THE EFFECT OF PROBLEM-BASED LEARNING ON HIGHER LEVEL THINKING SKILLS: A META-ANALYSIS

Abstract

This study aims to reveal the effect of the problem-based learning method, which was carried out between 2000-2022, on higher-order thinking skills. The overall effect size was calculated using the meta-analysis method. As moderator analysis, the course in which high-level thinking skills were applied, grade level and thinking skills were included. The studies conducted within the scope of the research were examined and 39 studies that met the inclusion criteria were analysed with the CMA (3.0) program. In accordance with the random effects model, the overall effect size of the problem-based learning method on higher-order thinking skills was calculated as .861. According to Cohen's classification, this value is at a high level and positive. While there were no significant differences in the results of the course in which high-level thinking skills were applied and the thinking skills moderators; in the education level results, the studies carried out on students of secondary school had the highest effect size. As a result, the PBL method has a significant effect on the development of higher-order thinking skills compared to traditional methods. In this context, considering the effectiveness of the method in the education process, it is suggested to include PBL more in lessons.

Keywords

• Problem Based Learning
• High-Level Thinking
• Meta-analysis

PROBLEME DAYALI ÖĞRENME YÖNTEMİNİN ÜSTDÜZEY DÜŞÜNME BECERİLERİNE ETKİSİ: BİR META-ANALİZ ÇALIŞMASI

Abstract

Bu çalışmanın amacı 2000-2022 yılları arasında yapılan probleme dayalı öğrenme yönteminin üstdüzey düşünme becerilerine etkisini ortaya çıkarmaktır. Meta-analiz yöntemiyle genel etki büyüklüğünün hesaplanmasına yer verilen bu çalışmada moderatör analiz olarak üstdüzey düşünme becerilerinin uygulandığı ders, sınıf düzeyi ve düşünme becerileri hesaplamalarına yer verilmiştir. Bu bağlamda araştırma konusuyla ilgili yapılmış olan çalışmalar incelenerek meta-analiz için belirlenen dahil edilme kriterlere uygun olan 39 çalışma CMA (3.0) programı ile analiz edilmiştir. Rastgele etkiler modeline göre probleme dayalı öğrenme yönteminin üstdüzey düşünme becerilerine yönelik genel etki büyüklüğü .861 olarak hesaplanmıştır. Cohen’in sınıflamasına göre bu değer geniş düzeyde pozitif olarak ifade edilmektedir. Üstdüzey düşünme becerilerinin uygulandığı ders ve düşünme becerileri moderatorü analiz sonuçlarında anlamlı bir farklılık bulunmazken; öğretim kademesi olarak ortaokulda yapılan çalışmaların en yüksek etki büyüklüğüne sahip çalışmalar olduğu ortaya çıkmıştır. Bu doğrultuda probleme dayalı öğrenme yönteminin geleneksel yöntemlere göre üstdüzey düşünme becerilerinin gelişiminde önemli etkiye sahip olduğu; probleme dayalı öğrenme yönteminin ortaokul düzeyindeki öğrencilerde üstdüzey düşünme becerilerinin gelişiminde daha etkili olduğu ortaya çıkmıştır. Bu bağlamda eğitim sürecinde yöntemin etkililiği göz önünde bulundurularak derslerde kullanılmasının arttırılması önerilir.

Keywords

• Probleme dayalı öğrenme
• Üst düzey düşünme
• Meta-analiz

References

1. Aktı Aslan, S. (2019). Probleme dayalı öğrenme yaklaşımına göre tasarlanan sanal ööğrenme ortamlarının öğrencilerin başarı, problem çözme becerisi ve motivasyonlarına etkisi. [Doktora tezi, İnönü Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
2. Aras, R. (2018). Ortaokul 6. Sınıf sosyal bilgiler dersinde probleme dayalı öğrenme yaklaşımının üst düzey düşünme becerilerine ve yaratıcılık düzeyine etkisi [Yüksek lisans tezi, Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
3. Ayaz, F. (2015). Probleme dayalı öğrenme yaklaşımının öğrencilerin fen derslerine yönelik tutumlarına etkisi: Bir meta-analiz çalışması. Uşak Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 8(4), 51- 76.
4. Bakırlı, G. (2020). Probleme dayalı fen öğrenme: hipotez test etme deneylerinin akademik başarıya ve bilimsel süreç becerilerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
5. Barrows H. S. & Tamblyn R. M. (1980). Problem based learning an approach to medical education. Springer Publishing Company.
6. Bayır, A. (2018). Güzel sanatlar liselerinde probleme dayalı öğrenmenin 11. Sınıf öğrencilerinin eleştirel düşünme becerilerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Atatürk Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
7. Begg, C. B. & Mazumdar, M. (1994). Operating characteristics of a rank correlation test for publication bias. Biometrics, 50 (4), 1088-1101. doi:10.2307/2533446.
8. Boncukçu, G. (2020). Sürdürülebilir kalkınma konusunda probleme dayalı öğrenme modelinin ortaokul 8. Sınıf öğrencilerinin çevre okuryazarlığı, problem çözme ve öz düzenleme becerilerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Mersin Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.

