Investigation of the Effect of Argumentation-Based Mathematics Teaching on the Achievement of Students in Turkey by Meta-Analysis

Abstract

Students can obtain the opportunity to discuss on the concepts, collect data, mount an argument and justify that argument thanks to Argumentation Based Mathematics Teaching. The studies show that this teaching method has positive effects on mathematics teaching. This research aims to reveal the effect of Argumentation Based Mathematics Teaching on mathematics achievement of students. For this purpose, two-group experimental studies on Argumentation-Based Mathematics Teaching in Turkey were examined through meta-analysis method. In order to access these studies, CoHE National Thesis Center, Ulakbim, ERIC and Google Scholar databases were searched using the keywords "argumentation", "mathematics" and "geometry". As a result of the literature review, in accordance with the purpose of the research, a total of eight studies, five theses and three articles, were reached between the years 2015-2020. Consequently, it was determined that Argumentation-Based Mathematics Teaching had a high and statistically significant effect on the academic achievement of students in mathematics compared to traditional teaching methods. In addition, as a result of the moderator analyzes for the type of publication, education level and the subject of the course, the effect quantities between the groups were calculated and it was seen that there was not a statistically significant difference. Due to the deficiencies in the research in this field in our country, it is considered that the studies to be carried out in different student groups and different grade levels will contribute to both national and international fields.

Keywords

• Argumentation
• Mathematics Teaching
• Meta-Analysis
• Achievement

Türkiye’de Yapılan Argümantasyon Temelli Matematik Öğretiminin Öğrencilerin Başarılarına Etkisinin Meta-Analiz ile İncelenmesi

Abstract

Argümantasyon temelli öğretim ile öğrenciler kavramlarla ilgili tartışma yapma, veri toplama, argüman oluşturma ve savunma imkânı bulmaktadırlar. Yapılan araştırmalar bu öğretim yönteminin matematik öğretimine olumlu etkileri olduğunu göstermektedir. Bu araştırmada argümantasyon temelli matematik öğretiminin öğrencilerin matematik başarısı üzerindeki etkisinin ortaya koyulması amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda Türkiye’de argümantasyon temelli matematik öğretim ile ilgili yapılan çift gruplu deneysel çalışmalar meta-analiz yöntemi aracılığıyla incelenerek, YÖK Ulusal Tez Merkezi, Ulakbim, ERIC ve Google Akademik veri tabanları, “argümantasyon”, “matematik” ve “geometri” anahtar kelimeleri kullanılarak taranmıştır. Alanyazın taraması sonucunda araştırmanın ölçütlerine uygun olarak 2015-2020 yılları arasında yapılmış beşi tez ve üçü makale olmak üzere toplam sekiz çalışmaya ulaşılmıştır. Meta-analiz sonucunda argümantasyon temelli matematik öğretiminin geleneksel öğretim yöntemlerine göre öğrencilerin matematik derslerindeki akademik başarılarına istatistiksel olarak anlamlı ve yüksek düzeyde etkisinin olduğu belirlenmiştir. Ayrıca yayın türü, öğrenim kademesi ve konu alanı için yapılan moderatör analizleri sonucunda gruplar arası etki büyüklükleri hesaplanmış ve istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık olmadığı görülmüştür. Ülkemizde bu alandaki çalışmalarda eksiklikler olması nedeniyle farklı öğrenci grupları ve farklı sınıf seviyelerinde yapılacak çalışmaların hem ulusal hem de uluslararası alana katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Keywords

