Problem Kurma Yaklaşımı ile İşlenen Tam Sayılar Konusunun Öğrencilerin Akademik Başarısı ve Matematik Tutumlarına Etkisi

Year 2018, Volume: 18 Issue: 78, 117 - 138, 20.11.2018

Ahmet Sukru Ozdemır , Muhammet Sahal

Abstract

Problem Durumu: Ülkemizde 2006 yılından itibaren
yapılandırmacı eğitim yaklaşımı benimsenmiştir. 2013 yılında yenilenen
matematik programı ortaokul seviyesinde uygulanmaya başlanmıştır. Bu durum
sürekli gelişme içinde olan matematik eğitimini de olumlu etkilemiştir. Bunun
yanı sıra başka gelişmeler de yaşanmış ve hiçbir zaman kaydedilen ilerlemeler
yeterli görülmemiştir.

Uluslararası
düzeyde yapılan sınavlara ülkemiz de katılmaktadır. 2006’da, ülkemizde yapılan
PISA sonuçlarına göre, matematik performansında erkekler 427 puan alırken,
kızlar 421 puan almıştır (OECD, 2006). 2009’daki sınavda erkekler 451 puan
alırken kızlar 441 puan almışlardır (OECD, 2009). 2012 yılındaki sınavda ise
matematik performansında erkekler 452 puan alırken, kızlar 444 puan almıştır
(OECD, 2012). Kaydedilen sonuçlara göre bütün yıllarda alınan bu puanlar
Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü OECD ortalamasının altında kalmaktadır.
Yıllara göre kısmen ilerleme kaydedilse de bu ilerlemelerin yeterli olmadığı
açıktır.

Programdaki
hedeflere ulaşmada başarı elde etmek için hiç kuşkusuz en büyük görev
öğretmenlere düşmektedir. Matematik eğitimcilerine geleceği şekillendirmede
büyük görevlerin düştüğünü söyleyebiliriz. Çünkü Ersoy (2005) geçen yüzyılda
bilim ve teknolojideki ilerlemelerin ve gelişmelerin temel belirleyicisinin
matematik olduğunu belirtmiştir. Bu yüzden öğretmenlerin her an değişim halinde
olan yaşama ayak uydurmaları elzemdir. Öğretmenlerin öğretim programının
hedefleri doğrultusunda sorgulayan, kendini geliştirmeye açık olan, matematiğin
değerini anlayan ve takdir eden, kavramlar arası ilişkilere hâkim olan,
öğrenmeyi öğrenen öğrenci yetiştirmeyi amaç edinmeleri gerekir.

Öğrenciyi,
problem çözme becerilerini geliştirmek suretiyle gerçek hayata hazırlamak
eğitim sistemimizin amaçları arasındadır. Programda problem çözme ortaokul
matematik eğitiminin her aşamasında önemli görülmüş, bu becerinin
geliştirilmesi gerektiği belirtilmiştir (MoNE, 2013). Çünkü problemler yoluyla
öğretim öğrencilerin kavramları içselleştirmesine ve becerilerini geliştirmesine
yardımcı olmaktadır (Akay, Soybaş ve Argün, 2006). Uyguladığımız programda
hayli önemli olan problem nedir? Problem, açık sorular içeren, kişinin ilgisini
çeken ve kişinin bu soruları cevaplamak için yeterli tecrübe ve bilgi
birikimine sahip olmadığı durumdur (Blum ve Niss, 1991). Probleme öğrencinin
ilgi duyması, problemin merakını kamçılaması ve onun çözümü için güdülenmiş
olması gerekir.

