Matematik Eğitiminde Matematiksel Modelleme Dersine Yönelik Bir İhtiyaç Analizi

Abstract

Bu araştırmanın amacı, matematik eğitiminde matematiksel modelleme dersi öğretim programın ihtiyaçlarını belirlemek için eğitim fakülteleri ders içerikleri ile öğretim elamanları, matematik öğretmenleri ve öğretmen adaylarının görüşlerinin belirlemektir. Nitel araştırma yöntemi kullanılan araştırmada, betimleyici ihtiyaç analizi yaklaşımı benimsenmiştir. Araştırmanın veri kaynaklarını matematiksel modelleme eğitimi veren eğitim fakülteleri web sayfaları oluşturmaktadır. Araştırmanın katılımcıları, matematiksel modelleme alanında uzmanlaşmış akademisyenler, matematiksel modelleme eğitimi alan matematik öğretmenleri ve matematiksel modelleme dersi alan öğretmen adaylarından oluşmaktadır. Araştırmada, üniversite web sitelerinden elde edilen veriler doküman analizine tabi tutulmuş, yarı yapılandırılmış görüşme formu ile toplanan diğer veriler ise betimsel analiz yöntemiyle analiz edilmiştir. Araştırma sonucunda; Üniversite web sayfalarının karşılaştırmalı incelenmesiyle, programlarının dört temel bileşenini ifade etmede farklılıklar olduğunu görülmüştür. Buda akademik programlarının çok yönlü doğasını kapsamlı bir şekilde temsil etme derecesinde tutarsızlıklar ortaya çıkarmıştır. Öğretim elemanları, öğretmenler ve öğretmen adaylarının mülakatları sonucunda ise hedef, içerik, öğrenme öğretme yaşantıları ile ölçme ve değerlendirme boyutuyla ilgili görüşleri belirtilmiştir.

Keywords

• ihtiyaç analizi
• matematik eğitiimi
• matematiksel modelleme

A Needs Analysis for Mathematical Modeling Course in Mathematics Education

Abstract

This research aims to determine requirements of mathematics teacher education programs for mathematics modeling courses by examining course content of education faculties and the views of faculty members, mathematics teachers, and pre-service teachers. A qualitative research design with a descriptive needs analysis approach was adopted. Data was collected from the web pages of education faculties offering mathematics modeling education. Participants included academics specializing in mathematics modeling, mathematics teachers who received mathematics modeling education, and pre-service teachers taking the mathematics modeling course. Document analysis was used to analyze data from university websites, while semi-structured interviews were analyzed descriptively. The comparative analysis of university websites revealed differences in the expression of the four basic components of the programs. This inconsistency highlights the varying degrees to which academic programs comprehensively represent their multifaceted nature. Interviews with faculty members, teachers, and pre-service teachers revealed their perspectives on the goals, content, teaching and learning experiences, and assessment of mathematics modeling courses.

Keywords

• mathematics education
• mathematical modeling
• needs analysis

References

1. Albayrak, H. (2023). İlkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin bilişsel matematiksel modelleme yeterliklerinin geliştirilmesi (Tez No. 860528), [Doktora tezi, Çukurova Üniversitesi-Adana]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
2. Arslan, N. (2024). Matematiksel modelleme yaklaşımının öğretim ortamında kullanılmasına yönelik öğretmen ve öğretmen adaylarının görüşlerinin incelenmesi (Tez No. 860300) [Yüksek lisans tezi, Çukurova Üniversitesi-Adana]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
3. Azar, A. (2003). Okul deneyimi ve öğretmenlik uygulaması derslerine ilişkin görüşlerin yansımaları. Milli Eğitim Dergisi, 159, 1-10.
4. Baran, H. (2020). Açık ve uzaktan eğitimde ölçme ve değerlendirme. Açıköğretim Uygulamaları ve Araştırmaları Dergisi, 6(1), 28-40.
5. Baş, H., & Nural, E. (2023). Türkiye’de öğretmen yetiştirme uygulamalarında yaşanan sorunların belirlenmesi ve çözüm önerilerine ilişkin öğretmen görüşlerinin değerlendirilmesi. Eğitim Bilim ve Araştırma Dergisi, 4(1), 16-46.
6. Berry, J., & Houston, K. (1995). Mathematical modelling. J. W.Arrowsmith Ltd.
7. Blomhøj, M., & Jensen, T. H. (2003). Developing mathematical modelling competence: Conceptual clarification and educational planning. Teaching Mathematics and Its Applications, 22(3), 123-139. https://doi.org/10.1093/teamat/22.3.123
8. Blum, W., & Leiß, D. (2007). How do students and teachers deal with modelling problems? In C. Haines, P. Galbraith, W. Blum, & S. Khan (Eds.), Mathematical modelling (ICTMA 12): Education, engineering and economics (pp. 222-231). Chichester: Horwood Publishing.