• Argümantasyon
• Matematik Öğretimi
• Meta-Analiz
• Başarı

References

1. Avcı, Ş. K., Çoklar, A. N. & İstanbullu, A. (2019). The effect of three dimensional virtual environments and augmented reality applications on the learning achievement: A meta-analysis study. Education and Science, 44(198), 149-182. https://doi.org/10.15390/EB.2019.7969
2. Balcı, E. & Benzer, S. (2020). Lisansüstü öğrencilerin argümantasyon konusundaki görüşleri. Online Science Education Journal, 5(1), 9-20. https://dergipark.org.tr/tr/pub/ofed/issue/55027/635489 sayfasından erişilmiştir.
3. Borenstein, M., Hedges, L. V., Higgins, J. P. & Rothstein, H. R. (2013). Meta-analize giriş (S. Dinçer, Çev.). Ankara: Anı Yayıncılık.
4. Can, Ö. S. (2018). Argümantasyon yaklaşımı ile olasılık öğretiminin öğretmen adaylarının başarılarına ve bilgilerinin kalıcılığına etkisi. (Doktora Tezi). https://tez.yok.gov.tr/ sayfasından erişilmiştir.
5. Can, Ö. S. & İşleyen, T. (2016). Teaching probability to preservice teachers with argumentation based science learning approach. Journal of Education and Practice, 7(33), 109-116. https://eric.ed.gov/?id=EJ1122873 sayfasından erişilmiştir.
6. Cantürk-Günhan, B. (2016). The effect of drama based learning applied in Turkey on success of mathematics: a meta-analysis study. International Online Journal of Educational Sciences, 8(2), 145-162. https://iojes.net/?mod=makale_tr_ozet&makale_id=40856# sayfasından erişilmiştir.
7. Card, N. A. (2012). Applied meta-analysis for social science research. New York: The Guilford Press.
8. Cleophas, T. J. & Zwinderman, A. H. (2017). Modern meta-analysis: Review and update of methodologies. Switzerland: Springer.

