Argümantasyona Dayalı Matematiksel Modelleme Uygulamalarının 7. Sınıf Öğrencilerinin Matematiksel Modelleme Ve Sorgulayıcı Öğrenme Becerilerine Etkisi

Yıl 2025, Sayı: 65, 2999 - 3026, 30.09.2025

Beyzanur Pirimoğlu , Zeynep Çakmak Gürel

https://doi.org/10.53444/deubefd.1593157

Öz

Bu araştırmanın amacı, argümantasyona dayalı matematiksel modelleme uygulamalarının yedinci sınıf öğrencilerinin matematiksel modelleme ve matematiğe yönelik sorgulayıcı öğrenme becerilerine etkisini araştırmak ve öğrencilerin uygulamaya yönelik görüşlerini almaktır. Araştırmaya uygun örnekleme yöntemi kullanılarak seçilen 2023-2024 eğitim öğretim yılının ikinci döneminde öğrenim görmekte olan 52 yedinci sınıf öğrencisi katılmıştır. Araştırmada açıklayıcı sıralı karma desen kullanılmıştır. Araştırmanın nicel kısmında tek grup ön test- son test desen, nitel kısmında ise durum çalışması deseni kullanılmıştır. Nicel veriler için matematiksel modelleme yeterlikleri ve matematiğe yönelik sorgulayıcı öğrenme becerileri ölçekleri; nitel veriler için ise yarı yapılandırılmış görüşme formu kullanılmıştır. Verilerin analizinde ilişkili örneklemler t testi ve içerik analizinden yararlanılmıştır. Sonuçlara göre matematiksel modelleme yeterliği ve sorgulayıcı öğrenme becerileri ölçeklerinden öğrencilerin aldıkları son test puanlarının ön test puanlarından anlamlı bir şekilde daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuç uygulamanın söz konusu iki beceriyi birlikte destekleme potansiyelini ortaya koymaktadır. Nitel sonuçlara bakıldığında öğrencilerin geneli matematiksel modelleme etkinliklerini faydalı bulduklarını ve bu etkinliklerin öğrenmelerini kolaylaştırdığını belirtmişlerdir. Bu bağlamda argümantasyona dayalı yapılan matematiksel modelleme etkinliklerinin öğretmenler tarafından sınıf içinde kullanılması önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler

Argümantasyon , Matematiksel modelleme , Sorgulayıcı Öğrenme

The Effect of Argumentation-Based Mathematical Modeling Practices on 7th Grade Students' Mathematical Modeling And Inquiry-Based Learning Skills

Öz

The aim of this study is to investigate the effects of argumentation-based mathematical modeling activities on 7th grade students' mathematical modeling competencies and inquiry-based learning skills, and to gather students' opinions on the implementation. The study involved 52 7th grade students enrolled in the second semester of the 2023-2024 academic year, selected using an appropriate sampling method. An explanatory sequential mixed-methods design was used in the research. The quantitative part of the study employed a single-group pretest-posttest design, while the qualitative part utilized a case study design. Quantitative data were collected using scales for mathematical modeling competencies and inquiry-based learning skills, and qualitative data were collected through a semi- structured interview form. Data analysis involved paired sample t-tests and content analysis. The results revealed that the students' posttest scores on mathematical modeling competencies and inquiry-based learning skills scales were significantly higher than their pretest scores. This result reveals the potential of the implementation to support both skills simultaneously. Qualitative results showed that most students found the mathematical modeling activities beneficial and believed these activities facilitated their learning. In this context, it is recommended that argumentation-based mathematical modeling activities be used by teachers in the classroom.