9. Borromeo Ferri, R. (2018). Learning how to teach mathematical modelling in teacher education: A theoretical and empirical approach. In G. Stillman & J. Brown (Eds.), Lines of inquiry in mathematical modelling research (pp. 49-63). Cham: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-73277-5_4
10. Bukova-Güzel, E., Doğan M.F., & Özturan-Çelik, A. (2021). Matematiksel modelleme: Teoriden uygulamaya bütünsel bir bakış. Pegem Akademi.
11. Can, R. Ş. (2024). İlkokulda matematiksel modelleme etkinliklerinin öğrencilerin problem çözme ve üstbilişsel becerilerine etkisi (Tez No. 848005) [Yüksek lisans tezi, Ege Üniversitesi-İzmir]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
12. Chamberlin, S. A., & Moon, S. M. (2022). Mathematical modeling for gifted learners: A promising practice. Gifted Child Today, 45(2), 103-112. https://doi.org/10.1177/-10762175211038562
13. Czocher, J. A. (2016). How does validating activity contribute to the modeling process? Educational Studies in Mathematics, 91(2), 185-204.
14. Çavuşoğlu, N. (2016). Ortaokul matematik öğretmenlerinin matematik uygulamaları dersinde matematiksel modelleme hakkında görüşlerinin incelenmesi (Tez No. 430699) [Yüksek lisans tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi-İzmir]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
15. Çelik Özkez, C. (2023). Ortaokul matematik öğretmenlerinin matematiksel modelleme etkinlikleri hazırlama süreçlerinin incelenmesi (Tez No. 822057) [Yüksek lisans tezi, Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi-Erzincan]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
16. Çiltaş, A. (2011). Dizi ve seriler konusunun matematiksel modelleme yoluyla öğretiminin ilköğretim matematik öğretmeni adaylarının öğrenme ve modelleme becerileri üzerine etkisi (Tez No. 301126) [Doktora tezi, Atatürk Üniversitesi-Erzurum]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
17. Demirel, Ö. (2012). Eğitimde program geliştirme. Pegem Akademi.
18. English, F. W., & Kaufman, R. A. (1975). Needs Assessment: A Focus for Curriculum Development. Washington, DC: Association for Supervision and Curriculum Development.
19. Ferri, R. B. (2013). Mathematical modelling in European education. Journal of Mathematics Education at Teachers College, 4(2), 18-24.
20. Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K., Okoroafor, N., Jordt, H., & Wenderoth, M. P. (2014). Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(23), 8410-8415.
21. Galbraith, P., & Stillman, G. (2006). A framework for identifying student blockages during transitions in the modelling process. ZDM, 38, 143-162.
22. Geiger, V., Stillman, G., & Galbraith, P. (2022). Research on teaching and learning mathematical modelling: A twenty-year retrospective. ZDM – Mathematics Education, 54(5), 849-864. https://doi.org/10.1007/s11858-022-01347-4
23. Harrison, A. G. (2001). How do teachers and textbook writers model scientific ideas for students?. Research in Science Education. 31: 401-435. https://doi.org/10.1023/-A:1013124325152
24. Işık, K. N. (2018). Ortaokul öğrencilerinin kesirlerle işlemler konusunu modelleme becerileri ve matematik tutumları arasındaki ilişkinin incelenmesi (Tez No. 527272) [Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi-Ankara]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