Son
yıllarda problem çözmenin yanı sıra problem kurma konusuna eğilim artmıştır.
Problem kurma, yeni bir problem üretme veya bir problemin yeniden formüle
edilmesi olarak adlandırılan eylemdir (Silver, 1994). Problem kurma Polya’nın
ortaya koyduğu 4 adımlı sürecin 5. aşaması olarak düşünülmüştür (Gonzales,
1998). Ayrıca NCTM (2000) çağdaş eğitim yaklaşımında problem kurmayı alternatif
bir yaklaşım olarak görmüştür. Problem kurma, problem çözme becerisine ve
matematiğe karşı tutumlara katkısı bakımından önem arz etmektedir (Silver,
1994; Turhan ve Güven, 2014). Problem anlaşılmaz, ona karşı uygun bir plan düşünülmez
ve çözüme ulaşılamazsa matematiğe karşı olumsuz tutum ortaya çıkmaktadır
(Cankoy ve Darbaz, 2010). Problem kurma yaklaşımı bu kısır döngüyü bertaraf
etmek için kullanılabilir. Çünkü Akay ve Boz (2009) problem kurmanın matematiği
sevdirdiğini, problem çözmeyi geliştirdiğini, kavramsal anlamayı
kuvvetlendirdiğini, zihinde kalıcılığı artırdığını, demokratik öğrenme ortamı
oluşturduğunu ve tek yönlü öğrenmenin dışına çıkarak matematiksel kavramlar
arasındaki ilişkileri keşfetmeyi sağladığını belirtmişlerdir. Akay (2006)
problem kurma yaklaşımıyla işlenen dersin öğrencilerin akademik başarılarını ve
problem çözme becerilerini olumlu yönde etkilediğini bulmuştur. Ayrıca Lowrie
(1999) öğrencilere kendi problemlerini oluşturmak için fırsat vermenin onların
matematiğe karşı inançlarını ve tutumlarını gözlemlemeye olanak sağladığını
belirtmiştir. Yapılan çalışmalar, problem kurmanın matematiğe karşı olan yaygın
korkuları ve endişeleri azaltabileceğini göstermektedir (Silver, 1994; English,
1997). Bu bilgiler ışığında problem kurmanın önemli olduğu söylenebilir.

Tam
sayılar öğretim programında geniş bir yer tutmaktadır. İlkokulda öğrenciler
doğal sayılar ve rasyonel sayıların pozitif kısmıyla karşılaşmaktadır. Ortaokul
döneminde tam sayılara geçiş süreci birçok öğrenci için sorun teşkil
etmektedir. Literatüre baktığımızda tam sayılar konusunun fazla araştırma
yapılan konulardan biri olduğunu görüyoruz (Körükçü, 2008; İşgüden, 2008;
Ercan, 2010, Varol ve Kubanç, 2012; Bingölbali ve Özmantar, 2014; Aydın Ünal ve
İpek, 2009; Köroğlu ve Yeşildere, 2004). Buna rağmen matematik eğitiminde en
fazla zorluk çekilen konulardan biridir (Yenilmez ve Bağdat, 2014). Ayrıca bu
konuda yaşanabilecek aksaklıkların, kavram yanılgılarının ve yanlışlıkların
gelecek konularda bazı sıkıntılara yol açması muhtemeldir. Çünkü tam sayılar
kendisinden sonra gelen birçok konuya temel teşkil etmektedir. Bu bakımdan tam
sayılar ortaokul matematik programında kritik bir konu olarak ele alınmaktadır.
Yapılan çalışmaların genellikle kavram yanılgılarının ve öğrenci güçlüklerinin
üzerinde yoğunlaştığı görülmektedir. Öğrencilerin zorluk çektiği bir konuda
araştırmaların çeşitliliği ve derinliği artırılmalıdır. Bu açıdan çalışmanın
araştırmacılara, öğretmenlere ve tam sayılar öğretimine katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Araştırmanın Amacı: Problem kurmayla ilgili yapılan
çalışmaların kurulan problemlerin niteliği, problem kurmanın başarıya ve tutuma
olan etkisi, öğretmenlerin ve öğretmen adaylarının problem kurma becerilerini
belirlemeye yönelik olduğu görülmüştür. Problem kurma etkinliklerinin özel
konuların öğretiminde kullanılmasına yönelik bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu
çalışma için problem kurma yaklaşımının tam sayılar öğretimi üzerindeki etkisi
merak konusu olmuştur. Bu araştırmacının amacı 6. sınıf tam sayılar konusunun
problem kurma yaklaşımıyla işlenmesi sonucunda öğrencilerin yine tam sayılar
akademik başarılarında ve matematik tutumlarında kayda değer bir gelişme olup
olmadığını araştırmaktır. Bu yönüyle de çalışmanın araştırmacılara ve alana
katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Araştırmanın Yöntemi: Araştırmada nicel ve nitel
araştırma yöntemlerinin bir arada kullanıldığı karma yöntem benimsenmiştir.
Çalışmanın nicel boyutunu ön-test son-test kontrol gruplu deneme modeli
oluştururken, nitel boyutunda ise gözlem metodundan ve öğrenci çalışma
kağıtlarının içerik analizinden yararlanılmıştır. Gönüllülük esasına göre
seçilen 34 deney ve 35 kontrol grubu olmak üzere toplamda 69 katılımcı
araştırmanın çalışma grubunu oluşmaktadır.

