Cognitive Demand Analysis of Geometry Themes in the 2024 the Century of Türkiye Education Model Mathematics Curriculum (Grades 1–12)

Abstract

This study aims to analyze the cognitive demand levels of the learning outcomes and process components within the geometry themes of the 2024 mathematics curriculum (Grades 1–12) published under the The Century of Türkiye Education Model. Designed as a qualitative study, the research employed document analysis as its method. Using content analysis, the cognitive demand levels of the learning outcomes and process components in the geometry themes of the 2024 primary, secondary, and high school mathematics curricula were analyzed. The results revealed that the tasks included in the learning outcomes and process components of the geometry themes—geometric quantities, geometric shapes, transformations, congruence and similarity, geometric solids, and analytical examination—are predominantly of high cognitive demand. It was found that the majority of the tasks in the learning outcomes for secondary and high school geometry themes are associated with relational procedures, while those in the process components are mostly at the cognitive level of doing mathematics. Tasks considered to be of low level, such as rote memorization and unrelated procedures, were primarily found in the geometry of objects theme at the primary school level. In conclusion, it can be stated that the 2024 mathematics curricula aim to foster higher-order thinking skills in students, particularly through the geometry themes.

Keywords

• cognitive demands levels
• mathematics curriculum
• geometry themes
• learning outcomes
• process components

2024 Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli Matematik Dersi Öğretim Programları (1-12. Sınıf) Geometri Temalarının Bilişsel İstem Düzeyleri

Abstract

Bu araştırma, 2024 yılında yayımlanan Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli Matematik Dersi Öğretim Programları (1-12. sınıf) geometri temalarında yer alan öğrenme çıktısı ve süreç bileşenlerinin bilişsel istem düzeylerini incelemeyi amaçlamaktadır. Nitel olarak tasarlanan araştırmada doküman incelemesi yöntemi kullanılmıştır. 2024 yılında yayımlanan ilkokul, ortaokul ve lise Matematik Dersi Öğretim Programlarında yer alan geometri temalarına ait öğrenme çıktısı ve süreç bileşenlerinin bilişsel istem düzeyleri içerik analizi kullanılarak analiz edilmiştir. Araştırmanın sonucunda, geometri konularına ait geometrik nicelikler, geometrik şekiller, dönüşüm, eşlik ve benzerlik, geometrik cisimler ve analitik inceleme temalarının öğrenme çıktıları ve süreç bileşenlerinde yer alan görevlerin ağırlıklı olarak yüksek bilişsel istem düzeyinde olduğu tespit edilmiştir. Ortaokul ve lise düzeyindeki geometri temalarına ait öğrenme çıktılarında yer alan görevlerin büyük çoğunluğu ilişkili işlemler, süreç bileşenlerinde yer alan görevlerin ise matematik yapma bilişsel istem düzeyinde olduğu tespit edilmiştir. Düşük düzey olarak kabul edilen ezberleme ve ilişkisiz işlemlere ait görevler daha çok ilkokul düzeyinde nesnelerin geometrisi temasında yer almaktadır. Sonuç olarak, bulgular programın geometri temalarının yüksek bilişsel istem düzeyine yönelik yapılandırıldığını göstermektedir.

Keywords

• Bilişsel istem düzeyleri
• Matematik dersi öğretim programları
• geometri temaları
• öğrenme çıktısı
• süreç bileşeni

References

1. Adleff, A. K., Ross, N., König, J., & Kaiser, G. (2023). Types of mathematical tasks in lower secondary classrooms in Germany: Statistical findings from a latent class analysis based on general mathematical competencies. Educational Studies in Mathematics, 114(3), 371-392. https://doi.org/10.1007/s10649-023-10254-9
2. Alanoğlu, M., & Demirtaş, Z. (2023). Nitel araştırmalar. İçinde A. Ilğan & A. Ekinci (Eds.) Eğitimde araştırma yöntemleri (ss. 245-274). Nobel Yayınevi.
3. Alsubaie, M. A. (2016). Curriculum development: Teacher involvement in curriculum development. Journal of Education and practice, 7(9), 106- 107.
4. Arbaugh, F., & Brown, C. A. (2005). Analyzing mathematical tasks: A catalyst for change? Journal of Mathematics Teacher Education, 8, 499-536. https://doi.org/10.1007/s10857-006-6585-3
5. Basyal, D., Jones, D. L., & Thapa, M. (2023). Cognitive demand of mathematics tasks in Nepali middle school mathematics textbooks. International journal of science and mathematics education, 21(3), 863-879. https:// doi.org/10.1007/s10763-022-10269-3
6. Bingölbali, E., & Bingölbali, F. (2020). Çok doğru cevaplı ve çok çözüm metotlu etkinliklerin ortaokul matematik ders kitaplarındaki yeri. International Journal of Educational Studies in Mathematics, 7(4), 214-235.
7. Boston, M. D., & Smith, M. S. (2009). Transforming secondary mathematics teaching: Increasing the cognitive demands of instructional tasks used in teachers’ classrooms. Journal for Research in Mathematics Education, 40(2), 119-156.
8. Breen, S., & O’Shea, A. (2010). Mathematical thinking and task design. Irish Mathematical Society. Bulletin, 66, 39–49.

