İlkokul 4. sınıf öğrencilerinin bilişsel ve üstbilişsel stratejileri ile matematiksel problemleri çözme becerileri arasındaki ilişki
The relationship between the cognitive and metacognitive strategies of primary school 4th grade students and their mathematical problem solving skills
Yazar: YASEMİN ÇULHA
Danışman: DOÇ. DR. KEMAL ALTIPARMAK
Ege Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Temel Eğitim Ana Bilim Dalı / Sınıf Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Bilişsel stratejiler = Cognitive Strategies ; Bilişüstü stratejiler = Metacognitive strategies ; Matematik = Mathematics ; Matematiksel beceri = Mathematical skill ; Problem çözme becerisi = Problem solving ability ; Üstbiliş = Metacognitive ; Üstbilişsel öğrenme stratejileri = Metacognitive learning strategy ; İlkokul öğrencileri = Primary school students

Özet:
Bu çalışmada ilkokul 4.sınıf seviyesindeki öğrencilerin matematiksel problemleri çözerken kullandıkları bilişsel ve üstbilişsel stratejilerin etkililiği incelenmiştir. Öğrencilerin sıradan ve sıradışı matematiksel problemleri çözerken üstbilişsel stratejileri nasıl kullandıkları ve hangi seviyede oldukları tespit edilmeye çalışılmıştır. Öğrencilerin rutin ve rutin olmayan problemleri çözerken hangi bilişsel ve üstbilişsel stratejileri kullanmakta oldukları saptanmıştır. Ayrıca rutin problemleri çözme becerileri ile rutin olmayan problemleri çözme becerileri arasındaki ilişki anlaşılmaya çalışılmıştır. Bu kapsamda öğrencilerin üstbilişsel farkındalık puanı, bilişsel stratejiler, üstbilişsel stratejiler ve rutin problemleri çözme başarısı arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki var mıdır?  Üstbilişsel farkındalık puanı, bilişsel stratejiler, üstbilişsel stratejiler ve rutin olmayan problemleri çözme başarısı arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki var mıdır? sorularına cevap aranmıştır. 
İlkokul 4.sınıf öğrencilerinin matematiksel problemleri çözerken bilişsel ve üstbilişsel stratejilerin etkililiğinin incelendiği bu çalışma, karma yöntemli olup nicel ve nitel desenler birlikte kullanılmıştır. Araştırmanın evrenini 2020-2021 Eğitim-Öğretim yılı İzmir ili Menemen ilçesinde yer alan resmi ilkokullarda öğrenim gören öğrenciler oluşturmaktadır. Araştırmanın örneklemi 2020-2021 Eğitim-Öğretim yılı İzmir'in Menemen ilçesinde yer alan resmi ilkokullarda öğrenim görmekte olan 4.sınıf 20 öğrenciden oluşmaktadır. Bu öğrenciler basit seçkisiz örnekleme yoluyla iki aşamalı örnekleme yöntemi uygulanarak seçilmiştir.
Çalışmanın nicel kısmında ihtiyaç duyulan veriler, tarama modeline uygun olarak anket formu olmak üzere tek tür veri toplama aracıyla sağlanmıştır 
Çalışmanın nitel kısmında ise nitel araştırma desenlerinden biri olan durum çalışması kullanılmıştır. Durum çalışmasından bütüncül çoklu durum deseni kullanılmıştır. 
Araştırmanın analiz birimini ise öğrencilerin Problem Çözme Başarı Testi çözümünde Polya'nın problem çözme basamaklarına göre kullandıkları bilişsel ve üstbilişsel stratejiler oluşturmuştur. Öğrencilerin Problem Başarı Testindeki soruları çözerken kullandıkları bilişsel ve üstbilişsel stratejilerin belirlenmesinde uzman görüşleri alınarak belirlenen 12 problem kullanılmış, çözüm süreçlerine ait sesli düşünme protokolü ve her bir öğrenci ile soruların çözümünden sonra gerçekleştirilen yarı yapılandırılmış görüşmeler kullanılmıştır. Ayrıca bu araştırmada kullanılan ölçek, Sperling, Howard, Miller ve Murphy (2002) tarafından geliştirilen 'Çocuklar için Üst Bilişsel Farkındalık Ölçeği (ÜBFÖ-Ç) ve ölçeğin orijinal adı "Metacognitive Awareness Inventory for Children (Jr. MAI)' dir. Bu çalışmada çocuklar için olan A formu kullanılmıştır. 
Çocuklar İçin Üstbilişsel Farkındalık Ölçeği (ÜBFÖ-Ç) A Formu ile öğrencilerin üstbilişsel farkındalık puanlarını hesaplanmıştır. Her bir öğrencinin bu ölçekten aldığı puan ile rutin ve rutin olmayan problemlerden aldığı puanlar arasındaki ilişkiye bakılarak üstbilişsel farkındalık düzeyi ile problemleri çözme becerileri arasındaki ilişki incelenmiştir. Ayrıca rutin problemleri çözme becerileri ile rutin olmayan problemleri çözme becerileri arasındaki ilişki de saptanmıştır. Araştırma sürecinde kullanılan yarı yapılandırılmış sorular Polya'nın problem çözme adımlarına göre öğrenci her bir basamağı geçtikten sonra sorularak bilişsel mi üstbilişsel mi strateji kullandıkları anlaşılmaya çalışılmıştır. Bu analiz araşırmacı tarafından hazırlanan Polya'nın problem çözme adımları ve kullandıkları stratejiler gruplamasına göre yapılmıştır. Bu adımlarda kullanılan stratejiler her basamakta öğrenciye sorulan sorularla belirlenmiştir (bkz. Tablo 4). 
