The effects of metacognitive IMPROVE technique on teaching ratio-proportion and developing proportional reasoning skills

Year 2022, Volume: 5 Issue: 2, 495 - 516, 02.12.2022

Tuğba Şahinkaya , Mesut Öztürk , Mustafa Albayrak

https://doi.org/10.33400/kuje.1137016

Cited By: 1

Abstract

The present study was conducted on metacognition shows that students feel comfortable and happy in metacognitive learning environments designed for mathematics lessons. Students are more successful in environments where they are happy and feel comfortable. For this reason, it is recommended to use metacognitive teaching to improve academic achievement in mathematics. As a matter of fact, research revealed that metacognitive-based instruction increases mathematics achievement. This research was conducted to examine the effectiveness of the metacognitive IMPROVE technique in teaching ratio-proportionality to 7th grade students and developing proportional reasoning. Experimental research model, one of the quantitative research methods, was used in the study. The participants of the study were 58 secondary school students, 29 in the experimental group and 29 in the control group. To collect the data of the study, the ratio proportional success test and the proportional reasoning skill test developed by the researcher were used. Descriptive statistics and predictive statistics were used in the analysis of the collected data. The current situation of the students was presented with descriptive statistics, and covariance analysis was performed for predictive statistics. In the covariance analysis, the pre-tests of the groups were controlled and the post-tests were compared. As a result of the analysis, it was determined that the metacognitive IMPROVE technique increased the ratio proportionality achievement test scores and proportional reasoning skill scores of the students. However, it was determined that there was no significant difference between the experimental and control groups in terms of proportionality achievement test and proportional reasoning skill scores.

Keywords

Ratio-proportion, proportional reasoning, metacognition, IMPROVE

Üstbilişsel IMPROVE tekniğinin oran-orantının öğretimi ve orantısal akıl yürütme becerisinin geliştirilmesi üzerine etkisi

Abstract

Üstbilişe dayalı öğretime yönelik yürütülen araştırmalar, öğrencilerin matematik dersi için tasarlanan üstbilişe dayalı öğrenme ortamlarında kendilerini rahat hissettiklerini ve mutlu olduklarını ortaya koymuştur. Öğrencilerin mutlu olduğu ve kendilerini rahat hissettikleri ortamlarda daha başarılı oldukları bilinen bir gerçektir. Bu nedenle üstbilişe dayalı öğretimin matematik derslerinde hem başarıyı hem de mantıksal akıl yürütmeyi geliştirmede kullanılması tavsiye edilmektedir. Nitekim üstbilişe dayalı öğretimin matematik başarısına etkisini inceleyen araştırmalarda üstbilişe dayalı öğretimin matematik başarısını arttırdığını ortaya koymuştur. Bu araştırma 7. sınıf öğrencilerine oran-orantının öğretimi ve orantısal akıl yürütmenin geliştirilmesinde üstbilişsel IMPROVE tekniğinin etkililiğini incelemek amacıyla yürütülmüştür. Çalışmada nicel araştırma yöntemlerinden deneysel araştırma modeli kullanılmıştır. Çalışmanın katılımcılarını deney grubunda 29, kontrol grubunda 29 toplamda 58 ortaokul öğrencisi oluşturmuştur. Çalışmanın verileri oran orantı başarı testi ve orantısal akıl yürütme becerisi testi kullanılarak toplanmıştır. Toplanan verilerin analizinde betimsel istatistik ve kestirimsel istatistik kullanılmıştır. Betimsel istatistik ile öğrencilerin mevcut durumları sunulmuş, kestirimsel istatistik için kovaryans analizi yapılmıştır. Kovaryans analizinde grupların ön test puanları kontrol altına alınarak son test puanları karşılaştırılmıştır. Yapılan analiz sonucunda üstbilişsel IMPROVE tekniğinin öğrencilerin oran orantı başarısını arttırdığı ve orantısal akıl yürütme becerisini geliştirdiği belirlenmiştir. Ancak IMPROVE tekniğinin oran orantı konusundaki başarı ve orantısal akıl yürütme becerisinin gelişimi bakımından kontrol grubuna göre anlamlı farklılık oluşturmadığı tespit edilmiştir.

