Analysing of the Proficiency in Basic Mathematical Operations of Physics Teacher Candidates

Abstract

The aim of this study is to examine the proficiency in the basic mathematical operations of physics teacher candidates. For this purpose, a test consisting of 20 open-ended items was developed by the researcher. Scale items; Basic Operation Information, Basic Operations in Rooted Numbers, Basic Operations in Exponential Numbers, Basic Operations in Logarithmic Numbers and Basic Trigonometric Operations. Items consist of the numbers which are easily computable. Teacher candidates were asked to respond to the test without using a calculator. The study is applied to 98 teacher candidates. In addition, interviews are applied with three of teacher candidates. The results of the research showed that the pre-service teachers were sufficient in the Basic Operation Information section but were insufficient in other sections. In addition to the operation errors, the determination of the process priority, the inadequacy of some the basic process information and the problems in basic operations especially in exponential numbers and trigonometric operations were determined. In addition, it was seen that mathematical process proficiencies of physics teacher candidates were independent from gender but were significantly positive related to academic year, university entrance point and current grade point average.

Keywords

• Operation knowledge,numeracy,physics teacher training

Fizik Öğretmeni Adaylarının Temel Matematiksel İşlem Yeterliklerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışma, fizik öğretmeni adaylarının temel matematiksel işlem yapabilme yeterliklerini incelemeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, araştırmacı tarafından açık uçlu 20 maddeden oluşan bir ölçek geliştirilmiştir. Ölçek maddeleri; Temel İşlem Bilgisi, Köklü Sayılarda Temel İşlemler, Üslü Sayılarda Temel İşlemler, Logaritmik Sayılarda Temel İşlemler ve Temel Trigonometrik İşlemler olmak üzere temel matematiğin beş farklı konusunda dörder maddeden oluşturulmuştur. Maddeler kolay hesaplanabilir işlemlerden oluşmaktadır. Öğretmen adaylarından hesap makinesi kullanmadan ölçeğe yanıt vermeleri istenmiştir. Çalışma 98 öğretmen adayının katılımıyla gerçekleştirilmiştir. Ayrıca öğretmen adaylarından üçü ile görüşme yapılmıştır. Araştırma sonuçları, öğretmen adaylarının Temel İşlem Bilgisi bölümünde yeterli ancak diğer bölümlerde yetersiz olduklarını göstermiştir. Yapılan işlem hatalarının yanı sıra, işlem önceliğini belirleme, bazı temel işlem bilgilerinin yetersizliği ve özellikle üslü sayılarda ve trigonometrik işlemlerde temel işlemlerde sorunlar belirlenmiştir. Ayrıca fizik öğretmeni adaylarının matematiksel işlem yeterliklerinin cinsiyetten bağımsız olduğu, ancak öğrenim yılı, üniversiteye giriş puanı ve güncel not ortalaması ile kısmen anlamlı olarak pozitif yönde ilişkili olduğu görülmüştür.

Keywords

• İşlem bilgisi,matematiksel okuryazarlık,fizik öğretmeni yetiştirme

References

1. Aksu, M. (1985). Ortaöğretim Kurumlarında Matematik Öğretimi ve Sorunları. Ankara: TED.Yayınları.
2. Akyüz, G. ve Pala, N. M. (2010). PISA 2003 Sonuçlarına göre Öğrenci ve Sınıf Özelliklerinin Matematik Okuryazarlığına ve Problem Çözme Becerilerine Etkisi. İlköğretim Online, 9(2), 668-678.
3. Albayrak, M., İpek, A. S. & Işık, C. (2006). Temel işlem becerilerinin öğretiminde problem kurma - çözme çalışmaları. Erzincan Eğitim Fakültesi Dergisi, Cilt-Sayı: 8-2, 1-11.
4. Baki, A. (1997). Educating mathematics teachers. Medical Journal of Islamic Academy of Sciences, 10(3).
5. Baki, A. (1998). Matematik öğretiminde işlemsel ve kavramsal bilginin dengelenmesi. Atatürk Üniversitesi 40. Kuruluş Yıldönümü Matematik Sempozyumu, Atatürk Üniversitesi, Erzurum.
6. Baki, A., Kartal, T. (2004). Kavramsal ve işlemsel bilgi bağlamında lise öğrencilerinin cebir bilgilerinin karekterizasyonu. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 2(1), 27–46.
7. Baykul, Y. (2005). İlköğretimde matematik öğretimi, Pegem A Yayıncılık, 8. Baskı, s.38-41, Ankara.
8. Bekdemir, M., & Duran, M. (2012). İlköğretim öğrencileri için görsel matematik okuryazarlığı özyeterlik algı ölçeğinin geliştirilmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 31(1): 89-115.

