Mathematical Modelling Skills of Primary Teacher Candidates: The Practising of Fermi Problems

Year 2017, Volume: 2017 Issue: 9, 65 - 83, 31.10.2017

Sinem Abay , Yasin Gökbulut

Abstract

Activities
of mathematical modelling, which have become important in recent years, have a
very important role in associating with mathematic and daily life. This study
is a case study which aims to reveal mathematical modeling skills of classroom
teacher candidates by using Fermi problems. In line with this aim, 6 teacher
candidates chosen by maximum variation sampling method from 4th-grade students who had education in
classroom teaching branch of a state university were included in the study. In
the data analysis of the study, descriptive analysis method was used. The analysis
was made in line with the stages of mathematical modeling process via
description; the descriptions were made under two headings within ‘accuracy
criteria’ and ‘accessibility criteria’. As a result of the obtained findings,
in the accuracy criteria, the teacher candidates gave the correct answer most
in ‘variable selection and hypothesis formation’ stage, and gave the correct
answer least in ‘mathematical models formation’ stage. In the accessibility
criteria, ‘no answer’ behavior was observed most, and ‘correction’ behavior was
observed least in the teacher candidates. As a result of the obtained findings,
in the accuracy criteria, the teacher candidates gave the correct answer most
in ‘variable selection and hypothesis formation’ stage, and gave the correct
answer least in ‘mathematical models formation’ stage. In the accessibility
criteria, ‘no answer’ behavior was observed most, and ‘correction’ behavior was
observed least in the teacher candidates. As a result of the study, it can be
said that mathematical modeling skills of the classroom teacher candidates in
Fermi problems are not in a sufficient level.

Keywords

Mathematical Modeling, Fermi problems, Problem solving

Sınıf Öğretmeni Adaylarının Matematiksel Modelleme Becerileri: Fermi Problemleri Uygulamaları

Abstract

Son yıllarda
önemli hale gelen matematiksel modelleme etkinlikleri, matematiğin günlük
hayatla ilişkilendirilmesinde oldukça önemi bir role sahiptir. Bu çalışma, sınıf
öğretmeni adaylarının matematiksel modelleme becerilerini Fermi problemleri
kullanarak ortaya çıkarmayı amaçlayan bir durum çalışmasıdır. Bu amaç doğrultusunda
bir devlet üniversitesinin sınıf eğitimi alanında öğrenim görmekte olan 4. sınıf
öğrencilerinden maksimum çeşitlilik örneklemesi yoluyla seçilmiş 6 öğretmen
adayı ile çalışılmıştır. Çalışmanın veri analizinde betimsel analiz yöntemi
kullanılmıştır. Analiz işlemi, matematiksel modelleme sürecinin aşamaları doğrultusunda
betimleme yoluyla gerçekleştirilmiş, betimlemeler “doğruluk kriteri” ve “erişebilirlik
kriteri” kapsamında iki başlık altında yapılmıştır. Elde edilen bulgular
sonucunda öğretmen adayları doğruluk kriterinde göre en fazla doğru cevabı “değişkenleri
seçme ve varsayımları kurma” aşamasında, en az doğru cevabı ise “matematiksel
modelleri kurma” aşamasında vermiştir. Erişebilirlik kriterinde göre ise öğretmen
adaylarında en fazla “cevaplama yok” davranışı, en az ise “düzeltme” davranışı
görülmüştür. Çalışma sonucunda sınıf öğretmeni adaylarının Fermi
problemlerindeki matematiksel modelleme becerilerinin yeterli düzeyde olmadığı
söylenebilir.