Araştırmanın sonunda üstbilişsel strateji sayısı ile rutin problemlerden alınan puan arasında pozitif yönde yüksek düzeyde anlamlı bir ilişki olduğu belirlenmiştir. Öğrencilerin rutin problemleri çözerken kullandıkları üstbilişsel strateji sayısı ne kadar fazla ise alınan puanların da aynı düzeyde artış gösterdiği görülmektedir. Ayrıca rutin olmayan problemleri çözme başarısı ile üstbilişsel farkındalık, bilişsel strateji sayısı ve üstbilişsel strateji sayısı arasında istatistiksel olarak pozitif yönde anlamlı düzeyde ilişkilere ulaşılmıştır. Öğrencilerin üstbilişsel farkındalığı artıkça kullandıkları bilişsel strateji sayısında azalma olduğu buna bağlı olarak üstbilişsel strateji sayısının arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca üstbilişsel farkındalık ile üstbilişsel strateji sayısı ve rutin olmayan problemlerden alınan puan ortalaması arasında ise pozitif yönde anlamlılık bulunmuştur. Öğrencilerde üstbilişsel farkındalık arttıkça kullanılan üstbilişsel strateji sayısı artmakta bunun da rutin olmayan problemlerden alınan puanları arttırdığına ulaşılmıştır.

Abstract:
In this study, the effectiveness of cognitive and metacognitive strategies used by primary school 4th grade students in solving mathematical problems was examined. It has been tried to determine how students use metacognitive skills while solving routine and non-routine mathematical problems and at what stage they are. It was determined which cognitive and metacognitive strategies were used by the students while solving routine and non-routine problems. In addition, the relationship between routine problem solving skills and non-routine problem solving skills was tried to be understood. In this context, is there a statistically significant relationship between students' metacognitive awareness score, cognitive strategies, metacognitive strategies and success in solving routine problems? Is there a statistically significant relationship between metacognitive awareness score, cognitive strategies, metacognitive strategies and success in solving non-routine problems? answers to the questions were sought.
This study, which examines the effectiveness of cognitive and metacognitive strategies in solving mathematical problems of primary school 4th grade students, is a mixed method and quantitative and qualitative designs are used together. The population of the research consists of students studying in public primary schools in Menemen district of İzmir province in the 2020-2021 academic year. The sample of the research consists of 20 4th grade students studying in official primary schools in Menemen district of İzmir in the 2020-2021 academic year. These students were selected by applying a two-stage sampling method through simple random sampling.
The data needed in the quantitative part of the study was provided with a single type of data collection tool, a questionnaire form in accordance with the survey model.
In the qualitative part of the study, the case study, which is one of the qualitative research designs, was used. A holistic multiple-case design was used from the case study.
The analysis unit of the research was the cognitive and metacognitive strategies used by the students according to Polya's problem solving steps in solving the Problem Solving Achievement Test. In order to determine the cognitive and metacognitive strategies used by the students while solving the questions in the Problem Achievement Test, 12 problems determined by taking expert opinions were used, a think-aloud protocol of the solution processes and semi-structured interviews with each student after the solution of the questions were used. In addition, the scale used in this study is the 'Metacognitive Awareness Scale for Children' (MAI) developed by Sperling, Howard, Miller, and Murphy (2002) and the original name of the scale is "Metacognitive Awareness Inventory for Children (Jr. MAI)". In this study, form A for children was used.
The metacognitive awareness scores of the students were calculated with the Metacognitive Awareness Scale for Children (CSF-C) Form A. The relationship between the level of metacognitive awareness and problem solving skills was examined by looking at the relationship between the scores each student got from this scale and the scores they got from routine and non-routine problems. In addition, the relationship between routine problem solving skills and non-routine problem solving skills was also determined. Semi-structured questions used in the research process were asked after the student passed each step according to Polya's problem solving steps, and it was tried to understand whether they used cognitive or metacognitive strategies. This analysis was made according to Polya's problem solving steps and strategies grouping prepared by the researcher. The strategies used in these stages were determined by the questions asked to the students at each stage (see Table 4).
At the end of the study, it was determined that there was a highly significant positive correlation between the number of metacognitive strategies and the score obtained from routine problems. It is seen that the higher the number of metacognitive strategies students use while solving routine problems, the higher the scores they get. In addition, statistically positive and significant correlations were found between the success of solving non-routine problems and the number of metacognitive awareness, cognitive strategies and metacognitive strategies. It was determined that as the students' metacognitive awareness increased, the number of cognitive strategies they used decreased and accordingly the number of metacognitive strategies increased. In addition, positive significance was found between metacognitive awareness and the number of metacognitive strategies and the average score obtained from non-routine problems. As the metacognitive awareness of the students increases, the number of metacognitive strategies used increases, which in turn increases the scores obtained from non-routine problems.