Keywords

oran-orantı, orantısal akıl yürütme, üstbiliş, IMPROVE

References

• Akkuş, O., & Duatepe Paksu, A. (2006). Orantısal akıl yürütme becerisi testi ve teste yönelik dereceli puanlama anahtarı geliştirilmesi. Eurasian Jorunal of Educational Research, 25, 1-10.
• Artzt, A.F., & Armour-Thomas, E. (1992). Development of a cognitive-metacognitive framework for protocol analysis of mathematical problem solving in small groups. Cognition and Instruction. 9(2), 137-175.
• Başol, G. (2015). Eğitimde ölçme ve değerlendirme (3. baskı). Ankara: Pegem Akademi.
• Bayrakcı, M. (2007). Sosyal Öğrenme Kurami Ve Eği̇ti̇mde Uygulanmasi. Sakarya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, (14), 198-210.
• Brown, A. (1987). Metacognition, executive control, self-regulation, and other more mysterious mechanisms. Metacognition, motivation, and understanding.
• Büyüköztürk, Ş., Kılıç Çakmak, E., Akgün, Ö.E., Karadeniz, Ş. ve Demirel, F. (2017). Bilimsel araştırma yöntemleri (23. Baskı). Ankara: Pegem Yayınları.
• Cohors-Fresenborg, E., Kramer, S., Pundsack, F., Sjuts, J., & Sommer, N. (2010). The role of metacognitive monitoring in explaining differences in mathematics achievement. ZDM Mathematics Education, 42(2), 231-244.
• Cornoldi, C. (1995). Matematica e metacognizione: atteggiamenti metacognitivi e processi di controllo (Vol. 43). Edizioni Erickson.
• Cozza, B., & Oreshkina, M. (2013). Cross-cultural study of cognitive and metacognitive processes during math problem solving. School Science and Mathematic, 113(6), 275-284.
• Demir, Ü. (2019). Ortaokul 7.sınıf öğrencilerinin orantısal akıl yürütme süreçlerinin bilişsel açıdan incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Bayburt Üniversitesi: Bayburt.
• Duman, B. (2008). Eğitim ve öğretim ile ilgili temel kavramlar. Üstbiliş-Bilişsel Farkındalık”.(Editör: Bilal Duman). Öğretim İlke ve Yöntemleri. Ankara: Maya Akademi, 1-125.
• Erdem, A. (2021). Manipülatif destekli üstbilişsel planlamaya dayalı öğretimin değerlendirilmesi: Çarpanlar ve katları konusu örneği (Yüksek Lisans Tezi). Bayburt Üniversitesi: Bayburt.
• Erdoğan, F., & Şengül, S. (2017). Matematik dersinde üstbilişsel stratejilerle detseklenen işbirlikli öğrenme yönteminin öğrencilerin üstbilişsel becerilerine etkisi. Eğitim ve Bilim, 42 (192), 263-301.
• Field, A. (2009). Discovering statistics using SPSS (Third edition). California, Sage.
• Flavell, J. (1976). Metacognition Aspects of Problem Solving: in Resnick. The Nature of Intelligence. Erlabaum: Hillsdale.
• Forrest-Pressley, D. L., & Waller, T. G. (1984). Decoding. In Cognition, Metacognition, and Reading (pp. 21-32). Springer, New York, NY.
• Grizzle-Martin, T. (2014). The effect of cognitive- and metacognitive based instruction on problem solving by elementary students with mathematical learning difficulties. Walden University.
• Kaplan, A., İşleyen, T., & Öztürk, M. (2011). 6. sınıf oran orantı konusundaki kavram yanılgılarının tespit edilmesi. Kastamonu Eğitim Fakültesi Dergisi, 19(3), 953–968.
• Kilmen, S. (2020). Eğitim araştırmacıları için SPSS uygulamalı istatistik (3. baskı). Ankara: Anı Yayıncılık
• Kramarski, B., & Mevarech, Z. R. (2003). Enhancing mathematical reasoning in the classroom: The effects of cooperative learning and metacognitive training. American Educational Research Journal, 40(1), 281-310.
