The Role of Dynamic Mathematics Software in the Development of Contextual Learning Environment during Teaching of the Parabola Concept

Abstract

This research aims to investigate the role of the GeoGebra software as a tool to creat a contextual learning for the concept of parabola. Action research method was used in the research. Participants of the research are pre-service elementary mathematics teachers at third-grade in the undergraduate program. Data were collected through student worksheets, observations, field notes and interviews. The data were analyzed with qualitative methods in accordance with the REACT, a contextual learning strategy. As a result, it was determined that the GeoGebra software contributed to the relationships created in the learning environment since it allowed the preservice teachers to find opportunities to reinforce their previous knowledge. The GeoGebra software, on the other hand, facilitated application processes of the preservice teachers’ by helping those modelling geometric locations, which were given through icons and multiple representations. It was also observed that feedbacks provided by the software enabled a kind of communication among group members as they communicated, exchanged ideas and cooperated with each other. The software helped transferring between mathematical subjects and concepts. 

Keywords

• contextual learning,REACT strategy,preservice teachers,GeoGebra dynamic geometry software,parabola

Parabol Kavramının Öğretiminde Dinamik Matematik Yazılımının Bağlamsal Öğrenme Ortamının Oluşmasında Rolü

Abstract

Parabol kavramının öğretiminde GeoGebra yazılımının kullanıldığı bir öğrenme tasarımı geliştirilerek yapılan bu tasarımın bağlam oluşturup oluşturmadığının incelendiği bu araştırmada aksiyon araştırması yöntemi kullanılmıştır. Araştırmanın örneklemini ilköğretim matematik öğretmenliği programındaki üçüncü sınıf öğrencileri oluşturmaktadır. Veri toplama araçları; çalışma yaprakları, araştırmacının alan notları ve mülakatlardır. Veriler analiz edilirken bağlamsal öğrenme öğretme yaklaşımının bir stratejisi olan REACT stratejisi kullanılmıştır. Araştırmanın sonucunda oluşturulan öğrenme ortamında GeoGebra yazılımının öğretmen adaylarının parabol kavramına ait olarak daha önceki bilgilerini pekiştirme imkânı bulabilmesine olanak sağladığından ilişkilendirmelere katkısının olduğu tespit edilmiştir. Diğer taraftan GeoGebra yazılımı, ikonları ve çoklu gösterimleri sayesinde verilen geometrik yerlerin modellenmesine yardımcı olarak öğretmen adaylarının uygulama süreçlerini kolaylaştırmıştır. Ayrıca yazılımın geri dönütleriyle grup arkadaşlarının birbirleri ile iletişime geçmelerine, fikir alışverişinde bulunarak yardımlaşmalarına katkı sağlayarak işbirliği sürecini kolaylaştırdığı tespit edilmiştir. Transfer etme sürecinde ise GeoGebra yazılımı öğrenilen kavramların transfer edilmesini sağlayarak bu süreci kolaylaştırdığı belirlenmiştir.

Keywords

• bağlamsal öğrenme,REACT stratejisi,ilköğretim matematik öğretmen adayları,GeoGebra dinamik matematik yazılımı,parabol

References

1. Açıkgül, K. (2012). Öğretmen adaylarının dinamik geometri yazılımı kullanarak geometrik yer problemlerini çözüm süreçlerinin ve bu süreçlere ilişkin görüşlerinin incelenmesi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, İnönü Üniversitesi, Malatya.
2. Antohe, G. S. (2009). Modeling a geometric locus with GeoGebra annals. Computer Science Series, 7(2), 105-112.
3. Arcavi, A., & Hadas, N. (2000). Computer mediated learning: An example of an approach. International Journal of Computers for Mathematical Learning, 5, 25-45.
4. Baki, A. (2008). Kuramdan uygulamaya matematik eğitimi. Ankara: Harf Eğitim Yayınları.
5. Baki, A., Çekmez, E. & Kösa, T. (2009, July). Solving geometrical locus problems in Geogebra, GeoGebra Conference, RISC in Hagenberg.
6. Baki, A., Yıldız, C., Aydın, M., & Köğce, D. (2010). The application of group investigation technique: Teacher and students views. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education, 1(2), 166-186.
7. Baltacı, S. (2014). Dinamik matematik yazılımının geometrik yer kavramının oğretiminde kullanılmasının bağlamsal oğrenme boyutundan incelenmesi. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon, Turkey.
8. Baltacı, S., & Baki, A. (2016). Dinamik matematik yazılımının öteleme ve dönme dönğüşümlerinin öğretiminde kullanılmasının bağlamsal öğrenme boyutundan incelenmesi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 35(1), 119-139.