Keywords

Matematiksel modelleme, Fermi Problemleri, Problem çözme

References

• A.Peter-Koop. (2009). Teaching and Understanding Mathematical Modelling Through Fermi- Problem. In B. Clarke, B. Grevholm, R. Millman (Ed.). Tasks in Primary Mathematics Teacher Education (pp. 131–146). New York (NY), USA: Springer.
• Akgün, L., Ciltaş, A., Deniz, D., Çiftçi, Z. ve Işık, A. (2013). İlköğretim Matematik Öğretmenlerinin Matematiksel Modelleme İle İlgili Farkındalıkları. Adıyaman Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 12, 1-33.
• Altun, M., Dönmez, N, İnan, H., Taner ve Özdilek, Z. (2001). Altı yas grubu çocukların problem çözme stratejileri ve bunlarla ilgili öğretmen ve müfettiş algıları. Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 14(1), 211–230.
• Ӓrlebӓck, J.B. (2009). On The Use Of Realistic Fermi Problems For Introducing Mathematical Modelling In School. The Mathematics Enthusiast, 6(3), 330-364.
• Bal A.P., Doğanay A. (2014). Sınıf Öğretmenliği Adaylarının Matematiksel Modelleme Sürecini Anlamalarını Geliştirmeye Yönelik Bir Eylem Araştırması. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 14, 1363-1384.
• Blum, W. ve Niss, M. (1989). Applied Mathematical Problem Solving, Modelling, Applications, and Links To Other Subjects- State, Trends and Issues In Mathematic Instruction. Educational Studies in Mathematics, 22, 37-68.
• Ciltaş, A. ve Işık, A. (2013). Matematiksel Modelleme Yoluyla Öğretimin İlköğretim Matematik Öğretmeni Adaylarının Modelleme Becerileri Üzerine Etkisi. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 13(2), 1177-1194.
• Deniz, D. ve Akgün, L. (2014). Ortaöğretim Öğrencilerinin Matematiksel Modelleme Yönteminin Sınıf İçi Uygulamalarına Yönelik Görüşleri. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 4(1), 103-116.
• Doerr, H.M. (1997). Experiment, simulation and analysis: an integrated instructional approach to the concept of force. International Journal of Science Education, 19(3), 265-282, DOI: 10.1080/0950069970190302.
• Doruk, B.K. ve Umay, A. (2011). Matematiği Günlük Yaşama Transfer Etmede Matematiksel Modellemenin etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 41, 124-135.
• Erarslan, A. (2012). İlköğretim Matematik Öğretmen Adaylarının Model Oluşturma Etkinlikleri Üzerinde Düşünme Süreçleri. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 12(4), 2953-2970.
• Eric, C.C.M., Dawn, N.K.E., Wanty, W., Seto, C. (2012). Assessment Of Primary 5 Students’ Mathematical Modelling Competencies. Journal Of Science and Mathematics Education In Southeast Asia, 35(2), 146-178.
• Gökbulut, Y. (2006, 14-16 Nisan). Sınıf Öğretmenliği Adaylarının Fermi Problemlerindeki Matematiksel Modelleme Becerileri. Ulusal Sınıf Öğretmenliği Kongresi’nde sunuldu, Ankara.
• Haines, C.R. ve Crouch, R.M. (2007). Mathematical Modelling and Applications: Ability and Competence Frameworks. Blum, W., Galbraith, P.L., Henn, H-W. ve Niss, M. Modelling and Applications in Mathematics Education. New York, Springer, 417-424.
• Hıdıroğlu, Ç.N., Tekin Dede, A., Kula, S. ve Bukova Güzel, E. (2014). Öğrencilerin Kuyruklu Yıldız Problemi’ne İlişkin Çözüm Yaklaşımlarının Matematiksel Modelleme Süreci Çerçevesinde İncelenmesi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 31, 1- 17.
• Kertil, M. (2008). Matematik Öğretmen Adaylarının Problem Çözme Becerilerinin Modelleme Sürecinde İncelenmesi. Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi. Marmara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Keskin, Ö.Ö. (2008). Ortaöğretim Matematik Öğretmen Adaylarının Matematiksel Modelleme Yapabilme Becerilerinin Geliştirilmesi Üzerine Bir Araştırma. Yayımlanmamış Doktora Tezi. Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Taşova, H. İ. ve Delice, A. (2012, 27-30 Haziran). Modelleme etkinliği sürecine düşünme yapılarının etkisi; kaset problemi. X.Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi’nde sunuldu, Niğde.
• Ural, A. (2014). Matematik Öğretmen Adaylarının Matematiksel Modelleme Becerilerinin İncelenmesi. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 23, 110-141.