9. Bulut, D. B., & Baş, A. Ö. (2025). Amerika Birleşik Devletleri (ABD), Finlandiya, Singapur ve Türkiye geometri ve ölçme öğrenme alanı içeriklerinin karşılaştırılması. EKEV Akademi Dergisi, 103, 307-330.
10. Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E. K., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2012). Eğitimde bilimsel araştırma yöntemleri. Pegem Akademi Yayncılık.
11. Cai, J., & Ni, Y. (2011). Investigating curricular effect on the teaching and learning of mathematics in a cultural context: Theoretical and methodological considerations. International Journal of Educational Research, 50(2), 65-70.
12. Cihan, F., & Doruk, M. (2024). Ortaöğretim matematik dersi öğretim programının SOLO taksonomisi ve bilişsel istem düzeylerine göre değerlendirilmesi. Uşak Üniversitesi Eğitim Araştırmaları Dergisi, 10(3), 144-157. https://doi.org/10.29065/usakead.1511690
13. Davis, K. S., & Falba, C. J. (2002). Integrating technology in elementary preservice teacher education: orchestrating scientific inquiry in meningful ways. Journal of Science Teacher Education, 13(4), 303-329. https://doi. org/10.1023/A:1022535516780
14. Demir, H. (2024). LGS ve yazılı sınavlardaki matematik sorularının bilişsel istem düzeyi ve bilgi türlerine göre karşılaştırmalı analizi [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Kastamonu Üniversitesi.
15. Demirel, Ö. (2015). Eğitimde program geliştirme kuramdan uygulamaya. Pegem Akademi Yayıncılık.
16. Doyle, W. (1983). Academic work. Review of Educational Research, 53, 159–199.
17. Doyle, W. (1988). Work in mathematics classes: The context of students’ thinking during instruction. Educational Psychologist, 23(2), 167-180.
18. Duran, A. A. (2024). Liselere geçiş sistemi matematik sorularının bilişsel istem düzeyleri bağlamında değerlendirilmesi. Necmettin Erbakan Üniversitesi Ereğli Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(1), 66-85. https://doi.org/10.51119/ ereegf.2024.72
19. Estrella, S., Zakaryan, D., Olfos, R., & Espinoza, G. (2020). How teachers learn to maintain the cognitive demand of tasks through lesson study. Journal of Mathematics Teacher Education, 23(3), 293-310. https://doi. org/10.1007/s10857-018-09423-y
20. Güler, A., Halıcıoğlu, M. B., & Taşğın, S. (2015). Sosyal bilimlerde nitel araştırma. Seçkin.
21. Güven, B., Öztürk, T., & Bülbül, B. Ö. (2019). Geometri öğretimi. G. Hacıömeroğlu & K. Tarım (Ed.ler), Matematik öğretiminin temelleri: Ortaokul (ss. 169- 214) içinde. Anı Yayıncılık.
22. Jones, D. L., & Tarr, J. E. (2007). An examination of the levels of cognitive demand required by probability tasks in middle grades mathematics textbooks. Statistics Education Research Journal, 6(2), 4-27.
23. Hadar, L. L., & Ruby, T. L. (2019). Cognitive opportunities in textbooks: The cases of grade four and eight textbooks in Israel. Mathematical Thinking and Learning, 21(1), 54-77. https://doi.org/10.1080/10986065.2019.156 4968
24. Henningsen, M., & Stein, M. K. (1997). Mathematical tasks and student cognition: Classroom-based factors that support and inhibit highlevel mathematical thinking and reasoning. Journal for Research in Mathematics Education, 28(5), 524-549.
25. Hsu, W. M. (2013). Examining the types of mathematical tasks used to explore the mathematics instruction by elementary school teachers. Creative Education, 4(06), 396-404.
26. Hong, C. J., & Kim, G. Y. (2012). Functions in the middle school mathematics: The cognitive demand of the mathematical tasks. School Mathematics, 14(2), 213-232.
27. Horzum, T., & Duran, A. A. (2024). An examination of the cognitive demand levels posed by problems in the middle grades mathematics textbooks. International Journal of Educational Spectrum, 6(2), 294- 321. https://doi.org/10.47806/ijesacademic
28. Kranthi, K. (2017). Curriculum development. IOSR Journal of Humanities and Social Science, 22(2), 1-5. https://doi.org/10.9790/0837-2202030105
29. Kwon, J., & Kim, G. (2013). An analysis of mathematical tasks in the middle school geometry. The Mathematical Education, 52(1), 111-128.
30. MEB. (2024). İlkokul matematik dersi öğretim programı (1, 2, 3 ve 4. Sınıflar): Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli. Millî Eğitim Bakanlığı. https://tymm. meb.gov.tr/upload/program/2024programmat1234Onayli.pdf