• Kramarski, B., Mevarech, Z. R., & Arami, M. (2002). The effects of metacognitive instruction on solving mathematical authentic tasks. Educational studies in mathematics, 49(2), 225-250.
• Kramarski, B., Mevarech, Z. R., & Lieberman, A. (2001). Effects of multilevel versus unilevel metacognitive training on mathematical reasoning. The Journal of Educational Research, 94(5), 292-300.
• Lamon, S. J. (2007). Rational numbers and proportional reasoning: Toward a theoretical framework research. In F. Lester, Jr. (Ed.), Second handbook of research on mathematics teaching and learning (pp. 629-667). Reston, VA: National Council of Teachers of Mathematics.
• Lin, X. (2001). Designing metacognitive activities. Educational technology research and development, 49(2), 23-40.
• Lobato, J., Ellis, A., & Zbiek, R. M. (2010). Developing Essential Understanding of Ratios, Proportions, and Proportional Reasoning for Teaching Mathematics: Grades 6-8. National Council of Teachers of Mathematics. 1906 Association Drive, Reston, VA 20191-1502.
• Lynch, S. D., Lynch, J. M., & Bolyard, J. (2013). Informing Practice: I-THINK I Can Problem Solve: research matters for teachers. MatheMatics teaching in the Middle school, 19(1), 10-14.
• Marzano, R. J., Brandt, R. S., Hughes, C. S., Jones, B. F., & Presseisen, B. Z., Rankin, SC, & Suhor, C.(1988). Dimensions of thinking: A framework for curriculum and instruction.
• McMillan, J.W. & Schumacher, S. (2014). Research in education: Evidence-based inquiry (Seven Edition). Boston: Pearson.
• Mevarech, Z. R., & Kramarski, B. (1997). IMPROVE: A multidimensional method for teaching mathematics in heterogeneous classrooms. American educational research journal, 34(2), 365-394.
• Mevarech, Z., & Fridkin, S. (2006). The effects of IMPROVE on mathematical knowledge, mathematical reasoning and meta-cognition. Metacognition and learning, 1(1), 85-97.
• Modestou, M., & Gagatsis, A. (2010). Cognitive and metacognitive aspects of proportional reasoning. Mathematical Thinking and Learning, 12(1), 36-53.
• National Council of Teachers of Mathematics. (2006). Curriculum focal points for prekindergarten through grade 8 mathematics: A quest for coherence. National Council of Teachers of Mathematics.
• Özbay, M., & Bahar, M. A. (2012). İleri okur ve üstbiliş eğitimi. Uluslararası Türkçe Edebiyat Kültür Eğitim (TEKE) Dergisi, 1(1), 158-177.
• Özdemir, F. (2019). Lise öğrencilerinin limit ve süreklilik konusunda muhakeme ve üstbilişsel gelişiminin Improve modeli ile incelenmesi.
• Özsoy, G. (2007). İlköğretim 5. Sınıfta Üstbiliş Stratejileri Öğretiminin Problem Çözme Başarısına Etkisi. Gazi Üniversitesi (Doktora tezi, Doktora Tezi).
• Öztürk, M. (2020). The Relationship between Self-Regulation and Proportional Reasoning The Mediating Role of Reflective Thinking towards Problem Solving. Egitim ve Bilim-Education and Science, 45(204), 143–155.
• Öztürk, M. (2021). An Embedded Mixed Method Study on Teaching Algebraic Expressions Using Metacognition-Based Training. Thinking Skills and Creativity, 39(2021), 1–15.
• Öztürk, M. (2022). Akıl yürütme ve üstbiliş. E. Erdem (Ed.) Mantıksal akıl yürütme içinde (s. 275 -294). Ankara: Pegem Akademi.
