son- testtir. Ayrıca geliştirilen yazılım prototipin farklı yönlerden uygunluğuna ait veriler de geliştirilen değerlendirme ölçeği yardımıyla derlenmiş ve analizlenmiştir. Diğer bir veri toplam aracı, değerlendirme amaçlı hazırlanan çalışma yapraklarıdır. Ayrıca konu sonunda öğrencilere hazırlatılan kavram haritası ve bir proje çalışması ile de, uygulamanın öğrenci başarısı ve gelişimi üzerindeki etkisine ilişkin veriler elde edilmeye çalışılmıştır. Nitel araştırmaya dönük veriler de öğretmen ve öğrencilerle yapılan yapılandırılmış yüz yüze görüşme formları ile elde edilmiştir. Nitel araştırmada veriler, içerik analizi yöntemi ile irdelenmiştir. Nicel veriler ise ön- test, son-testlerden elde edilen puanların ve öğretim yazılımı prototipini değerlendirme ölçeğinde belirtilen görüşlerden elde edilen verilerin istatistiksel analizi SPSS- Win programında yapılmıştır. Sonuç olarak, fonksiyon kavramının anlaşılmasında,deney grubu öğrencileri lehinde, anlamlı istatistiksel farklılıklara rastlanmıştır. Özellikle görsel yapıya dönük farklar üst düzeye ulaşmıştır. Deney grubunun kavramsal öğrenme sonucunda da problemlerin çözümüne farklı yaklaşımlarda bulunmaları ve belirli genellemelere varıp, ilişki kurmaları da önemli sonuçlardandır. Ayrıca geliştirilen yazılım prototipinin, değerlendirilmesi sonucunda, üzerinde değişikliklere gerek olmadan öğrenme aracı olarak kullanılabileceği görülmüştür. Araştırmada elde edilen sonuçlara dayanarak, eğitim sisteminin işleyişine dönük, alt yapı, öğrenme teknik ve yöntemlerine ilişkin bir dizi sonuca ulaşılmıştır. Bağlı olarak, özellikle sistemi olumsuz etkileyen kimi alışkanlıklar başta olmak üzere, bazı yaklaşımlardan olabildiğince kısa sürede kurtulmamız gerektiği önerileri geliştirilmiştir. Anahtar Sözcükler : Matematik eğitimi, öğretim yazılımı, fonksiyonlar, teknoloji

Abstract:
XVI ABSTRACT Development of Proper Education Software and Prototype in Mathematics Education and Application with Worksheets Ayten ERDURAN CEYLAN Researching aiming the development of process skills in today's education system and especially in secondary mathematics, has been distressing both teachers and students. Because it is not possible to expect individuals which could not manage the conceptual learning to make correct and proper approaches to problem solving. Furthermore it can not be realistic to expect the sole achievement of process skills to be enough for the individual to keep up with the information age and to act as expected. Thus, as many things neither teachers, nor students focus on and neglected by various pretexts, it is inevitable for them to turn back to conceptual learning. It must be considered as a compulsory situation. Therefore it is a requirement to trend teaching methods-improving the individual mathematical powers of students- and, teaching technics as well. And assessment system has to be improved through this way. This research includes the preparation of a serial activities and a prototype software. The reason, why the function concept was chosen, is its principality of being one of the main concepts in mathematicss and mathematics education. Another reason impacting this election is, it is assumed the milestone of many other mathematical concepts. We can also say that, we were force -to an extend- to choose it because it is one of the subjects which are difficult to learn. The function concept was considered in different ways and presented to the student. Especially in prototype, visuality and animations took place. Sample of the research was composed of the 9th grade students 32 of whom were taken as experimental, and the other 32 of whom were taken as control group who were educating in a curriculum laboratory school in İzmir city. In addition, 16 mathematics teachers, one from each different public or private school. And his/her approaches to the application was observed-before and after giving information-face to face.XV11 The model of the research is experimental. A quantitive and qualitative research model was used together. The application was prepared with an approach of forming in computer and worksheets. Some of the data collection tools are a pretest for determining the experimental and control group and their pre-informations, and final test related to the subject in order to establish how the aim was reached after the application. In addition, the appropriate data of the developed software prototype was collected and analysed by means of developed evaluation scale. Another data collecting tool is the worksheets prepared for evaluation. In addition, a concept map and project work was prepared by the students and the data about the success of the student and impacts on her/his development. The qualitative data was obtained by the face to face interviews, with teachers and students. The qualitative data study was examined by using contex analysing method. Quantitative data were analysed by SPSS-Win programme statistically, by the points taken from pretest and final test and the data obtained by the opinions stated in the evaluation of the teaching software prototype. As a result, meaningful statistical differences were met between the students of experimental group and control group. Especially the differences through the visual structure was at a maximum level. Those are one of the important results that the experimental group had different approaches to the problem solving and make some generalizations and relations. In addition, it was found by the evaluation of the developed software prototype that it could be used as a learning tool without making changes on it. A set of results were reached depending upon the results obtained from the research related to the proceeding of the education system, substructure and technic and methods of learning. It is offered that we should get rid of some approaches and especially of some habits having a negative impact on the system. Keywords : Mathematics education, instructional software, functions, technology