Araştırmanın Bulguları: Çalışmadan elde edilen bulgulara
göre deney ve kontrol gruplarının akademik başarıları ve matematik tutumları
arasında anlamlı bir fark bulunmadığı; uygulama sonrasında ise deney ve kontrol
gruplarının akademik başarıları arasında deney grubu lehine anlamlı fark
olduğu, matematik tutumlarında ise aralarında anlamlı bir fark olmadığı
bulgularına ulaşılmıştır. Yapılan gözlemler neticesinde problem kurma
yaklaşımının sınıf içinde tatlı bir rekabet oluşturduğu ve katılımı nispeten
artırdığı görülmüştür. Ayrıca öğrenci çalışma kağıtlarından katılımcıların
problem kurma becerilerinin geliştiği, hatalarını fark ettikleri ortaya
çıkmıştır.

Sonuç ve Öneriler: Araştırmanın sonuçları
doğrultusunda problem kurma yaklaşımının tam sayılar konusundaki akademik
başarıyı olumlu yönde etkilediği, öğrencilerin matematik tutumları üzerinde
kayda değer bir etkisinin olmadığı anlaşılmıştır. Çalışmadan ulaşılan sonuçlara
göre problem kurma, yapısına uygun konularda ders içi ve ders dışı etkinlikler
için matematik eğitimcilerine önerilebilir.  

Keywords

Matematik eğitimi, problem kurma, problem çözme, tam sayılar öğretimi

The Effect of Teaching Integers through the Problem Posing Approach on Students’ Academic Achievement and Mathematics Attitudes

Abstract

Problem Statement: Throughout history, many changes have occurred in the
field of mathematics education. These changes have also occurred concerning
special topics that mathematics educators have constantly been searching. The
significance of problem posing in mathematics teaching has increased recently
with respect to its contributions to the teacher and the student.  Thus, the problem posing approach is examined with
respect to special topics. Study
Purpose: The effect of teaching integers through the
problem posing approach on sixth grade students’ academic achievement and
mathematics attitudes.

Method: Mixed method, in which quantitative and qualitative
research methods are used together, was conducted in the study. While the
pre-test post-test control group model constituted the quantitative dimension
of the study, the observation method and content analysis of students’ work
sheets were used for the qualitative dimension. The study groups consisted of a
total of 69 participants, 34 of them were in the experimental and 35 of them
were in the control group. Findings and
Results:
According to the findings of the study, there was a
difference in favor of the experimental group with respect to the academic
achievement levels; and there were no significant differences between two groups
with respect to the attitudes towards mathematics. The observations indicated
that the problem posing approach created a peaceful competition environment, and
increased participation in the classroom. In addition, the student work sheets
showed that participants’ problem posing skills progressed, and they became
aware of their mistakes.  In conclusion,
the problem posing approach had a positive effect on the academic achievement
in teaching integers, but it did not have a significant effect on student
attitudes towards mathematics. 

