Dinamik matematik yazılımı destekli işbirlikli öğrenme modelinin ortaöğretim cebir konularının öğrenimi ve öğretiminde uygulanabilirliğinin incelenmesi
An investigation of the feasibility of the cooperative learning model supported with dynamic mathematics software in teaching and learning of algebra in high school
Yazar: YILMAZ ZENGİN
Danışman: DOÇ. DR. ENVER TATAR
Atatürk Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı / Matematik Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training ; Matematik = Mathematics
Dizin: Bilgisayar destekli öğrenme = Computer assisted learning ; Bilgisayar destekli öğretim = Computer assisted instruction ; Cebir = Algebra ; Dinamik programlama = Dynamic programming ; Kavram kalıcılığı = Concept permanence ; Matematik öğretimi = Mathematics teaching ; Ortaöğretim öğrencileri = Secondary education students ; Öğrenci başarısı = Student achievement ; Öğretim yöntemleri = Teaching methods ; İşbirlikli öğrenme = Cooperative learning

Özet:
Bu araştırmanın amacı, ortaöğretim cebir konularının öğrenimi ve öğretiminde dinamik matematik yazılımı destekli işbirlikli öğrenme modelinin uygulanabilirliğini incelemektir. Ayrıca, modelin lise öğrencilerinin ortaöğretim cebir konularındaki başarılarına ve bilgilerinin kalıcılığına etkisi incelenmiştir. Çalışmanın katılımcılarını Diyarbakır ilinde çalışan 12 lise matematik öğretmeni ile üç farklı lisede öğrenim gören toplam 109 öğrenci oluşturmaktadır. Araştırma, karma araştırma yaklaşımlarından "gömülü desen" (embedded design) ile yürütülmüştür. Bu çerçevede dinamik matematik yazılımı destekli işbirlikli öğrenme modelinin ortaöğretim cebir konularının öğrenimi ve öğretiminde uygulanmasına yönelik olarak dinamik materyaller ve çalışma yaprakları tasarlanmış ve katılımcı öğretmenlerle bir çalıştay düzenlenmiştir. Materyal ve çalışma yaprakları öğrenme ortamında kullanılarak, modelin bu konuların öğrenimi ve öğretiminde uygulanabilirliği değerlendirilmiştir. Veri toplama aracı olarak, çalıştay sonrası öğretmenlere ve modelin sınıfta uygulaması yapıldıktan sonra öğrencilere uygulanmak üzere toplam iki adet görüş formu, uygulama sonunda öğrenci ve öğretmenlerle yapılan yarı yapılandırılmış mülakat, gözlem formu ve bilgi testi kullanılmıştır. Nitel veriler betimsel ve içerik analizi, nicel veriler ise Mann-Whitney U testi, Wilcoxon işaretli sıralar testi ve bağımlı gruplar t-testi kullanılarak analiz edilmiştir. Ortaöğretim cebir konularının öğrenimi ve öğretiminde dinamik matematik yazılımı destekli işbirlikli öğrenme modelinin öğrenme ortamı bakımından uygulanabilirliğinde genel olarak bir sorun olmadığı tespit edilmiştir. Öğrencilerin modeli benimsemelerinin zaman alması, grup içi anlaşmazlıklar ve bilgisayar kullanma yetersizliği gibi faktörlerin dışında modelin öğrenciler açısından uygulanabilirliğinde genel olarak önemli bir sorun olmadığı belirlenmiştir. Öğretmen açısından uygulanabilirliğinde ise zaman problemi yaşanması, fiziki zorluklar, bilgisayar kullanma yetersizliği, öğrencilerin dikkatinin dağılması gibi faktörlerin dışında modelin uygulanabilirliğinde genel olarak önemli bir sorun olmadığı saptanmıştır. Ayrıca modelin öğrencilerin hem başarılarını hem de bilgilerinin kalıcılığını artırmada etkili olduğu tespit edilmiştir. Bununla birlikte; modelin dersi görselleştirdiği, somutlaştırdığı, takım çalışmasını destekleyerek öğrencinin aktif bir rol üstlenmesini sağladığı, öğrencilerin ilgi ve motivasyonlarını artırdığı, matematik kaygılarını azalttığı ve matematiğe yönelik tutumlarını olumlu yönde etkilediği, daha iyi ve kolay bir anlamayı sağladığı belirlenmiştir.

Abstract:
The purpose of this study was to investigate the feasibility of the cooperative learning model supported with dynamic mathematics software in the teaching and learning of algebra in high school. At the same time, the effects of the model on student achievement and retention of knowledge in algebra at high school was investigated. The study group consisted of 12 mathematics teachers who were working in Diyarbakır and 109 students who were studying at three different high schools in Diyarbakır. The research was conducted with an embedded design as a part of a mixed-methods study. In this context, dynamic materials and worksheets were developed and implemented for use in a cooperative learning model supported with dynamic mathematics software in high school algebra classes. Workshops were organized for volunteer teachers to implement the model. The feasibility of the model in teaching and learning of algebra was evaluated by using these materials and worksheets in the learning environment. Semi-structured interviews with students and teachers after the intervention, an observation form, knowledge test and two questionnaires were used as a data collection tools. One of the questionnaires was completed by the high school teachers after the workshop. The second questionnaire was completed by students after the intervention. Qualitative data were analyzed using descriptive and content analysis. Quantitative data were analyzed using the Mann-Whitney U test, Wilcoxon signed rank test and dependent t-test. There were no significant problems in terms of the learning environment of the feasibility of using the cooperative learning model supported with dynamic mathematics software in the teaching and learning of algebra in high school. Also, there were no significant problems involving the students except their inadequacy of using computers, conflicts with the cooperative groups, and the length of time needed to adopt this model. Other findings related to the feasibility of the proposed learning model were that no significant problems existed for the teachers except for student distractions, the inadequacy of using computers, the physical environment, and a lack of sufficient time. In addition, it was determined that the model was effective in increasing both student achievement and knowledge retention. Furthermore, it was found that the model provided visualization and concretization, and students took active roles in their learning, supported by team study, better understanding and facility in learning. It was determined that the model increased students' interest, motivation and positive attitudes toward mathematics, and decreased students' anxiety towards mathematics.