Examining the Levels of Mathematical Problem-Solving Skills and the Use of Problem-Solving Strategies in Middle School Students

Yıl 2024, Sayı: 17, 1 - 24

Sevgi Yıldız , Beyza Altundağ , Ayşegül Kaya , Nurgül Barıtçı

https://doi.org/10.46628/ahu.1558599

Öz

This research discusses students' mathematical problem-solving skills and strategies. The purpose of the study is to examine the mathematical problem-solving skill levels and strategy usage levels of 7th-grade secondary school students, focusing on gender differences. A quantitative research approach with a survey model, grounded in the positivist paradigm, was employed. The researchers developed a "Data Collection Tool on Mathematical Problem Solving Skills and Strategies," which was administered to 299 7th-grade students during the 2022-2023 academic year in secondary schools across Ordu province. To assess the responses, rubrics based on the SOLO taxonomy, prepared by the researchers, were used. Students' responses to each question were evaluated against these rubrics, identifying skill levels ranging from pre-structural to uni-structural stages. A significant and strong positive correlation was found between students' mathematical problem-solving skill levels and their usage of problem-solving strategies. However, no statistically significant gender differences were observed in either skill or strategy use levels. The findings highlight that students' proficiency in mathematical problem-solving skills and strategies is generally insufficient. These results suggest a need for a national initiative to enhance students' mathematical problem-solving abilities.

Anahtar Kelimeler

Problem solving skills, problem solving strategy, mathematics mobilization, mathematics, achievements.

Etik Beyan

This research was produced from the TÜBİTAK 2209 project carried out under the consultancy of the first author.

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK BİDEB

Ortaokul Öğrencilerinin Matematiksel Problem Çözme Becerisini ve Problem Çözme Stratejilerini Kullanım Düzeylerinin İncelenmesi

Öz

Bu araştırmada genel olarak öğrencilerde matematiksel problem çözme becerisi ve stratejileri ele alınmıştır. Bu araştırmanın amacı ortaokul 7. sınıf öğrencilerinin cinsiyetlerine göre matematiksel problem çözme beceri düzeyleri ve matematiksel problem çözme stratejileri kullanım düzeylerinin incelenmesidir. Araştırma yöntemi olarak pozitivist paradigmayı benimseyen nicel araştırma yöntemi ve tarama modeli kullanılmıştır. Veri toplama aracı olarak araştırmacılar tarafından geliştirilen “Matematiksel Problem Çözme Becerisi ve Stratejilerine İlişkin Veri Toplama Aracı” kullanılmış ve araştırmanın verileri Ordu ilinde yer alan ortaokullardan 2022-2023 eğitim-öğretim döneminde 7. sınıfa devam eden 299 öğrenciden elde edilmiştir. Araştırmanın değerlendirme sürecinde araştırmacılar tarafından SOLO taksonomisinden yararlanılarak hazırlanan rubrikler kullanılmıştır. Her bir öğrenci için veri toplama aracında yer alan sorulara verilen yanıtlar araştırmacılar tarafından hazırlanan rubriklere göre değerlendirilmiştir. Buna göre öğrencilerin matematiksel problem çözme beceri düzeyleri yapı öncesi ile tek yönlü yapı düzeyleri arasında belirlenmiştir. Öğrencilerin matematiksel problem çözme beceri düzeyleri ve matematiksel problem çözme strateji kullanım düzeyleri arasında pozitif ve çok yüksek bir ilişki belirlenmiştir. Öğrencilerin cinsiyetlerine göre matematiksel problem çözme beceri düzeyleri ve strateji kullanım düzeyleri ise istatistiksel olarak farklılaşmamıştır. Elde edilen bulgular öğrencilerin matematiksel problem çözme becerisi ve stratejilerini kullanım düzeylerinin yetersiz olduğunu göstermesi bakımından dikkat çekicidir. Buna göre matematiksel problem çözme becerilerinin geliştirilmesine yönelik ulusal bir eyleme ihtiyaç olduğu söylenebilir.