Keywords

mathematics education, problem posing, problem solving, teaching integers

References

• Abu-Elwan, R. (1999). The development of mathematical problem posing skills for prospective middle school teachers. In A. Rogerson (Ed.), Proceedings of the ınternational conference on mathematical education into 21st Century: Social challenges, ıssues and approaches (pp. 1-8). Cairo: Egypt.
• Akay, H. (2006). Analysis of the effects of mathematics education carried out through the problem posing approach on the academic achievement, problem solving skills and creativity of students (Doctorate dissertation). Accessed on https://tez.yok.gov.tr
• Akay, H., & Boz, N. (2009). Prospective teachers’ views about problem-posing activities. Procedia Social and Behavioral Sciences, 1, 1192-1198.
• Akay, H., Soybas, D., & Argun, Z. (2006). Problem posing experiences and use of open-ended questions in Mathematics teaching. Kastamonu Education Journal, 14(1), 129-146.
• Arikan, E. E., & Unal, H. (2013). Examination of primary school year 2. students’ mathematics problem posing skills. Ankara University Faculty of Education Journal, 2(2), 305-325.
• Aydin Unal, Z., & Ipek, A.S. (2009). The effects of realistic mathematics teaching on primary school year 7 students’ achievements in multiplying with whole numbers. Education and Science, 34(153), 60-70.
• Baki, A. (2015). Mathematics education from theory to practice. Ankara: Harf Egitim.
• Bingolbali, E., & Ozmantar, M. F. (2014). Mathematical issues encountered in primary education and solution proposals (4.Edition). Ankara: Pegem Academy.
• Blum, W., & Niss, M. (1991). Applied mathematical problem solving, modelling, applications, and links to other subjects-state, trends and issues in mathematics instruction. Educational Studies İn Mathematics, 22(1), 37-68.
• Buyukozturk, S. (2014). Data Analysis handbook for social sciences. (2th Edition). Ankara: Pegem.
• Cankoy, O., & Darbaz, S. (2010). The effect of problem posing based problem solving on the success of understanding the problem. Hacettepe University Faculty of Education Journal, 38, 11-24.
• Cohen, J. (1994). The earth is round (p<.05). American Psychologist, 49, 997-1003.
• Ellerton, N. F. (1986). Children’s made-up mathematics problem-A new perspective on talented mathematicians. Educational Studies in Mathematics, 17, 261-271.
• English, L. D. (1997). The development of fifth-grade children’s problem-posing abilities. Educational Studies in Mathematics Education, 34, 183-217.
• Ercan, B. (2010). Evaluation of primary school year seven students’ knowledge on the concept of whole numbers (Master dissertation). Accessed on https://tez.yok.gov.tr
• Erktin, E., & Nazlicicek, N. (2002). The Shortened Mathematics Attitude Scale for Primary School Mathematics Teachers. V. National Science and Mathematics Education Congress. Accessed on 07.03.2016 from the website http://old.fedu.metu.edu.tr/ufbmek 5/b_kitabi/PDF/Matematik/Poster/t194.pdf.
• Ersoy, Y. (2005). Progressive attempts on renovating mathematics education-I: Technology assisted mathematics teaching. The Turkish Online Journal of Educational Technology, 4(2), 51-63.
• Fidan, S. (2008). The effects of problem posing activities of primary school year 5. students in Mathematics on problem solving achievements (Master dissertation). Accessed on https://tez.yok.gov.tr
• Ghasempuor, Z., Bakar, M. N., & Jahanshahloo, G. R. (2013). Innovation in teaching and learning through problem posing tasks and metacognitive strategies. Int. J. Ped. Inn., 1(1), 57-66.
• Isguden, E. (2008). Difficulties encountered by year 7. and 8. students on the whole numbers subject (Master dissertation). Accessed on https://tez.yok.gov.tr
• Kar, T., Ozdemir, E., Ipek, A. S., & Abayrak, M. (2010). The relation between the problem posing and problem solving skills of prospective elementary mathematics teachers. Procedia Social and Behavioral Sciences, 2, 1577-1583.
• Karakas Turker, N., & Turanli, N. (2008). Developing an attitude scale concerning mathematics education courses. Gazi Faculty Of Education Journal, 28(3), 17-29.
• Karasar, N. (2014). Scientific research method (27th Edition). Ankara: Nobel.
• Karasel, N., Ayda, O., & Tezer, M. (2009, May). Effect of problem posing method in mathematic education with computer assisted pictures on student success and attitudes. Paper presented at 9th International Educational Technology Conference. Ankara-Turkey.