25. İncikabı, S., & Biber, A. (2020). Ortaokul matematik öğretmen adaylarının matematiksel modelleme farkındalıklarının araştırılması. Türk Akademik Yayınlar Dergisi (TAY Journal), 4(1), 55-72.
26. Kaiser, G., & Sriraman, B. (2020). A global survey of international perspectives on modelling in mathematics education. In G. Stillman & J. Brown (Eds.), Mathematical modelling education perspectives and prospects (pp. 3-19). Cham: Springer. https://doi.org/10.1007/-978-3-030-37673-4_1
27. Kapur, J. N. (1989). Maximum-entropy models in science and engineering. John Wiley & Sons.
28. Karagöz, B. (2024). Matematiksel modelleme etkinliklerinin ilkokul öğrencilerinin sayı hissi ve matematiğe yönelik tutumlarına etkisi (Tez No. 852369) [Yüksek lisans tezi, Kastamonu Üniversitesi-Kastamonu]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
29. Kasım, M. (2023). Teknoloji destekli matematiksel modelleme yönteminin matematik öğrenme güçlüğü yaşayan ilkokul 4. sınıf öğrencisinin akademik başarısına etkisi (Tez No. 799406) [Yüksek lisans tezi, İstanbul Üniversitesi-İstanbul]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
30. Kaya, V. H., Polat, D., & Karamüftüoğlu, İ. O. (2014). Öğretmen adaylarının öğretmen yetiştirme ile ilgili görüşlerinin belirlenmesi. The Journal of Academic Social Science Studies, 30(1), 569-584.
31. Kayan, A. K. (2019). Yüzdeler öğretiminde matematiksel modelleme etkinlikleri kullanımının öğrencilerin başarısı ve matematiği günlük hayatla ilişkilendirme becerisine etkisi (Tez No. 559058) [Yüksek lisans tezi, Trabzon Üniversitesi-Trabzon]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
32. Kertil, M., & Gurel, C. (2016). Mathematical modeling: A bridge to STEM education. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 4(1), 44-55.
33. Koç, D. (2021). Matematiksel modelleme eğitiminin sınıf öğretmeni adaylarının problem çözme becerisine ve matematiğe yönelik tutumuna etkisi (Manisa Celal Bayar Üniversitesi örneği) (Tez No. 710140) [Yüksek Lisans Tezi, Manisa Celal Bayar Üniversitesi-Manisa]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
34. Kömür, B. (2024). Alan ölçme ile ilgili matematiksel modelleme etkinlikleriyle yapılan öğretimin yedinci sınıf öğrencilerinin matematik okuryazarlıklarına, modelleme yeterliklerine ve matematik okuryazarlığı öz yeterliklerine etkisi (Tez No. 860182) [Yüksek lisans tezi, Çukurova Üniversitesi-Adana]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
35. Lesh, R., & Doerr, H. M. (2003). Beyond constructivism, models and modeling perspectives on mathematics problem solving. learning, and teaching. Lawrence Erlbaum Associates.
36. Lincoln, Y. S., & Guba, E. G. (1985). Naturalistic inquiry. Sage Publications.
37. Mason, J. (1988). Modelling: What do we really want pupils to learn. In D. Pimm (ed.), Mathematics, teachers, and children (pp. 201–215). London: Hodder and Stoughton.
38. Merriam, S. B. (1998). Qualitative research and case study applications in education (2th ed.). Jossey-Bass.
39. Mete, Y. A. (2013). Güney Kore, Japonya, Yeni Zelanda ve Finlandiya’da öğretmen yetiştirme ve atama politikaları. Turkish Studies, 8(12), 859-878.
40. Millî Eğitim Bakanlığı. (2024). Ortaokul matematik dersi öğretim programı (5, 6, 7 ve 8. Sınıflar). MEB Yayınları. Müller, G., & Wittmann, E. (1984). Der mathematikunterricht in der primarstufe. Springer.