9. Borenstein, M., Hedges, L. V., Higgins, J. P. T. & Rothstein, H. R. (2013). Introductionto Meta Analysis. John Wiley & Sons Ltd.
10. Bridges, E. M. (1992). Problem based learning for administrators. ERIC Clearinghouse on Educational Management, University of Oregon.
11. Cantürk Günhan, B. & Başer, N. (2016). Probleme dayalı öğrenme yönteminin öğrencilerin matematiğe yönelik tutumlarına ve başarılarına etkisi. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 8 (1), 119-134.
12. Card, N. A. (2012). Applied meta-analysis for social science research. The Guilford Press.
13. Carson, K., Schriesheim, C. & Kiniki, A. (1990). The usefulness of the “fail-safe” statistic in meta-analysis.Educational and Psychological Measurement, 50, 233–243.
14. Chamidy, T., Degeng, I. N. & Ulfa, S. (2020). The effect of problem-based learning and tacit knowledge on problem-solving skills of students in Computer network practice course. Journal for the Education of Gifted Young Scientists, 8 (2), 691-700. http://dx.doi.org/10.17478/jegys.650400
15. Cohen, J. (1992). Statistical power analysis. Current Directions in Psychological Science, 1(3), 98-101.
16. Çakıcı, Y., Söyleyici, H. & Oğuzhan Dinçer, E. (2020). Probleme dayalı öğrenmenin öğrencilerinin bilimsel süreç becerilerine, tutumlarına ve başarılarına etkisinin incelenmesi: ışık ünitesi örneği. Trakya Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 22 (1), 419-437. doi: 10.26468/trakyasobed.712347
17. Çelik, P. (2013). Probleme dayalı öğrenmenin öğretmen adaylarının fizik dersi başarısı, öğrenme yaklaşımları ve bilimsel süreç becerileri üzerindeki etkisi [Doktora tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
18. Çınar, D. (2007). İlköğretim fen eğitiminde probleme dayalı öğrenme yaklaşımının üst düzey düşünme becerilerine ve akademik risk alma düzeyine etkisi [Yüksek lisans tezi, Selçuk Üniversitesi].Ulusal Tez Merkezi.
19. Çınar, D. & İlik, A. (2013). İlköğretim fen eğitiminde probleme dayalı öğrenme yaklaşımının üst düzey düşünme becerilerine etkisi [The effects of a problem based learning approach on higher level thinking skills in primary science education]. Eğitim Bilimleri Araştırmaları Dergisi- Journal of Educational Sciences Research, 3 (2), 21–34.
20. Çoban, B. (2014). Probleme dayalı öğrenmenin öğrencilerin akademik başarılarına, yaratıcılıklarına ve tranfer becerilerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Gazi Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
21. Dadlı, G. (2017). İnsan ve çevre ilişkileri ünitesinde otantik probleme dayalı öğrenme etkinliklerinin 7.sınıf öğrencilerinde yansıtıcı düşünme becerisi, akademik başarı, çevre tutum ve farkındalıkları üzerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
22. Darhim- Prabawanto, S. & Susilo, B. E. (2020). The effect of problem-based learning and mathematical problem posing in ımproving student’s critical thinking skills. International Journal of Instruction, 13(4), 103-116. https://doi.org/10.29333/iji.2020.1347a
23. Dochy, F., Segers, P., Van den Bossche, P. & Gijbels, D. (2003). Effects of problem-based learning: A meta-analysis. Learning and Instruction, 13(5), 533–568. https://doi.org/10.1016/S0959-4752(02)00025-7
24. Duman, B. (2008). Öğrenme öğretme kuramları ve süreç temelli öğretim. Anı Yayıncılık.
25. Duval, S. & Tweedie, R. (2000). A nonparametric" Trim and Fill" method of accounting for publication bias in meta-analysis. Journal of the American Statistical Association, 95 (449), 89-98.
26. Egger, M., Smith, G. D., Schneider, M. & Minder, C. (1997). Bias in meta-analysis detected by a simple, graphical test. British Medical Journal, 315, 629-634. Doi:10.1136/bmj.315.7109.629.
27. Elbistanlı, A., Aktaş, İ. & Tüysüz, C. (2015). Kimyasal denge konusundaki başarı, tutum ve bilimsel süreç becerilerine probleme dayalı öğrenme yönteminin etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, (39), 23-39.