31. MEB (2024). Ortaokul matematik dersi öğretim programı (5, 6, 7 ve 8. Sınıflar): Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli. Millî Eğitim Bakanlığı. https://mufredat. meb.gov.tr
32. MEB. (2024). Ortaöğretim matematik dersi öğretim programı (Hazırlık, 9, 10, 11 ve 12. sınıflar): Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli. Millî Eğitim Bakanlığı. https://mufredat.meb.gov.tr
33. Ni, Y., Zhou, D. H. R., Cai, J., Li, X., Li, Q., & Sun, I. X. (2017). Improving cognitive and affective learning outcomes of students through mathematics instructional tasks of high cognitive demand. The Journal of Educational Research, 111(6), 704-719. https://doi.org/10.1080/0022 0671.2017.1402748
34. Stein, M. K., Grover, B. W., & Henningsen, M. (1996). Building student capacity for mathematical thinking and reasoning: An analysis of mathematical tasks used in reform classrooms. American educational research journal, 33(2), 455-488.
35. Stein, M. K., & Lane, S. (1996). Instructional tasks and the development of student capacity to think and reason: An analysis of the relationship between teaching and learning in a reform mathematics project. Educational Research and Evaluation, 2(1), 50-80. https://doi. org/10.1080/1380361960020103
36. Smith, M. S. & Stein, M. K. (1998). Reflections on practice: Selecting and creating mathematical tasks: From research to practice. Mathematics Teaching in the Middle School, 3(5), 344-350.
37. Stein, M. K., & Smith, M. S. (1998). Mathematical tasks as a framework for reflection: From research to practice. Mathematics Teaching in the Middle School, 3(4), 268-275.
38. Stein, M. K., Smith, M. S., Henningsen, M., & Silver, E. A. (2000). Implementing standards-based mathematics instruction: A case- book for professional development. Teachers College Press.
39. Orakcı, Ş., Durnalı, M., & Özkan, O. (2018). Curriculum reforms in Turkey. In: Economic and geopolitical perspectives of the commonwealth of independent states and Eurasia (pp. 225-251). IGI Global.
40. O’Sullivan, B., O’Shea, A., & Breen, S. (2024). Using the task analysis guide as a lens to examine curriculum reform. Asian Journal for Mathematics Education, 3(4), 428-448. https://doi.org/10.1177/ 27527263241301091
41. Özgeldi, M., & Esen, Y. (2010). Analysis of mathematical tasks in Turkish elementary school mathematics textbooks. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2(2), 2277-2281.
42. Park, A. M. (2011). Comparing the cognitive demand of traditional and reform algebra 1 textbooks (Undergraduate senior thesis, Harvey Mudd College). HMC Senior Theses,9. https://scholarship.claremont.edu/ hmc_theses/9
43. Polat, S., & Dede, Y. (2022). Examining trends in the cognitive demand levels of the attainments of algebra learning domain in the middle school mathematics curriculum. Ondokuz Mays University Journal of Education Faculty, 41(1), 223-274. https://doi.org/10.7822/omuefd.1073649
44. Toprak, Z., & Özmantar, M. F. (2019). Türkiye ve Singapur 5. sınıf matematik ders kitaplarının çözümlü örnekler ve sorular açısından karşılaştırmalı analizi. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education (TURCOMAT), 10(2), 539-566. https://doi.org/10.16949/ turkbilmat.490210
45. Turan, R. (2018). 2017 ilkokul ve ortaokul sosyal bilgiler dersi öğretim programı üzerine genel bir değerlendirme. Diyalektolog-Uluslararası Sosyal Bilimler Dergisi, 19, 295-328. https://dx.doi.org/10.22464/ diyalektolog.267
46. Ubuz, B., Erbaş, A. K., Çetinkaya, B., & Özgeldi, M. (2010). Exploring the quality of the mathematical tasks in the new Turkish elementary school mathematics curriculum guidebook: The case of algebra. ZDM, 42, 483- 491. https://doi.org/10.1007/s11858-010-0258-5
47. Uşun, S. (2016). Eğitimde program değerlendirme. Anı Yayıncılık.
48. Yükselen, A., & Kepceoğlu, İ. (2021). Türkiye, Singapur ve Avustralya ortaokul matematik ders kitaplarında yüzdeler konusundaki soruların bilişsel istem düzeylerinin ve çözüm adımlarının karşılaştırmalı analizi. Balıkesir Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 24(46), 961-976. https:// doi.org/10.31795/baunsobed.802743
49. Watson, A., & Mason, J. (2007). Taken-as-shared: A review of common assumptions about mathematical tasks in teacher education. Journal of Mathematics Teacher Education, 10, 205-215.
50. Zeybek, S. (2012). Matematik programlarının gelişimi (1926-2011). Gazi Kitabevi.