41. Nam, S. (2018). Cebir öğretiminde model oluşturma etkinliklerinin 8. sınıf öğrencilerinin matematik başarısı ve tutumuna etkisi (Tez No. 541705) [Yüksek Lisans Tezi, Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi-Van]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
42. National Council of Teachers of Mathematics [NCTM] (2000). Principles and standards for school mathematics. NCTM Publications.
43. Neuman, W. L. (2007). Basics of social research: Qualitative and Quantitative Approaches. 2nd Edition, Boston.
44. Niss, M., & Blum, W. (2020). The learning and teaching of mathematical modelling. Routledge.
45. Özkan, H. H., Albayrak, M., & Berber, K. (2005). Öğretmen adaylarının ilköğretim okullarında yaptıkları öğretmenlik uygulamasının yetişmelerindeki rolü. Milli Eğitim Dergisi, 33, 168.
46. Pollak, H. O. (1979). The interaction between mathematics and other school subjects. In UNESCO (Ed.), New trends in mathematics teaching (Vol. 4, pp. 232-248). Paris: UNESCO.
47. Sağlam, A., Avcı, N., & İyibil, Ü. (2008). Fizik öğretmen adaylarının alternatif ölçme-değerlendirme yöntemlerini algılama düzeyleri. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi. 11, 115-128.
48. Saka, E. (2016). Öğretmen adaylarının matematiksel modelleme problemlerini çözme sürecinde teknolojinin rolü (Tez No. 448305) [Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi- Trabzon]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
49. Stacey, K. (2011). The place of mathematical problem solving in contemporary mathematics curriculum documents. Journal of Mathematical Behavior, 29(3), 108-117. https://doi.org/10.1016/j.jmathb.2010.12.001
50. Stillman, G. (2019). State of the art on modelling in mathematics education. Lines of İnquiry in Mathematical Modelling Research in Education, 1, 1-20.
51. Şad, S. N., & Göktaş, Ö. (2013). Öğretim elemanlarının geleneksel ve çağdaş ölçme değerlendirme yaklaşımlarının incelenmesi. Ege Eğitim Dergisi, 14(2), 79-105.
52. Şahin, S. (2019). Matematik öğretmenlerinin matematiksel modelleme problemi hazırlama becerilerinin incelenmesi (Tez No. 589062) [Doktora tezi, Adıyaman Üniversitesi-Adıyaman]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
53. Şen Zeytun, A. (2013). Öğretmen adaylarının matematiksel modelleme süreçlerinin ve bu sürece etki eden faktörlere ilişkin görüşlerinin incelenmesi (Tez No. 341056) [Doktora tezi, Ortadoğu Teknik Üniversitesi-Ankara]. Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı Tez Merkezi.
54. Şendağ, S., & Gedik, N. (2015). Yükseköğretim dönüşümünün eşiğinde Türkiye’de öğretmen yetiştirme sorunları: Bir model önerisi. Eğitim Teknolojisi Kuram ve Uygulama, 5(1), 70-91.
55. Weiss, Y., Shahbari, J. A., & Peled, I. (2021). Digital tools in mathematical modeling: A new learning environment. Educational Studies in Mathematics, 107(3), 367-388.
56. Witkin, B. R., & Altschuld, J. W. (1995). Planning and conducting needs assessments: A practical guide. Thousand Oaks, CA: Sage Publications.
57. Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2018). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Seçkin Yayıncılık.
58. Yıldırım, Z., & Işık, A. (2014). The effects of mathematical modelling activities to academic achievement of the fifth grade students in mathematics course. Kastamonu Education Journal, 23(2), 581-600.