28. Erdem, E. (2006). Probleme dayalı öğrenmenin öğrenme ürünlerine, problem çözme becerisine ve öz-yeterlik algı düzeyine etkisi [Doktora tezi. Hacettepe Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
29. Erdoğan, A. F. (2018). İlköğretim 7.sınıf merkezi eğilim ölçüleri konusunda probleme dayalı öğrenme yaklaşımının öğrencilerin üst düzey düşünme becerilerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Erciyes Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
30. Eren, C. D. (2011). Fen eğitiminde probleme dayalı öğrenmenin eleştirel düşünme eğilimine, kavram öğrenmeye ve bilimsel yaratıcı düşünme becerisine etkisi [Doktora tezi, Marmara Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
31. Ersoy, E. (2012). Probleme dayalı öğrenme sürecinde üst düzey bilişsel düşünme becerileri ve duyuşsal kazanımlardaki değişim. [Doktora tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
32. Field, A. P. & Gillett, R. (2010). How to do a meta-analysis. British Journal of Mathematical and Statistical Psychology, 63(3), 665-694. https://doi.org/10.1348/000711010X502733
33. Günbatar, M. S. (2009). Web tabanlı probleme dayalı öğrenmenin öğrencilerin yaratıcı düşünme becerilerine ve tutumlarına etkisi [Yüksek lisans tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
34. Güner Yüksel, S. (2019). Sosyal bilgiler dersinde probleme dayalı öğrenme yönteminin öğrencilerin yaratıcı düşünme ve problem çözme becerileri ile akademik başarılarına etkisi [Yüksek lisans tezi, Gaziantep Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
35. Iglesias, J. L. (2002). Problem-based learning in initial teacher education. Prospects. 32(3), 319-331. https://doi.org/10.1023/A:1022133529435
36. Kaçar, S. & Yayla, Z. (2021). Görsel sanatlarla bütünleştirilmiş probleme dayalı öğrenme yönteminin öğrencilerin sanat etkinlikleriyle öğrenmeye yönelik tutumlarına etkisi. Fen Matematik Girişimcilik ve Teknoloji Eğitimi Dergisi, 4(1), 29-45.
37. Kar, T. (2010). Lineer cebirde probleme dayalı öğrenme yönteminin öğrencilerin akademik başarıları, problem çözme becerileri ve yaratıcılıkları üzerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Atatürk Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
38. Karatas, I. & Baki, A. (2017). The effect of learning environments based on problem solving on students’ achievements of problem solving. International Electronic Journal of Elementary Education, 5(3), 249–268.
39. Kartal Taşoğlu, A. (2009). Fizik eğitiminde probleme dayalı öğrenmenin öğrencilerin başarılarına, bilimsel süreç becerilerine ve problem çözme tutumlarına etkisi [Yüksek lisans tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
40. Konu, M. & Gül, Ş. (2017). Biyoloji dersinde yaşam temelli probleme dayalı öğretim uygulamalarının tutum, motivasyon ve problem çözme becerilerine etkisi. HAYEF Journal of Education, 14(1), 127-142.
41. Kurt, U. (2021). Probleme dayalı, işbirlikli ve proje tabanlı öğrenme yöntemlerinin öğrencilerin problem çözme becerilerine etkisini inceleyen çalışmaların meta-analizi [Yüksek lisans tezi, Marmara Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
42. MEB. (2019). T.C. Milli Eğitim Bakanlığı Talim Terbiye Kurulu Başkanlığı Öğretim Programları. https://mufredat.meb.gov.tr/Programlar.aspx
43. Miles, M. B. & Huberman, A. M. (1994). Qualitative data analysis: An expanded sourcebook. (2. ed.). Thousand Oaks,
44. Miri, B., David, BC. & Uri, Z. Purposely teaching for the promotion of higher-order thinking skills: A case of critical thinking. Research in Science Education, 37, 353–369 (2007). https://doi.org/10.1007/s11165-006-9029-2
45. Moher, D., Liberati, A., Tetzlaff, J., Altman, D. G. & Prisma, G. (2009). Preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses: The PRISMA statement. Annals of Internal Medicine, 6(7), e1000097. doi:10.7326/0003-4819-151-4-200908180-00135