Anahtar Kelimeler

problem çözme becerisi, problem çözme stratejisi, matematik seferberliği, matematik, kazanımlar.

Etik Beyan

Bu araştırma birinci yazarın danışmanlığında gerçekleştirilen TÜBİTAK 2209 projesinden üretilmiştir.

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK BİDEB

Kaynakça

• Aydoğdu, M. ve Ayaz, M. F. (2008). Matematikte öğrencilere problem çözme yeteneğinin kazandırılması. e-Journal of New World Sciences Academy 3(4), 588-596.
• Baykul, Y. (2009). İlköğretimde matematik öğretimi 6-8. sınıflar. Pegem Akademi Yayıncılık.
• Bhattacharyya, T. Bhattacharya, B. ve Mitra, T. (2012, Haziran). Impact of SOLO taxonomy in computer aided instruction to qualitative outcome of learning for secondary school children. [Sözlü bildiri] 4th IEEE International Conference on Technology for Education. Hyderbad, Hindistan.
• Brunn, F. (2013). Elementary teachers’ perspectives of mathematics problem solving strategies. The Mathematics Educator, 23(1), 45-49.
• Căprioară, D. (2015). Problem solving-purpose and means of learning mathematics in school. Procedia-Social And Behavioral Sciences, 191, 1859-1864.
• Sağlık Bakanlığı (2022). Genel koranavirüs tablosu. https://covid19.saglik.gov.tr/TR-66935/genel-koronavirus-tablosu.html
• Çelik, D. (2007). Öğretmen adaylarının cebirsel düşünme becerilerinin analitik incelenmesi. [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Karadeniz Teknik Üniversitesi.
• Çiftci, S. Sağlam, A. ve Yayla, A. (2021). 21. yüzyıl becerileri bağlamında öğrenci, öğretmen ve eğitim ortamları. RumeliDE Dil ve Edebiyat Araştırmaları Dergisi, 24, 718-734. https://doi.org/10.29000/rumelide.995863
• Doğan A. ve Çetin İ. (2009). Doğru ve ters orantı konusundaki 7. ve 9. sınıf öğrencilerinin kavram yanılgıları. Uşak Üniversitesi Sosyal Bilimler Üniversitesi Dergisi, 2(2),118-128.
• Elassabi, A. ve Kaçar, A. (2020). Investigation of Libyan and Turkish students' thinking levels in solving quadratic word problems based on SOLO taxonomy. Pegem Journal of Education and Instruction, 10(1), 283-316. https://doi.org/10.14527/pegegog.2020.010
• Gurat, M. G. (2018). Mathematical problem-solving strategies among student teachers. Journal on Efficiency and Responsibility in Education and Science, 11(3), 53-64. https://doi.org/10.7160/eriesj.2018.110302
• Gür, H. ve Hangül, T. (2015). Ortaokul öğrencilerinin problem çözme stratejileri üzerine bir çalışma. Pegem Eğitim ve Öğretim Dergisi, 5(1), 95-112. https://doi.org/10.14527/pegegog.2015.005
• Gürbüz, R. ve Güder, Y. (2016). Matematik öğretmenlerinin problem çözmede kullandıkları stratejiler. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 17(2), 371-386.
• Hähkiöniemi, M. Leppäaho, H. ve Francisco, J. (2012, Eylül). Model for teacher assisted technology enriched open problem solving. İçinde Bergqvist, T (Ed) learning problem solving and learning through problem solving, proceedings from the 13th ProMath conference, (ss. 30-43).
• Hsiao, H. S. Lin, C. Y. ve Peng, Y. F. (2017). The influence of a mathematics problem-solving training system on first-year middle school students. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 14(1), 77-93.