• Katranci, Y. (2014). The effects of problem posing studies in co-operation based learning settings on mathematical understanding and problem solving achievements (Doctorate dissertation). Accessed on https://tez.yok.gov.tr
• Kontorovich, I., Koichu, B., Leikin, R., & Berman, A. (2012). An exploratory framework for handling the complexity of mathematical problem posing in small groups. The Journal Of Mathematical Behavior, 31, 149-161.
• Koroglu, H., & Yesildere, S. (2004). The effects of teaching primary school year seven mathematics course whole numbers unit through multiple intelligence based teaching on student success. Gazi Faculty Of Education Journal, 24(2), 25-41.
• Korukcu, E. (2008). The effects of teaching the whole numbers subject through visual materials on year 6. students’ mathematics success (Doctorate dissertation). Accessed on https://tez.yok.gov.tr
• Lavy, I., & Shiriki, A. (2010).Engaging in problem posing activities in a dynamic geometry setting and the development of prospective teachers’ mathematical knowledge. The Journal of Mathematical Behavior, 29, 11-24.
• Lowrie, T. (1999). Free problem-posing: Year 3/4 students constructing problems for friends to solve. MERGA, 22, 328-335.
• Lowrie, T. (2002). Designing a framework for problem posing young children generating open-ended tasks. Contemporary Issues in Early Childhood, 3(3), 354-364.
• MoNE (Ministry of National Education) (2013). Secondary School Mathematics Course (Year 5, 6, 7 and 8) Curriculum. Ankara: MEB.
• Morse, J. M. (1991). Approaches to qualitative-quantitative methodological triangulation. Nursing Research, 40, 120-123.
• NCTM (2000). Principals and standards for school Mathematics. Reston, Va: National Council of Teachers of Mathematics Pub.
• OECD. (2006). International student assessment (PISA). Accessed on 20 December 2015 on the website https://data.oecd.org/pisa/mathematics-performance-pisa.htm.
• OECD. (2009). International student assessment (PISA). Accessed on 20 December 2015 on the website https://data.oecd.org/pisa/mathematics-performance-pisa.htm.
• OECD. (2012). International student assessment (PISA). Accessed on 20 December 2015 on the website https://data.oecd.org/pisa/mathematics-performance-pisa.htm.
• Polya, G. (1957). How to solve it. A new aspect of mathematical method. Princeton, NJ: Princeton.
• Silver, E. A. (1994). On mathematical problem posing. For the Learning of Mathematics, 14(1), 19–28.
• Silver, E. A., & Cai , J .(1996). An analysis of arithmetic problem posing by middle school students. Journal for Research in Mathematical Research,27(5), 521–539.
• Sahin, A., Ongoren, H., & Cokadar, H. (2010). The effects of multiple intelligence theory based teaching on student attitudes towards science. e-Journal of New World Sciences Academy, 5(2), 432-445.
• Tavsancil, E., & Aslan, E. (2001). Content analysis and examples of implementation. Istanbul: Epsilon.
• Tekin, H. (1996). Assessment and evaluation in education. Ankara: Yargı.
• Toluk Ucar, Z. (2009). Developing pre-service teachers understanding of fractions through problem posing. Teaching and Teacher Education, 25, 166–175.
• Turgut, U., & Gurbuz, F. (2011). Effects of teaching with 5E model on students’ attitudes and conceptual changes about the subject of heat and temperature. International Online Journal of Educational Sciences, 3(2), 679-706.
• Turhan, B., & Guven, M. (2014). The effects of teaching mathematics through the problem posing approach on problem solving achievement, problem solving skills and mathematics opinions. Cukurova University Faculty of Education Journal, 43(2), 217-234.
• Unlu, M., & Sarpkaya Aktas, G. (2017). Examination of pre-service elementary mathematics teachers’ problems posed about algebraic expressions and equations. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education, 8(1), 161-187.
• Ustuner, M. (2006). Reliability and validity study concerning the teaching profession attitudes scale. Educational Management in Theory and Practice, 45, 109-127.
• Varol, F., & Kubanc, Y. (2012). Common arithmetical difficulties that students face on story problems. Turkish Studies-International Periodical For The Languages, Literature and History of Turkish or Turkic, 7(1), 2067-2074.
• Yenilmez, K., & Bagdat, O. (2014). Learning difficulties of year seven students on whole numbers problems. Abstracts of International EJER Congress 1st Eurasian Educational Research Congress, 24 – 26 April.
• Yildirim, A., & Simsek, H. (2013). Qualitative research methods in social sciences (9. Edition). Ankara: Seckin.