İşbirliğine dayalı yapılandırmacı öğrenme ortamlarında kullanılan bilgisayar cebir sistemlerinin matematiksel düşünme, öğrenci başarısına ve tutumuna etkisi
The effect of computer algebra systems in the constructivist approach based cooperative learning environment on mathematical thinking and academic performance of students
Yazar: MEHMET BULUT
Danışman: PROF. DR. ŞEREF MİRASYEDİOĞLU
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı / Matematik Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training ; Matematik = Mathematics
Dizin: Başarı = Success ; Bilgisayar destekli eğitim = Computer assisted education ; Maple = Maple ; Matematik = Mathematics ; Matematik başarısı = Mathematics achievement ; Matematik eğitimi = Mathematics education ; Matematik öğretimi = Mathematics teaching ; Matematiksel düşünme = Mathematical thinking ; Yapılandırmacı öğrenme = Constructivist learning

Özet:
Bu araştırmanın amacı, İşbirliğine Dayalı Yapılandırmacı Öğrenme Ortamlarında Kullanılan Bilgisayar Cebiri Sistemlerinin (BCS) , Üniversite birinci sınıf ?Genel Matematik? dersindeki türev uygulamaları konusunun öğretiminde öğrencilerin akademik başarı, matematiksel düşünme, kavramsal anlama, işlemsel beceri, problem çözme becerileri ve cinsiyet farkı üzerindeki etkisini incelemektir.Araştırma için Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi İlköğretim Bölümü Matematik Eğitimi Anabilim Dalı'nın birinci sınıflarından bir şube seçilmiştir. Genel matematik konularına yönelik hazır bulunuşlukları, matematiğe yönelik ön tutumları ve cinsiyet bakımından birbirine denk seviyede olacak şekilde sınıf iki gruba ayrılarak deney grubu ve kontrol grubu oluşturulmuştur. Deney grubunda 22 öğrenci, kontrol grubunda 21 öğrenci yer almıştır. BCS' nin etkisini gözlemlemek amacıyla deney grubuna yapılandırmacı yaklaşıma dayalı BCS (Maple) destekli öğretim yapılırken kontrol grubuna sadece yapılandırmacı yaklaşıma dayalı öğretim yapılmıştır. 7 haftalık (42 ders saati) uygulama sonucunda son test ve son tutum ölçekleri uygulanmıştır. Elde edilen nicel veriler uygun parametrik ve parametrik olmayan istatistik testleri ile analiz edilerek yorumlanmış ve aşağıdaki sonuçlar tespit edilmiştir.Son test sonuçları genel olarak değerlendirildiğinde deney grubundaki öğrencilerin kontrol grubundakilerden istatiksel olarak daha başarılı olduğu ortaya çıkmıştır. Son test sonuçları alt boyutlarına göre incelendiğinde ise grupların kavramsal anlama ve problem çözme becerisini gerektiren sorularda birbirine yakın ortalamalara ulaştıkları, işlemsel becerileri ölçen sorularda ise BCS desteğinden yararlanan deney grubu lehine anlamlı bir farklılık olduğu görülmüştür.Öğrencilerin matematiğe yönelik tutumları incelendiğinde ise deney ve kontrol grubunun arasında az bir fark olsa da istatiksel olarak matematiğe yönelik tutumlarının aynı kaldığı görülmüştür. BCS desteğinin matematiğe yönelik tutuma anlamlı düzeyde olumlu bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir.Sonuçlara bakıldığında, ?Genel Matematik? dersinde türev kavramının uygulamalarının öğretiminde BCS destekli öğretimin, öğrencilerin akademik başarılarını, işlemsel becerilerini ve matematiksel düşünmelerini pozitif yönde etkilediği saptanmıştır.

Abstract:
The aim of this study is to examine the effect of Computer Algebra Systems (CAS) on academic success, gender differences, mathematical thinking, conceptual understanding, computational skills and problem solving skills of first year undergraduate students calculus lesson.For this study a class from first year classes of Primary Mathematics Education Department of Gazi Faculty of Education of Gazi University was chosen. The class was divided into two groups as experimental and control groups which are equivalent according to their pre-calculus knowledge, attitudes towards mathematics and gender. There were 22 students in the experimental group and 21 students in the control group.. In order to determine the effect of CAS the experimental group was taught in the constructivist approach based cooperative learning environment supported with CAS (Maple) and the control group was taught only according to the constructivist approach based cooperative learning environment. After a treatment of 7 weeks (42 lessons) a post-test and a post attitude scale were applied. The collected data were analyzed with parametric and non-parametric statistical tests and the results below were determined.According to the general results of post-test the students in the experimental group were more successful than the students in the control group. According to the sub-scale results of the post-test while two groups have closer means in the questions involving computational understanding and problem solving skill, there was a significant difference in favor of experimental group treated with CAS in the questions involving procedural understanding.When the attitudes of students towards mathematics were examined, although there is a little difference between experimental and control group, statistically their attitudes remains same after the treatment. It is determined that CAS support doesn?t have a positive effect at significant level on attitude towards mathematics.According to the results of this study, it is determined that at significant level CAS supported instruction in ?Calculus? lesson affects positively academic success, conceptual understanding and mathematical thinking of the students in the teaching on applications of derivative concept.