9. Baltacı, S., & Baki, A. (2017). Bağlamsal öğrenme ortamı oluşturmada GeoGebra yazılımının rolü: Elips örneği, Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi (KEFAD), 18(1), 429-449.
10. Baltacı, S., & Yıldız, A. (2015). Matematik öğretmen adaylarının GeoGebra yazılımı yardımıyla analitik geometrideki bir konuyu öğrenme süreçleri, Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi (KEFAD), 16(3), 295-312.
11. Berns, R. G. & Erickson, P. M. (2001). Contextual teaching and learning: Preparing students for the new economy. The Highlight Zone Research, 5, 1-8.
12. Botana, F. & Valcarce, J. L. (2003). A software tool for the investigation of plane loci. Mathematics and Computers in Simulation, 61, 139-152.
13. Bransford, J., D., Brown, A., L. & Cocking, R., R. (1999). How people learn: brain, mind, experience, and school. Washington: National Academy Press.
14. Cena, M. E. (1998). Anchored instruction: A model for integrating the lenguage arts through content area study. Journal of Adolescent and Adult Literacy, 41(7), 559-561.
15. Cha, S. & Noss, R. (2001). Investigating students’ understanding of locus with dynamic geometry. Proceedings of the British Society for Research into Learning Mathematics, 21, 3, 84-89.
16. Cha, S. & Noss, R. (2004). Investigating students understanding of locus with dynamic geometry, [Online] Retrieved 12, 2013, from http://koreansociety.ioe.ac.uk/article/17.pdf.
17. Coştu, S. (2009). Matematik öğretiminde bağlamsal öğrenme ve öğretme yaklaşımına göre tasarlanan öğrenme ortamlarında öğretmen deneyimleri. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
18. Craig, D. V. (2009). Action research essentials. San Francisco: Jossey-Bass.
19. Crawford, L. M. (2001). Teaching contextually: research, rationale and techniques for ımproving student motivation and achievement in mathematics and science. Leading Change in Education, 4, 2-17.
20. Çatlıoğlu, H. (2010). Matematik öğretmeni adaylarıyla bağlamsal öğrenme ve öğretme deneyiminin değerlendirilmesi. Yayınlanmamış doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
21. Demirbilek, M., & Özkale, A. (2014). GeoGebra kullanımının önlisans matematik öğretimine etkinliğinin incelenmesi, Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 8(2), 98-123.
22. Dikovich Lj. (2009). Applications GeoGebra into teaching some topics of mathematics at the college level. Retrieved April 15, 2013 from http://www.doiserbia.nb.rs/img/doi/1820-0214/2009/182002140902191D.pdf.
23. Dutton, W. H., & Dutton, A. (1991). Mathematics children use and understand. Mountain View, Mayfield, CA.
24. Er, S., & Sağlam Kaya, Y. (2017). Ortaöğretim matematik öğretmen adaylarının GeoGebra ortamında materyal hazırlama hakkındaki görüşleri, Mersin Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(1), 228-242.
25. González, G., & Herbst P. G. (2009). Students’ conceptions of congruency through the use of dynamic geometry software. International Journal of Computers for Mathematical Learning, 14, 153-182.
26. Gorghiu, G., Puana, N., & Gorghiu L. M. (2009). Solving geometrical locus problems using dynamic ınteractive geometry applications. Retrieved January 18, 2012, from http://www.formatex.org/micte2009/book/814818.pdf.
27. Göçmençelebi, Ş. İ. (2007). İlköğretim altıncı sınıf öğrencilerinin fen bilgisi dersinde verilen biyoloji bilgilerini kullanma ve günlük yaşamla ilişkilendirme düzeyleri. Yayınlanmamış doktora tezi, Uludağ Üniversitesi, Bursa.