46. Mutlu, A. & Ayar Kayalı, H. (2018). Koenzimler konusunda probleme dayalı öğrenme uygulamasının öğrenci başarısı ve biyokimya dersine karşı tutumlarına etkisi. İnönü Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 19 (1), 49-65.
47. Nurkhin, A., Muhsin, & Pramusinto, H. (2020). Problem-based learning strategy: its impact on students’ critical and creative thinking skills. European Journal of Educational Research, 9(3), 1141-1150. https://doi.org/10.12973/eu-jer.9.3.1141
48. Olça, M. (2015). Probleme dayalı öğrenme yönteminin öğrencilerin akademik düşünme becerileri, kavramsal anlamaları ve fene yönelik tutumlarına etkileri [Yüksek lisans tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
49. Orwin, R. G. (1983). A fail-safe N for effect size in meta-analysis. Journal of Educational Statistics, 8(2), 157-159.
50. Özcan, Ö. (2013). Probleme dayalı öğrenmenin fen öğretmen adaylarının problem çözme becerileri, akademik başarıları ve tutumları üzerindeki etkisi [Yüksek lisans tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
51. Özden, Y. (2020). Öğrenme ve öğretme. Pegem Akademi Yayıncılık.
52. Öztürk, Z. D. (2021). Probleme dayalı öğrenme yönteminin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, (51), 1-31. doi: 10.53444/deubefd.550710
53. Pakyürek Karaöz, M. (2008). İlköğretim fen ve teknoloji dersi “kuvvet ve hareket” ünitesinin probleme dayalı öğrenme yaklaşımıyla öğretiminin öğrencilerin bilimsel süreç becerileri, başarıları ve tutumları üzerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Muğla Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
54. Rosenberg, M. S. (2005). The fıle-drawer problem revisited: a general weighted method for calculating fail-safe numbers in meta-analysis. Evolution, 59(2),464–468.
55. Rosenthal, R. (1979). The File drawer problem and tolerance for null results. Psychological Bulletin, 86, 638–641.
56. Rothstein, H. R., Sutton, A. J. & Borenstein, M. (2005). Publication bias in meta-analysis: Prevention, assessment and adjustments. John Wiley & Sons, Ltd.
57. Saygılı Yıldırım, T. (2020). Robotik kodlama öğretiminde probleme dayalı öğrenme yaklaşımının başarı, pozitif duygu ve bilgi işlemsel düşünmeye etkisi [Yüksek lisans tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
58. Serin, G. (2009). The effect of problem based learning instruction on 7th grade students’ science achievement, attitude toward science and scientific process skills [Doktora tezi, Ortadoğu Teknik Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
59. Sterne, J. A. C. & Harbord, R. M. (2004). Funnel plots in meta-analysis. The Stata Journal, 4(2), 127–141.
60. Suparman, S., Juandi, D. & Tamur, M. (2021). Problem-based learning for mathematical critical thinking skills: A meta-analysis. Hunan Daxue Xuebao/Journal of Hunan University Natural Sciences. 48, 133-144.
61. Suprapto, E., Fahrizal, P. & Basri K. (2017). The application of problem-based learning strategy to increase high order thinking skills of senior vocational school students. International Education Studies, 10(6), 123-129. doi:10.5539/ies.v10n6p123
62. Surur, M., Degeng, I. N. S., Setyosari, P. & Kuswandi, D. (2020). The effect of problem- based learning strategies and cognitive styles on junior high school students' problem-solving abilities. International Journal of Instruction, 13(4), 35-48. https://doi.org/10.29333/iji.2020.1343a
63. Sutton, A. J. (2009). Publication bias. H. Cooper, L. V. Hedges ve J. C. Valentine (Ed.), The handbook of research synthesis and meta-analysis içinde(ss. 435-452). Russell Sage Foundation.
64. Şahbaz, Ö. & Hamurcu, H. (2012). Probleme dayalı öğrenme ve işbirlikli öğrenme yöntemlerinin öğrencilerin bilimsel süreç becerileri ve öğrenme çıktıları üzerindeki etkileri. Education Sciences,7(2),734-754.