9. Bekdemir, M., Okur, M. & Gelen, S. (2010). 2005 İlköğretim matematik programının ilköğretim yedinci sınıf öğrencilerinin kavramsal, işlemsel bilgi ve becerilerine etkisi, Erzincan Eğitim Fakültesi Dergisi, Cilt-Sayı: 12-2, 131-147.
10. Bodner, B.L., (2006). Bridges 2006: Mathematical Connectins in Art, Music, and Science. Conference Report. 4-9 August 2006, London. Nexus Network Journal, 9(1), 145-149.
11. Boom, J., Hoijtink, H. & Kunnen, S. (2001). Rules in the balance: Classes, strategies, or rules for the balance scale task? Cognitive Development, 16, s.717–735.
12. Brown, M. (2002). The effectiveness of the national numeracy strategy: Evidence from the Leverhulme Research Programme and other studies at King’s College. London: King’s College.
13. Bülbül, S. Kavak, Y. Gülbay, Ö. (1999). Yetişkinlere Yönelik Okuma-Yazma Kurslarının Değerlendirilmesi Araştırması. Nihai Rapor. MEB/UNICEF Türkiye Temsilciliği, Ankara.
14. Bütüner, S. Ö. & Uzun, S. (2011). Fen Öğretiminde Karşılaşılan Matematik Temelli Sıkıntılar: Fen ve Teknoloji Öğretmenlerinin Tecrübelerinden Yansımalar. Kuramsal Eğitimbilim, 4(2), 262-272.
15. Çetinkaya, A. & Soybaş, D. (2018). İlköğretim 8. Sınıf Öğrencilerinin Problem Kurma Becerilerinin İncelenmesi. Kuramsal Eğitimbilim Dergisi, 11(1), 169-200.
16. Dede, Y. & Yaman, S. (2005). Matematik öğretmen adaylarının matematiksel problem kurma ve problem çözme becerilerinin belirlenmesi. Eğitim Araştırmaları Dergisi, 18, 236-252.
17. Delice, A. ve Sevimli, E., (2010). Matematik Öğretmeni Adaylarının Belirli İntegral Konusunda Kullanılan Temsiller İle İşlemsel ve Kavramsal Bilgi Düzeyleri. Gaziantep Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 9(3), 581-605.
18. Demir, G. & Akar Vural, R. (2017). Ortaöğretim Matematik Programının Hedeflediği Matematiksel Yeterlilik ve Becerilerinin Kazandırılma Sürecinin Öğretmen Görüşleri Temelinde İncelenmesi. Adnan Menderes Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, Cilt: 4, Sayı: 1, 118-139.
19. Demirci, N., Uyanık, F. (2009). Onuncu Sınıf Öğrencilerinin Grafik Anlama ve Yorumlamaları İle Kinematik Başarıları Arasındaki İlişki, Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi (EFMED), 3(2), s.22-51.
20. Dole, S., Shield, M. (2008). The Capacity of Two Australian Eighth-Grade Textbooks for Promoting, Proportional Reasoning, Research in Mathematics Education, 10(1), 19-35.
21. Dursun, Ş. & Dede, Y. (2004). Öğrencilerin Matematikte Başarısını Etkileyen Faktörler: Matematik Öğretmenlerinin Görüşleri Bakımından. GÜ, Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, Cilt 24, Sayı 2, 217-230.
22. Eli, J.A., (2009). An Exploratory Mixed Methods Study of Prospective Middle Grades Teachers’ Mathematical Connections while Completing Investiagtive Tasks in Geometry. Unpublished PhD Disseration, University of Kentucky.
23. Eli, J.A., Mohr-Schroeder, M.J., and Lee, C.W., (2011). Exploring Mathematical Connections of Prospective Middle-Grades Teachers through Card-Sorting Tasks. Mathematics Education Research Journal, 23(3), 297-319. DOI: 10.1007/s13394-011-0017-0
24. Evitts, T.A., (2004). Investigating the Mathematical Connections that Preservice Teachers Use and Develop while Solving Problems from Reform Curricula. Unpublished PhD Disseration, Pennsylvania State University College of Education.