28. Gülkılık, H. (2008). Öğretmen adaylarının bazı geometrik kavramlarla ilgili sahip oldukları kavram imajlarının ve imaj gelişiminin incelenmesi üzerine fenomenografik bir çalışma. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara.
29. Gür, H., & Demir, K.M. (2016). Öğretmen adaylarının parabol bilgisini oluşturma süreçleri ve bu süreçte öğretmenin rolü: Durum çalışması. Education Sciences, 11(4), 195-216.
30. Güven, B. (2002). Dinamik geometri yazılımı Cabri ile keşfederek geometri öğrenme. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
31. Güven, B., & Karataş, İ. (2009). Dinamik geometri yazılımı Cabri’nin ilköğretim matematik öğretmen adaylarının geometrik yer problemlerindeki başarılarına etkisi. Ankara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Fakültesi Dergisi, 42(1), 1-31.
32. Hohenwarter, M., & Jones, K. (2007). Ways of linking geometry and algebra: the case of GeoGebra. Proceedings of British Society for Research into Learning Mathematics, 27(3), 126-131.
33. Ingram, S. J. (2003). The effects of contextual learning ınstruction on science achievement of male and female tenth grade students. Unpublished doctoral dissertation, University of South Alabama, ABD.
34. Jahn, A. P. (2002). Locus" and "Trace" in Cabri géomètre: Relationships between geometric and functional aspects in a study of transformations. ZDM, 34(3),78-84.
35. Kabaca, T. & Aktümen, M. (2010). Using GeoGebra as an expressive modeling tool: discovering the anatomy of the cycloid’s parametric equation. GeoGebra The New Language For The Third Millennium, 1(1), 63-82.
36. Kuhn, J. & Müller, A. (2014). Context-based science education by newspaper story problems: A study on motivation and learning effects. Progress in Science Education, 2, 5-21.
37. Kurnaz, M. A. (2013). Fizik öğretmenlerinin bağlam temelli fizik problemleriyle ilgili algılamalarının incelenmesi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 21(1), 375390.
38. Kutluca, T. (2013). Excel yazılımı ile geliştirilen bilgisayar destekli bir öğretim materyalinin tasarlanması, Elektronik Eğitim Bilimleri Dergisi, 2(4), 40-49.
39. Kutluca, T., & Baki, A. (2013). İkinci dereceden fonksiyonlar konusunda geliştirilen çalışma yaprakları hakkında öğrenci görüşlerinin değerlendirilmesi, Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 28(3), 319-331.
40. Kutluca, T., & Zengin, Y. (2011). Matematik öğretiminde GeoGebra kullanımı hakkında öğrenci görüşlerinin değerlendirilmesi. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 17,160-172.
41. Laborde, C., Kynigos, C., Hollebrands, K., & Strasser, R. (2006). Teaching and learning geometry with technoloy. Handbook of Research on The Psychology of Mathematics Education: Past, Present and Future. Rotterdam: Sense Publishers, 275-304.
42. Lachmy, R., & Koichu, B. (2014). The interplay of empirical and deductive reasoning in proving “if” and “only if” statements in a dynamic geometry environment. The Journal of Mathematical Behavior, 36, 150-165.
43. National Council of Teachers of Mathematics. (2000). Principles and standards for school mathematics. Reston, Va. NCTM. Özerbaş, M. A. (2003). Bilgisayar destekli bağlaşık öğretimin öğrenci başarısı, motivasyon ve transfer becerilerine etkisi. Yayınlanmamış doktora tezi, Ankara Üniversitesi, Ankara.
44. Parnell, D. (2001). Contextual teaching works!. CCI Publishing. Waco, TX.
45. Pekdemir, Ü. (2004). Dinamik geometri yazılımı Cabri’nin geometrik yer konusunda öğrenci başarısı üzerindeki etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
