Bilişsel sinirbilim ve matematik eğitimi üzerine bir sistematik derleme çalışması
A systematic review study on cognitive neuroscience and mathematics education
Yazar: EFE OKYAY
Danışman: PROF. DR. ESRA BUKOVA GÜZEL
Dokuz Eylül Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Matematik Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Akademik çalışmalar = Academic studies ; Lisansüstü tezler = Postgraduation thesises ; Makale = Article ; Matematik eğitimi = Mathematics education ; Matematik öğretimi = Mathematics teaching ; Nörobilim = Neuroscience ; Sistematik derleme = Systematic review ; Tezler = Theses

Özet:
Bu çalışmada matematik eğitimi ve bilişsel sinirbilim konusunda uluslararası düzeyde Ocak 2010 ve Mart 2020 yılları arasında yayımlanmış olan akademik çalışmaların sistematik olarak incelenerek değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Sistematik derleme yöntemiyle yapılan bu çalışmanın örneklem grubunu uluslararası düzeyde ve yayım dili olarak Türkçe veya İngilizce olarak yayımlanmış makaleler oluşturmaktadır. Çalışma süresince PRISMA protokolüne sadık kalınarak tarama yapılmıştır. Eğitim bilimleri alanında en çok tercih edilen dört arama motorunda tarama gerçekleştirilmiştir. Bunlar; Google Scholar, Eric, Scopus, PubMed ve Web of Science'dir. Veri tabanları aracılığıyla 2610 adet tarama sonucu bulunmuş, bunlardan erişime kapalı olanlara ulaşılmaya çalışılmış, ulaşılamayanlar ve farklı veri tabanlarından elde edilenler (duplikasyonlar) elimine edilerek 895 adet çalışmayla araştırmaya devam edilmiştir. Çalışmada belirlenen 895 makalenin her biri incelenmiş ve uzman görüşüyle, ortak olarak ön eleme/dâhil etme kriterleri belirlenmiştir. Araştırmaya çalışmaları dâhil etme/hariç tutma kriterleri şu şekildedir:
1.	Seçilen çalışmalar sadece belirlenen tarih aralıklarında alınmıştır.
2.	Çalışmaların öz/özet kısmının olması ve bu kısımda çalışma problemiyle doğrudan paralellik gösteren çalışmalar dâhil edilmiştir.
3.	Anadilde okuryazarlık, parmak hesabı, matematiksel zorluk gibi kavramlar içeren çalışmalar hariç tutulmuştur.  
4.	Öğrenme güçlükleri, diskalkuli-disleksi, hiperaktivite gibi örnekleme sahip çalışmalar hariç tutulmuştur.
5.	Kitap bölümleri, yüksek lisans ve doktora düzeyindeki tezler hariç tutulmuş ama bu tip akademik çalışmalardan oluşturulan makaleler dâhil edilmiştir.
6.	Dâhil edilecek çalışmaların metot/yöntem kısmının olmasına dikkat edilmiştir. Yöntem kısmı, alt başlık olarak verilmeyen çalışmalar hariç tutulmuştur.
 Belirtilen eleme kriterleri çerçevesinde 64 makaleyle araştırmanın kodlama ve kategorilendirme aşamasına geçilmiştir. Kodlama aşamasında 64 makalenin bütüncül okumaları yapılmıştır. Bu aşamada çalışmaların, bulgular, tartışma ve sonuç kısımlarına odaklanılmıştır. Kodlamalardan kategorilere geçişte 4 alt kategori belirlenmiştir. Bunlar;
1.	Matematiksel Aktarım Özelinde Fizyolojik Bağdaşım 
2.	Matematik Eğitimi Ve Sinirbilim Açısından Uygulanabilir Eğitim Metotları 
3.	Beyin Görüntüleme Ve Matematiksel Olarak Nörobilişsel Mekanizmalar
4.	Sinirbilim Çalışmalarının Matematik Öğreniminin Duyuşsal Temellerinde İncelenmesidir.
 Kategorilerden temalara çalışmalar dâhil edilirken, tartışma ve sonuç kısımlarında matematik eğitimi alanının dışında ve bu alandan bağımsız bulgulara ulaşan çalışmalarla, aynı yazarın daha önceki makalesinin süreç içinde karşılaştırması olan makaleler analiz aşamasına alınmamışlardır. Bu aşamadaki elemeden sonra 24 çalışmayla araştırmaya devam edilmiştir. Veri elemeleri aşamasından sonra belirlenen kategorilerin ışığında temalar oluşturulmuş, bu aşamada uzman görüşü alınmıştır. Bu temalar;
1.	Sinirbilim çalışmalarının matematik öğreniminin bilişsel ve duyuşsal temellerinde incelenmesi 
2.	 Matematiksel otomatiklik, akıcılık ve geri getirme stratejileri bağlamında varolan çalışmaların incelenmesi
3.	Sinirbilim ve matematik eğitimi çalışmalarını matematiksel beceri kazanma ve gelişimsel değişiklikler özelinde incelenmesi'dir.
 Veri analiz yöntemi olarak betimsel analiz ve içerik analizi yöntemi tercih edilmiş olup veriler derinlemesine incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda öne çıkan bulgular ise şöyledir; seçilen veriler en çok 2019 yılında yayımlanmış (tarama 2020 mart ayına kadar yapılmış lakin 2020 yılındaki veriler çalışmanın kriterlerini karşılayamadığından veri setine dahil edilememişlerdir) , anahtar kelime yoğunluğu bakımından en fazla 'arithmetic' kelimesi geçmiş, yayımlanan ülkeler olarak bakıldığında en fazla çalışma Amerika Birleşik Devletleri'nden elde edilmiş, çalışmaların örneklem büyüklükleri açısından 8 ile 246 katılımcıyla çalışılmış, katılımcı yaş grupları olarak en küçük 8 en büyük ise 29 olarak görülmüştür. Çalışmaya alınan makalelerin 23 tanesi İngilizce 1 tanesi Türkçe'dir. Çalışmalarda yoğun olarak ortaokul ve lisans öğrencileri örneklem grubu olarak tercih edilmiştir. Çalışmalarda yoğun olarak nicel araştırma yöntemi en sık tercih edilen araştırma yöntemi olmuştur. Araştırma desenlerinden ise deneysel yöntem araştırmacıların yoğun olarak tercih ettiği araştırma deseni olmuştur. 
Matematik eğitimi ve Bilişsel sinirbilim alanında yapılan bu çalışmalarda genellikle matematiksel bilgiyi öğrenme sırasında veya öğrenilen bilgiyi kullanma ve geri getirme bağlamında beyin fonksiyonları incelenmiştir. Alan yazıma katkı sağlayacak bu çalışmada eğitim bilimcilere ve bu alana ilgi duyanlara alternatif eğitim yollarından olan bilişsel sinirbilim ve matematik eğitimiyle ilgili uluslararası alanda disiplinlerarası çalışmaların bir derlemesi sunulacaktır. Bu araştırmanın ışığında bilişsel sinirbilim ve nöro-eğitim çalışmalarına ülkemizde ağırlık verilerek, özellikle klinik düzeyindeki araştırmalara önem verilmesi önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler: Matematik eğitimi, eğitsel sinirbilim, sistematik derleme.