9. Cohen, L., Manion, L. & Morrison, K. (2007). Research methods in education (6. b.). New York: Routledge.
10. Conner, A., Singletary, L. M., Smith, R. C., Wagner, P. A. & Francisco, R. T. (2014). Teacher support for collective argumentation: A framework for examining how teachers support students’ engagement in mathematical activities. Educational Studies in Mathematics, 86(3), 401-429. https://link.springer.com/article/10.1007/s10649-014-9532-8 sayfasından erişilmiştir.
11. Cross, D. I. (2009). Creating optimal mathematics learning environments: Combining argumentation and writing to enhance achievement. International Journal of Science and Mathematics Education, 7(5), 905-930. https://eric.ed.gov/?id=EJ855290 sayfasından erişilmiştir.
12. Cumming, G. (2012). Understanding the new statistics: Effect sizes, confidence intervals, and meta-analysis. Routledge: Taylor & Francis Group.
13. Deeks, J. J., Higgins, J. P. T. & Altman, D. G. (2008). Analysing data and undertaking meta-analyses. J. P. T. Higgins & S. Green (Ed.), Cochrane handbook for systematic reviews of interventions içinde (s. 243-296). Sussex: John Wiley & Sons.
14. Dinçer, S. (2021). Eğitim bilimlerinde uygulamalı meta-analiz. Ankara: Pegem Akademi.
15. Duran, M., Doruk, M. & Kaplan, A. (2017). Argümantasyon tabanlı olasılık öğretiminin ortaokul öğrencilerinin başarılarına ve kaygılarına etkililiğinin incelenmesi. Eğitimde Kuram ve Uygulama, 13(1), 55-87. https://doi.org/10.17522/balikesirnef.437714
16. Erduran, S., Ardaç, D. & Güzel, B. Y. (2006). Learning to teach argumentation: Case studies of pre-service secondary science teachers. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 2(2), 1-13. https://doi.org/10.12973/ejmste/75442
17. Field, A. P. (2003). The problems in using fixed-effects models of meta-analysis on real-world data. Understanding Statistics, 2(2), 105-124. https://doi.org/10.1207/S15328031US0202_02
18. 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
19. Higgins J. P., Thompson S. G., Deeks J. J. & Altman D. G. (2003). Measuring inconsistency in meta-analyses. BMJ, 327(7414), 557-560. https://doi.org/10.1136/bmj.327.7414.557
20. Höffler, T. N. & Leutner, D. (2007). Instructional animation versus static pictures: A meta-analysis. Learning and Instruction, 17(6), 722–738. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2007.09.013
21. İnam, A. (2020). Argümantasyon temelli matematik öğretiminin 6. sınıf öğrencilerinin akademik başarı, tartışma istekliliği, bilgi transferi ve matematiksel süreç becerilerine yönelik öz yeterliğine etkisi. (Yüksek Lisans Tezi). https://tez.yok.gov.tr/ sayfasından erişilmiştir.
22. İnam, A. & Güven, S. (2019). Argümantasyon yönteminin kullanıldığı deneysel çalışmaların analizi: bir meta-sentez çalışması. The Journal of International Lingual Social and Educational Sciences, 5(1), 155-173. https://doi.org/10.34137/jilses.584642
23. Karakuş, M. & Yalçın, O. (2016). Fen eğitiminde argümantasyon temelli öğrenmenin akademik başarıya ve bilimsel süreç becerilerine etkisi: Bir meta-analiz çalışması. Anadolu Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 16(4), 1-20. https://doi.org/10.18037/ausbd.415534
24. Krummheuer, G. (1995). The ethnography of argumentation. P. Cobb & H. Bauersfeld (Ed.), Emergence of mathematical meaning içinde (s. 229-269). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum.
25. Kuhn, D. & Udell, W. (2003). The development of argument skills. Child Development, 74(5), 1245–1260. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2007.09.013
26. Küçük-Demir, B. (2014). Argümantasyon tabanlı bilim öğrenme yaklaşımının öğrencilerin matematik başarılarına ve yaratıcı düşünme becerilerine etkisi. (Doktora Tezi). https://tez.yok.gov.tr/ sayfasından erişilmiştir.
27. Makowski, D., Piraux, F. & Brun, F. (2019). From experimental network to meta-analysis: Methods and applications with R for agronomic and environmental sciences. Dordrecht: Springer.
28. MEB. (2018). Matematik Dersi Öğretim Programı İlkokul ve Ortaokul 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. Sınıflar. Ankara: Millî Eğitim Bakanlığı Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
29. Mercan, E. (2015). Fonksiyonlar konusunun öğretiminde argümantasyon tabanlı öğrenme yaklaşımının etkisinin farklı değişkenler açısından incelenmesi. (Doktora Tezi). https://tez.yok.gov.tr/ sayfasından erişilmiştir.
30. Öz, M. (2019). Üçgenler konusunda argümantasyon tabanlı öğrenme yaklaşımı üzerine deneysel bir çalışma. (Yüksek Lisans Tezi). https://tez.yok.gov.tr/ sayfasından erişilmiştir.
31. Pedemonte, B. (2008). Argumentation and algebraic proof. Zentralblatt für Didaktik der Mathematik-ZDM, 40(3), 385-400. https://link.springer.com/article/10.1007/s11858-008-0085-0 sayfasından erişilmiştir.
32. Rosenthal, R. (1979). The file drawer problem and tolerance for null results. Psychological Bulletin, 86(3), 638-641. https://doi.org/10.1037/0033-2909.86.3.638
33. Rosenthal, R. & DiMatteo, M. R. (2001). Meta analysis: Recent developments in quantitative methods for literature reviews. Annual Review of Psychology, 52, 59–82. https://doi.org/10.1146/annurev.psych.52.1.59
34. Schweizer, D. M. (2002). Heating up the science classroom through global warming: an investigation of the use of argument in earth system science education. (Doktora Tezi). https://www.proquest.com/docview/252168718?pq-origsite=gscholar&fromopenview=true sayfasından erişilmiştir.
35. Şen, S. & Yıldırım, İ. (2020). CMA ile meta-analiz uygulamaları. Ankara: Anı.
36. Tekin-Dede, A. (2018). Matematik eğitimi alanındaki ortaklaşa argümantasyon çalışmalarının incelenmesi. Türk Bilgisayar ve Matematik Eğitimi Dergisi, 9(3), 636-661. https://doi.org/10.16949/turkbilmat.386722
37. Topuz, F. & Cantürk-Günhan, B. (2021). Sekizinci sınıf öğrencilerinin ortaklaşa argümantasyon süreçlerinin geogebra destekli etkinlik ile incelenmesi: geometrik cisimler örneği. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi(59), 368-389. https://dergipark.org.tr/tr/pub/maeuefd/ issue/64363/858749 sayfasından erişilmiştir.
38. Toulmin, S. (1958). The uses of argument. Cambridge, UK: Cambridge University Press.
39. TDK. (2019). Argüman. https://sozluk.gov.tr/ sayfasından erişilmiştir.
40. Üstün, U. & Eryılmaz, A. (2014). A research methodology to conduct effective research syntheses: Meta-analysis. Education and Science, 39(174), 1–32. https://doi.org/10.15390/EB.2014.3379
41. Yackel, E. & Cobb, P. (1996). Sociomathematical norms, argumentation, and autonomy in mathematics. Journal for Research in Mathematics Education, 27(4), 458-477. https://doi.org/10.2307/749877