46. Real, F.L. & Leung, A. (2006). Dragging as a conceptual tool in dynamic geometry environments. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 37(6), 665-679.
47. Santos-Trigo, M. & Cristóbal-Escalante, C. (2008). Emerging high school students´ problem solving trajectories based on the use of dynamic software. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 27(3), 325-340.
48. SCANS (2000). A SCANS Report for America, Washington, DC: U.S. Department of Labor. Retrieved November 02, 2010, from http://www.coe.tamu.edu/~epsy/cded/jenny1.html.
49. Scher, D. (1999). Problem solving and proof in the age of dynamic geometry. Micromath, 15(1), 24-30.
50. Schumann, H.,& Green, D. (2001). A Computer based method for exploring functional relations in geometric figures. Teaching Mathematic and Its Applications, 20, 145-155.
51. Sheffield, L. J. & Cruikshank, D. E. (2005). Teaching and learning mathematics: Pre-kindergarter through middle school (5th ed.). New York: J. Wiley.
52. Sıvacı, S. Y. (2017). Sınıf öğretmeni adaylarının matematik alan bilgisi yeterlilikleri ile matematik dersine yönelik tutumlarının incelenmesi: Karşılaştırmalı bir araştırma, International Journal of Eurasia Social Sciences, 8(26), 244255.
53. Tatar, E., & Kağızmanlı, B. T. (2015). Matematik öğretmeni adaylarının dinamik bir materyali hazırlama süreçlerinin incelenmesi, Gazi Eğitim Bilimleri Dergisi, 1(2), 119-142.
54. Tatar, E., Kağızmanlı, T.B. ve Akkaya, A. (2014). Dinamik bir yazılımın çemberin analitik incelenmesinde başarıya etkisi ve matematik öğretmeni adaylarının görüşleri. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 8(1), 153-177.
55. Türkdoğan, A. (2006). BDMÖ yoluyla sınıf öğretmeni adaylarının denklemler ve grafikleri konusundaki öğrenme ürünlerinin incelenmesi. Yayınlanmış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon. URL-1, http://www.frmtr.com/turk-dili-ve-edebiyati/3851679-baglam-baglamnedir.html, Bağlam tanımı. 10 Kasım 2014.
56. Ültay, N., & Çalık, M. (2011). Asitler ve bazlar konusu ile ilgili örnekler üzerinden 5E modelini ve REACT stratejisini ayırt etmek. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 5(2), 199-220.
57. Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2008). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (6. baskı). Ankara. Seçkin Yayıncılık.
58. Yıldız, A. (2016). The geometric construction abilities of gifted students in solving real - world problems: A case from Turkey. Malaysian Online Journal of Educational Technology, (MOJET), 4(4), 53-67.
59. Yıldız, A., & Baltacı, S. (2016). Reflections from the analytic geometry courses based on contextual teaching and learning through GeoGebra software. The Online Journal of New Horizons in Education (TOJNED), 6(4), 155-166.
60. Yıldız, A. Baltacı, S. ve Aktümen, M. (2012). İlköğretim matematik öğretmen adaylarının dinamik matematik yazılımı ile üç boyutlu cisim problemlerini çözme süreçleri. Kastamonu Eğitim Fakültesi Dergisi, 20(2), 591-604.
61. Yıldız, A., & Güven, B. (2016). Matematik öğretmenlerinin problem çözme ortamlarında öğrencilerinin üstbilişlerini harekete geçirmeye yönelik davranışları. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi (KEFAD), 17(1), 575-598.
62. Yu, K. C. Fan, S. C., & Lin, K. Y. (2014). Enhancing students’ problem-solving skills through context-based learning. International of Science and Mathematics Education, 12, 64-78.