• Intaros, P. Inprasitha, M. ve Srisawadi, N. (2014). Students’ problem solving strategies in problem solving-mathematics classroom. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 116, 4119-4123. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2014.01.901
• Kaitera, S. ve Harmoinen, S. (2022). Developing mathematical problem-solving skills in primary school by using visual representations on heuristics. LUMAT: International Journal on Math, Science and Technology Education, 10(2), 111-146. https://doi.org/10.31129/LUMAT.10.2.1696
• Kalaç, S. ve Çalışkan, P. (2022). Ortaokul öğrencilerinin problem çözme becerilerinin solo taksonomisine göre incelenmesi. Journal of Social Research ve Behavioral Sciences, 8(16). https://doi.org/10.52096/jsrbs.8.16.14
• Katrancı, Y. ve Şengül, S. (2019). Ortaokul öğrencilerinin matematik problemi oluşturma, matematik problem çözme ve matematiğe yönelik tutumları arasındaki ilişkiler. Eğitim ve Bilim, 44(197). http://dx.doi.org/10.15390/EB.2019.7315
• Kayapınar, A. (2015). Matematiksel problem çözme stratejileri öğretiminin ilkokul 4. sınıf öğrencilerinin problem çözme performanslarına ve öz düzenleyici öğrenmelerine etkisi. [Yayınlamamış Doktora Tezi]. Bursa Uludağ Universitesi.
• Laine, A. Näveri, L. Pehkonen, E. Ahtee, M. ve Hannula, M. S. (2012). Third-graders' problem solving performance and teachers' actions. T. Bergqvist (Ed.), Learning problem solving and learning through problem solving (ss. 69-81) içinde.13th ProMath conference.
• Oxford Languages and Google. (t.y). languages.oup.com içinde https://languages.oup.com/google-dictionary-tr/ adresinden alınmıştır.
• Lian, L. H. ve Idris, N. (2006). Assessing algebraic solving ability of form four students, International Eloctronic Journal of Mathematics Education (IEJME), 1, 1, 55-76.
• Liljedahl, P., Santos-Trigo, M., Malaspina, U. ve Bruder, R. (2016). Matematik eğitiminde problem çözme. Springer Doğa.
• Milli Eğitim Bakanlığı (2009). İlköğretim matematik dersi 6-8. sınıflar öğretim programı. Devlet Kitapları Müdürlüğü
• Milli Eğitim Bakanlığı (2011). Ortaöğretim matematik dersi (9, 10, 11 ve 12. sınıflar-haftalık 4 Saat) öğretim programı ve ortaöğretim matematik (10, 11 ve 12. sınıflar-haftalık 2 saat) dersi öğretim programı. Devlet Kitapları Müdürlüğü.
• Milli Eğitim Bakanlığı (2013). Ortaokul matematik dersi (5, 6, 7 ve 8. sınıflar) öğretim programı. Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• Milli Eğitim Bakanlığı (2022). Problem çözme becerileri. https://sme.meb.k12.tr/meb_iys_dosyalar/45/10/257606/dosyalar/2022_02/08094541_Problem-Cozme-Becerileri.pdf?CHK=f9e31255adca65caf4dc545060fb517c
• Milli Eğitim Bakanlığı (2023). 2022 PISA Türkiye Raporu. https://pisa.meb.gov.tr/meb_iys_dosyalar/2023_12/05125555_pisa2022_rapor_051223.pdf
• Milli Eğitim Bakanlığı (2024). Ortaokul matematik dersi 5,6,7 ve 8. sınıflar öğretim programı Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli. Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• Mršnik, S., Cotič, M., Felda, D., & Doz, D. (2023). Teachers’ attitudes towards mathematics problem-solving. International Journal of Instruction, 16(2), 823-836. https://doi.org/10.29333/iji.2023.16243a
• Muir, T. Beswick, K. ve Williamson, J. (2008). "I'm not very good at solving problems": An Exploration of students' problem solving behaviors. Journal of Mathematical Behavior, 27(3), 228-241.
• Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD). (2014). PISA 2012 results: Creative problem solving: Students’ skills in tackling real-life problems (5. cilt).
• Özmantar, M. F. Agaç, G. ve İlgün, Ş. (2017). İlkokul matematik dersi öğretim programlarının alıştırmalar bağlamında incelenmesi: Tarihsel bir analiz. Adıyaman Üniversitesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 7(2), 295-317.
• Özpınar, İ. (2012). 6-8. sınıflar matematik öğretim programında yer alan becerileri ölçmeye yönelik ölçek geliştirme çalışması. [Yayımlanmamış doktora tezi]. Karadeniz Teknik Üniversitesi.
• Pehkonen, E. Näveri, L. ve Laine, A. (2013). On teaching problem solving in school mathematics. CEPS Journal, 3(4), 9-23. https://doi.org/10.25656/01:8498
• Phonapichat, P. Wongwanich, S. ve Sujiva, S. (2014). An analysis of elementary school students’ difficulties in mathematical problem solving. Procedia-social and behavioral sciences, 116, 3169-3174.
• Polya, G. (2004). How to solve it: A new aspect of mathematical method (cilt 85). Princeton university press.
• Romberg, T. E. ve Wilson, L. D. (1992). Issues related to development of authentic assessment system for school mathematics. T. A. Romberg (Ed.). Reform in school mathematics and authentic assessment içinde (s. 1-18). State University of New York Press.
• Szabo, Z. K. Körtesi, P. Guncaga, J. Szabo, D. ve Neag, R. (2020). Examples of problem-solving strategies in mathematics education supporting the sustainability of 21st-century skills. Sustainability, 12(23), 10113. https://doi.org/10.3390/su122310113
• Tan Şişman, G. ve Aksu, M. (2009). Yedinci sınıf öğrencilerinin alan ve çevre konularındaki başarıları. İlköğretim Online. 8(1), 243-253.
• TEDMEM (2014). 2014 Eğitim değerlendirme raporu. TEDMEM Değerlendirme Dizisi 1.
• Üzümcü, Ö. ve Bay, E. (2018). Eğitimde yeni 21. yüzyıl becerisi: bilgi işlemsel düşünme. Uluslararası Türk Kültür Coğrafyasında Sosyal Bilimler Dergisi, 3(2), 1-16.
• Türk Psikologlar Derneği (2019, 26 Kasım). Mesleki mevzuat. https://www.psikolog.org.tr/tr/kurumsal/mesleki-mevzuat-x654/ adresinden 2 Eylül 2020 tarihinde alınmıştır.
• Türk Psikologlar Derneği (2019, 26 Kasım). Mesleki mevzuat. https://www.psikolog.org.tr/tr/kurumsal/mesleki-mevzuat-x654/ adresinden 2 Eylül 2020 tarihinde alınmıştır.
• Google haritalar (2022). Adalar. https://www.google.com/maps/@40.869644,29.1083667,12z?entry=ttu&g_ep=EgoyMDI0MTIwMi4wIKXMDSoASAFQAw%3D%3D adresinden alınmıştır.
• PNGWING (2022). Tuvalet Kâğıdı Çizim Boyama kitabı Hijyen, tuvalet kâğıdı, çeşitli, açı, beyaz png. https://www.pngwing.com/tr/free-png-xvsjj adresinden alınmıştır.
• Yazgan, Y. ve Arslan, Ç. (2022). Matematiksel sıradışı problem çözme stratejileri ve örnekleri. Pegem Akademi Yayıncılık
• Yıldız, A. Baltacı, S. Kurak, Y. ve Güven, B. (2012). Üstün yetenekli ve üstün yetenekli olmayan 8. sınıf öğrencilerinin problem çözme stratejilerini kullanma durumlarının incelenmesi. Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 25(1), 123-143.
• Yüzerler, S. (2013). 6. ve 7. sınıf öğrencilerinin matematiksel dili kullanabilme becerileri. [Yayınlanmamış doktora tezi]. Necmettin Erbakan Üniversitesi.