25. Flores, A., (1992). Mathematical Connection with a Spirograph. The Mathematics Teacher, 85(2), 129-132.
26. Furner, M. J., Kumar, D. D. (2007). The Mathematics and Science Integration Argument: A Stand for Teacher Education, Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 3(3), s.185-189.
27. Graeber, A. (1999). Forms of knowing mathematics: what preservice teachers should learn. Educational Studies in Mathematics, 38, 189–208.
28. Güleç, S. ve Alkış, S.(2003). İlköğretim birinci kademe öğrencilerinin derslerdeki başarı düzeylerinin birbiriyle ilişkisi, İlköğretim Online, 2(2), 19-27.
29. Güneş, F. (1990). Okumaz-Yazmaz Yetişkinler Araştırması. Ankara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Fakültesi. Yayımlanmamış araştırma raporu. Ankara.
30. Güneş, G. & Gökçek, T. (2013). Öğretmen adaylarının matematik okuryazarlık düzeylerinin belirlenmesi. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 20, 70-79.
31. Günlü, S. (2005). Dönemsel Değişimler Işığında Türkiye’de Okuma-Yazma Kampanyalarının Değerlendirilmesi. Yayımlanmamış doktora tezi. Ankara Üniveritesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü. Ankara.
32. Hiebert, J., Waerne, D. (1996). Instruction, understanding and skill in multidigit addition and instruction. Cognition and Instruction, 14, 251-283.
33. İpek, A. S. & Okumuş, S. (2012). İlköğretim Matematik Öğretmen Adaylarının Matematiksel Problem Çözmede Kullandıkları Temsiller. Gaziantep Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 11(3), 681-700.
34. Jarvis, P.(2005). An International Dictionary of Adult and Continuing Education. London, Routludge.
35. Kaya, D. & Keşan, C. (2014). İlköğretim seviyesindeki öğrenciler için cebirsel düşünme ve cebirsel muhakeme becerisinin önemi. Journal of New Trends in Arts, Sports & Science Education, Volume 3, Issue 2, 38-48.
36. Kocaoğlu,T., Yenilmez, K. (2010). Beşinci Sınıf Öğrencilerinin Kesir Problemlerinde Yaptıkları Hatalar ve Kavram Yanılgıları, Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 14, s.71-85.
37. Korkmaz, E. & Gür, H. (2006). Öğretmen adaylarının problem kurma becerilerinin belirlenmesi. BAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(1)
38. Lincoln, Y. S. & Guba, E. G. (1985). Naturalistic inquiry. Beverly Hills, CA: Sage.
39. MEB (2008). PISA’da okuma becerileri: PISA’da matematik okuryazarlığı. adresinden 10 Ağustos 2013 tarihinde alınmıştır.
40. MEB (2017). Öğretmenlik Mesleği Genel Yeterlikleri, Öğretmen Yetiştirme ve Geliştirme Genel Müdürlüğü, Ankara. http://oygm.meb.gov.tr/www/ogretmenlik-meslegi-genel-yeterlikleri/icerik/39 adresinden 10 Aralık 2017 tarihinde alınmıştır.
41. Monroe, E.E. and Mikovch, A.K., (1994). Making Mathematical Connection across the Curriculum: Activities to Help Teachers Begin. School Science and Mathematics, 94(7), 371-376. doi: 10.1111/j.1949-8594.1994.tb15697.x
42. Nohl, A.-M. ve Sayılan, F. (2004). Türkiye’de Yetişkinler İçin Okuma-Yazma Eğitimi. Temel Eğitime Destek Projesi Teknik Raporu, Milli Eğitim Bakanlığı/Avrupa Komisyonu.
43. Olkun, S., Toluk Z.,(2004). İlköğretimde etkinlik temelli matematik öğretimi, AnıYayıncılık, Ertem Matbaacılık, s.9, Ankara.