• Öztürk, M., & Kaplan, A. (2019). Cognitive analysis of constructing algebraic proof processes: A mixed method research. Egitim ve Bilim-Education and Science, 44(197), 25–64.
• Öztürk, M., Akkan, Y., & Kaplan, A. (2018). 6-8. sınıf üstün yetenekli öğrencilerin problem çözerken sergiledikleri üst bilişsel beceriler: Gümüşhane örneği. Ege Eğitim Dergisi, 19(2) , 446-469. DOI: 10.12984/egeefd.316662.
• Öztürk, M., Akkan, Y., & Kaplan, A. (2019). Sınıf öğretmenliği öğrencilerinin temel matematik ispatlarını yapma sürecindeki bilişsel yapılar ve argümanları. Cumhuriyet Uluslararası Eğitim Dergisi, 8(2), 429–452.
• Öztürk, M., Özgöl, M., & Akkan, Y. (2018). Ortaokul öğrencilerine üst bilişsel öz-düzenleme öğretimine yönelik karşılaştırmalı durum çalışması: matematik öğretmeni adaylarının görüşleri ve tasarladığı etkinlikler. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, (48), 54-84.
• Pilten, P. (2008). Matematiksel muhakemeyi değerlendirme ölçeği: Ölçek geliştirme, güvenirlik ve geçerlik çalışması. Selçuk Üniversitesi Ahmet Keleşoğlu Eğitim Fakültesi Dergisi, 25, 297-316.
• Sarı, S. (2012). 7. sınıf cebirsel ifadeler ve denklemler konusunun üstbilişin desteklendiği bir yöntemle öğretiminin kavramsal ve işlemsel öğrenmeye etkisi (Yüksek Lisans Tezi). Hacettepe Üniversitesi: Ankara.
• Sarikaya, İ., & Sökmen, Y. (2021). Öz-düzenlemeli öğrenmeye yönelik öğretmen tutumları ölçeğinin türkçeye uyarlanması ve sınıf öğretmenlerinin öz-düzenlemeli öğrenmeye yönelik tutumlarının incelenmesi. Erzincan Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23(1), 126-147. DOI: 10.17556/erziefd.730175
• Sarikaya, İ., & Yılar, Ö. (2021). Exploring self-regulation skills in the context of peer assisted writing: Primary school students’ sample. Reading & Writing Quarterly, 37(6), 552-573. https://doi.org/10.1080/10573569.2020.1867677
• Shavelson, R. J. (2016). Sosyal bilimler için istatistik (N. Güler, Çev.). Ankara: Pegem Akademi.
• Small, M. (2015). Building proportional reasoning across grades and math strands, K-8. Teachers College Press.
• Swanson, H. L. (1990). Influence of metacognitive knowledge and aptitude on problem solving. Journal of Educational Psychology, 82(2), 306-667.
• Şimşir-Gökalp, Z. (2021). Matematik motivasyonu. E. Ertekin & B. Dilmaç (Ed.) Matematiğin duyuşsal özellikleri içinde (s. 171-195). Ankara: Pegem Akademi
• Taylor, S. (1999). Better learning through better thinking: Developing students' metacognitive abilities. Journal of College Reading and Learning, 30(1), 34-45.
• Teng, F. (2016). Immediate and delayed effects of embedded metacognitive instruction on Chinese EFL students’ English writing and regulation of cognition. Thinking Skills and Creativity, 22, 289-302.
• Tuncer, T. (2011). Matematik dersi yedinci sınıf “permütasyon ve olasılık” konusunda uygulanan üstbiliş stratejilerinin, öğrencilerin başarılarına, üstbiliş becerilerine, tutumlarına ve kalıcılığa etkisi (Yüksek Lisans Tezi). Atatürk Üniversitesi, Erzurum.
• Yazgan-İnanç, B. & Yerlikaya, E. E. (2020). Kişilik kuramları. Ankara: Pegem Akademi
• Zimmerman, B. J. (2000). Attaining self-regulation: A social cognitive perspective. In M. Boekaerts, P. R. Pintrich, & M. Zeidner (Ed.) Handbook of self-regulation (pp. 13-39). Academic press.