65. Şen, S. & Yıldırım, İ. (2020). CMA ile meta-analiz uygulamaları. Anı Yayıncılık.
66. Şendağ, S. (2008). Çevrimiçi probleme dayalı öğrenmenin öğretmen adaylarının eleştirel düşünme becerilerine ve akademik başarılarına etkisi [Doktora tezi, Anadolu Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
67. Tatlısu, M. (2020). Eğitsel robotik uygulamalarda probleme dayalı öğrenmenin ilkokul öğrencilerinin problem çözme becerilerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
68. Tekin, A. D. & Yıldırım, M. (2020). Probleme dayalı öğrenme yaklaşımının ortaokul öğrencilerinin bilimsel süreç becerilerine ve fen öğrenmeye yönelik motivasyonlarına etkisinin incelenmesi. Araştırma ve Deneyim Dergisi, 5 (2), 58-71. doi: 10.47214/adeder.778928
69. Topal Germi, N. (2020). Probleme dayalı öğrenmenin 5. Sınıf öğrencilerinin maddenin değişimi ünitesinde başarılarına, yaratıcı düşünme becerilerine, kavram algılama düzeylerine ve motivasyonlarına etkisi [Doktora tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
70. Torp, L. & Sage, S. (2002). Problems as possibilities: Problem-based learning for K-16 education (2nd ed.). Alexandria, VA: Association for Supervision and Curriculum Development.
71. Turan, B. (2019). Ortaokul öğrencilerinin geliştirdiği oyun ve robot teknolojilerinde probleme dayalı öğrenmenin problem çözme ve bilgi işlemsel düşünme becerilerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
72. Tüysüz, C. & Demirel, O. E. (2020). Probleme ve argümantasyona dayalı öğrenme yöntemlerinin “karışımlar” ünitesindeki etkilerinin incelenmesi. Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi [MSKU Journal of Education], 7(1), 43-61. doi: 10.21666/muefd.561375
73. Ulukök, Ş. (2012). Bilgisayar destekli probleme dayalı öğrenme yönteminin öğretmen adaylarının üst düzey düşünme becerilerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Kırıkkale Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
74. Underbakke, M., Borg,J. M. & Peterson, D. (1993). Researching and developing the knowledge base for teaching higher order thinking. Theory into practice, 32(3), 138-146.
75. Usta, N. (2013). Probleme dayalı öğrenmenin ortaokul öğrencilerinin matematik başarısına, matematik özyeterliliğine ve problem çözme becerilerine etkisi [Doktora tezi, Gazi Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
76. Ülger, K. (2011). Görsel sanatlar eğitiminde probleme dayalı öğrenme modelinin yaratıcı düşünmeye etkisi [Doktora tezi, Gazi Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
77. Ülger, K. & İmer, Z. (2013). Probleme dayalı öğrenme (PDÖ) yaklaşımının öğrencilerin yaratıcı düşünme becerileri üzerine etkisi. Hacattepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi [Hacettepe University Journal of Education], 28(1), 381-391.
78. Üstün, U. (2012). Probleme dayalı öğrenme geleneksel öğretim yöntemine kıyasla fen eğitiminde ne derece etkilidir? Bir meta-analiz çalışması [Doktora tezi, ODTÜ]. Ulusal Tez Merkezi.
79. Yaman, S. & Yalçın, N. (2005). Fen bilgisi öğretiminde probleme dayalı öğrenme yaklaşımının yaratıcı düşünme becerisine etkisi. İlköğretim Online, 4 (1), 42-52.
80. Yıldız, N. (2010). Fen eğitiminde probleme dayalı öğrenme senaryolarının çözümünde deney uygulamalarının öğrencilerin başarısına, tutumuna ve bilimsel süreç becerilerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Marmara Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi.
81. Yıldız, Ş. & Beşoluk, Ş. (2019). Fen bilimleri dersinde probleme dayalı öğretim yaklaşımının öğrencilerin problem çözme becerilerine ve akademik başarılarına etkisinin incelenmesi. Journal of Individual Differences in Education, 1(1), 50-68.
82. Yurdakul, B. (2015). Yapılandırmacılık. Ö. Demirel (Ed.). Eğitimde yeni yönelimler içinde (s.39-61). Pegem Akademi Yayıncılık.