44. Orton, T., Roper, T. (2000). Science and Mathematics: A Relationship in Need of Counselling?, Studies in Science Education, 35, 123-154.
45. Özgen, K. (2013). Problem çözme bağlamında matematiksel ilişkilendirme becerisi: Öğretmen adayları örneği, NWSA-Education Sciences, 1C0590, 8, (3), 323-345.
46. Özgen, K. ve Bindak, R. (2011). Lise Öğrencilerinin Matematik Okuryazarlığına Yönelik Öz-Yeterlik İnançlarının Belirlenmesi, Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 11(2), 1073-1089.
47. Perry, M. (1991). Learning and transfer: Instructional conditions and conceptual change. Cognitive Development, 6, 449-468.
48. Rittle-Johson, B., Alibali, M. W. (1999). Conceptual and procedural knowledge of mathematics: Does one lead to the other? Journal of Educational Psychology, 99, 175-189.
49. Roth, W, M. ve Bowen, G.M. (1999). Complexities of graphical representations during ecology lectures: an analysis rooted in semiotics and hermeneutic phenomenology. Learning and Instruction, 9, 235–255.
50. Schwalbach, E.M., and Dosemagen, D.M., (2000). Developing Student Understanding: Contextualizing Calculus Concepts. School Science and Mathematics, 100(2), 90-98. doi: 10.1111/j.1949-8594.2000.tb17241.x
51. Tanışlı, D. (2013). İlköğretim Matematik Öğretmeni Adaylarının Pedagojik Alan Bilgisi Bağlamında Sorgulama Becerileri ve Öğrenci Bilgileri. Eğitim ve Bilim, Cilt 38, Sayı 169, 80-95.
52. Tekin, B. ve Tekin, S. (2004). Matematik Öğretmen Adaylarının Matematiksel Okuryazarlık Düzeyleri Üzerine Bir Araştırma, http://www.matder.org.tr/ adresinden 27 Mart 2018 tarihinde alınmıştır.
53. Toluk-Uçar, Z., (2011). Öğretmen Adaylarının Pedagojik İçerik Bilgisi: Öğretimsel Açıklamalar. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education, 2(2), 87-102.
54. Tutak, T, Gün, Z. ve Emül, N. (2010). Matematik Eğitiminde İlköğretim Düzeyinde Kavramla İlgili Yapılan Çalışmaların Bir Değerlendirmesi, 9. Ulusal Sınıf Öğretmenliği Eğitimi Sempozyumu, Elazığ, 235-240.
55. Tüzel, M.S. (2010). Görsel okuryazarlık. Türklük Bilimi Araştırmaları, 27: 691-705.
56. Umay, A., (2007). Eski Arkadaşımız Okul Matematiğinin Yeni Yüzü. Ankara: Aydan Web Tesisleri.
57. Uysal, E. ve Yenilmez, K. (2011). Sekizinci Sınıf Öğrencilerinin Matematik Okuryazarlığı Düzeyi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 12(2), 1-15.
58. Uzun, S., Bütüner, S. Ö. ve Yiğit, N. (2010). 1999-2007 TIMSS Fen Bilimleri ve Matematik Sonuçlarının Karşılaştırılması: Sınavda En Başarılı İlk Beş Ülke-Türkiye Örneği, İlköğretim Online, 9(3), 1174-1188
59. Wang, J. (2005). Relationship between mathematics and science achievement at the 8th grade, International Online Journal of Science Mathematics Education, 5, s.1-17.
60. Yenilmez, K. (2007). İlköğretim Matematik Öğretiminde Karşılaşılan Zorluklar ve Nedenleri, XVI. Ulusal Eğitim Bilimleri Kongresi, Gaziosmanpaşa Üniversitesi Eğitim Fakültesi, Tokat.
61. Yıldız, A. (2006). Türkiye’de Yetişkin Okuryazarlığı: Yetişkin Okuma-Yazma Eğitimine Eleştirel Bir Yaklaşım. Yayımlanmamış doktora tezi. Ankara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
62. Yıldız, A. (2010). Birinci Kademe Okuma-Yazma Kurslarına Katılan Yetişkinlerin Matematik Becerileri Üzerine bir Araştırma. Eğitim ve Bilim, Cilt 35, Sayı 158, 28-43.