Abstract:
In this study, it is aimed to systematically examine and evaluate the academic studies published internationally between January 2010 and March 2020 on mathematics education and cognitive neuroscience . The sample group of this study, which was carried out with the method of systematic compilation, consists of articles published at an international level and in Turkish or English as the publication language. During the study, scanning was carried out by adhering to the PRISMA protocol. A search was carried out on the four most preferred search engines in the field of educational sciences. These; They are Google Scholar, Eric, Scopus, PubMed and Web of Science. Through the databases, 2610 scan results were found, the ones that were not accessible were tried to be reached, the unreachable ones and the ones obtained from different databases (duplications) were eliminated and the research continued with 895 studies. Each of the 895 articles identified in the study were examined and pre-selection/inclusion criteria were determined jointly with expert opinion. The criteria for inclusion/exclusion of studies in the research are as follows:
1.	Selected studies were taken only within the specified date ranges.
2.	The fact that the studies have a summary part and that directly parallels the study problem are included in this part.
3.	Studies involving concepts such as literacy in the mother tongue, finger counting, and mathematical difficulty were excluded. 
4.	Studies with examples such as learning difficulties, dyscalculia-dyslexia, and hyperactivity were excluded.
5.	Book chapters, master's and doctoral dissertations are excluded, but articles created from such academic studies are included.
6.	Care was taken to include the method/method part of the studies to be included. Studies that are not included in the method part as subtitles are excluded.
 Within the framework of the specified screening criteria, the coding and categorization phase of the research was started with 64 articles. During the coding phase, holistic readings of 64 articles were made. At this stage, the focus is on the findings, discussion and conclusion parts of the studies. In the transition from coding to categories, 4 sub-categories were determined. These;
1.	Physiological Cohesion in the Specific of Mathematical Transference
2.	Applicable Education Methods for Mathematics Education and Neuroscience
3.	Brain Imaging And Mathematically Neurocognitive Mechanisms
4.	An Investigation of Neuroscience Studies on the Affective Bases of Mathematics Learning.
 While studies were included in the themes from the categories, in the discussion and conclusion sections, the studies that reached findings outside the field of mathematics education and independent of this field and the articles that compared the previous article of the same author in the process were not included in the analysis stage. After the elimination at this stage, the research continued with 24 studies. After the data screening stage, themes were created in the light of the determined categories, and expert opinion was taken at this stage. These themes are;
1.	Examination of neuroscience studies on the cognitive and affective bases of mathematics learning
2.	Examination of existing studies in the context of mathematical automaticity, fluency, and retrieval strategies
3.	It is the examination of neuroscience and mathematics education studies in terms of gaining mathematical skills and developmental changes.
 Descriptive analysis and content analysis methods were preferred as data analysis methods, and the data were examined in depth. The prominent findings as a result of the analyzes are as follows; The selected data were mostly published in 2019 (the search was carried out until March 2020, but the data in 2020 could not be included in the data set because they did not meet the criteria of the study), the word 'arithmetic' was the highest in terms of keyword density, and the most published countries were the United States of America. In terms of sample sizes of the studies, 8 to 246 participants were studied, and the youngest 8 and the oldest 29 were seen as participant age groups. 23 of the articles included in the study are in English and 1 in Turkish. Studies intense as secondary and undergraduate students were chosen as the sample group. Quantitative research method has been the most frequently preferred research method in studies. Among the research designs, the experimental method has been the research design preferred by the researchers.
In these studies conducted in the field of mathematics education and cognitive neuroscience, brain functions are generally examined in the context of learning mathematical knowledge or in the context of using and retrieval of learned knowledge. In this study, which will contribute to the literature, a compilation of international interdisciplinary studies on cognitive neuroscience and mathematics education, which are alternative education paths, will be presented to educational scientists and those who are interested in this field. In the light of this research, it is suggested that cognitive neuroscience and neuro-education studies should be emphasized in our country, and that clinical studies should be given importance.

Keywords: Mathematics education, educational neuroscience, systematic review.