Anahtar Kelimeler

Argumentation , Mathematical modeling , Inquiry-based learning

Kaynakça

• Adal, A. A. (2023). Argümantasyon tabanlı öğretimin sekizinci sınıf öğrencilerinin matematik okuryazarlığı başarısına etkisinin incelenmesi [Yayınlanmamış doktora tezi]. Uludağ Üniversitesi.
• Akmaz, S. (2023). Cebirsel ifadeler ve denklemler konusunda argümantasyon tabanlı öğretim yönteminin başarıya, tutuma ve kalıcılığa etkisi [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Balıkesir Üniversitesi.
• Alkan, Y. (2019). Matematiksel modelleme etkinlikleriyle yapılan öğretim sürecinin 7. sınıf öğrencilerinin matematiksel modelleme yeterliklerine ve okuduğunu anlama becerilerine etkisinin incelenmesi [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Dicle Üniversitesi.
• Andriessen, J., Baker, M., & Suthers, D. (2003). Argumentation, computer support, and theeducational context of confronting cognitions. Kluwer Academic Publishers.
• Antonini, S., & Martignone, F. (2011). Argumentation in exploring mathematical machines: a study on pantographs. 35th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, Ankara, 41-48.
• Artigue, M., Blomhøj, M. (2013). Conceptualizing inquiry-based education in mathematics. ZDM Mathematics Education, 45, 797–810 https://doi.org/10.1007/s11858-013-0506-6
• Ayas, A., Çepnı̇, S., & Ayvacı, H. Ş. (2019). Kuramdan uygulamaya fen ve teknoloji öğretimi. Pegem Akademi.
• Aydın Güç, F., & Kuleyin, H. (2021). Argümantasyon kalitesinin matematiksel modelleme sürecine yansıması. Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34(1), 222-262.
• Bikić, N., Burgić, Dž., & Kurtić, V. (2021). The effects of mathematical modelling in mathematics teaching of linear,quadratic and logarithmic functions. European Journal of Mathematics and Science Education, 2(2), 129-144. https://doi.org/10.12973/ejmse.2.2.129
• Blair, J. A., & Johnson, R. H. (1987). The current state of ınformal logic. Informal Logic, 9(2), 147-151.
• Blum, W., & Leiß, D. (2007). How do students and teachers deal with modeling problems? In C. Haines, P. Galbraith, W. Blum, & S. Khan (Eds.), Mathematical modeling: Education, engineering and economics, 222–231, Chichester: Horwood Publishing.
• Brown, R., & Redmond, T. (2007). Collective argumentation and modelling mathematics practices outside the classroom. Mathematics: Essential research, essential practice, 1, 163-171.
• Bukova-Güzel, E. (2011). An examination of pre-service mathematics teachers’ approaches to construct and solve mathematical modelling problems. Teaching Modelling and Its Applications, 39, 19-36.
• Büyüköztürk, Ş., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., Demirel, F., & Çakmak, E. K. (2012). Eğitimde bilimsel araştırma yöntemleri. Pegem Akademi Yayıncılık.
• Creswell, J. W. (2014). Research design: Qualitative, quantitative and mixed methods approaches. Sage Publications.
• Creswell, J. W. & Clark, V. (2014). Karma yöntem araştırmaları tasarımı ve yürütülmesi. (Y. Dede ve S. B. Demir, Çev. Ed.). Anı Yayıncılık.
• Creswell, J. W., & Creswell, J. D. (2018). Research design: qualitative, quantitative, and mixed methods approaches. Sage Publications.
• Çelik Arslan, P. (2021). Argümantasyon tabanlı öğretimin ortaokul öğrencilerinin hesaplamalı düşünme beceri düzeylerine ve problem çözme alışkanlıklarına etkisi [Yayınlanmamış doktora tezi]. Balıkesir Üniversitesi
• Dinçer, B. (2024). İlköğretim matematik öğretmeni adaylarının argümantasyon tabanlı etkinliklerinin incelenmesi [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Dokuz Eylül Üniversitesi.
• Dinçer, S. (2011). Matematik lisans derslerindeki tartışmaların toulmin modeline göre analizi [Yayınlanmamış doktora tezi]. Hacettepe Üniversitesi.
• Dogo, P., O’Conor, M. & Ondigi, S.R. (2018). Effects of mathematical modelling performance in mathematics by gender among junior secondary schools students in Bauchi state, Nigeria. International Journal of Advanced Educational Research, 3(6), 27-32.
• Doruk, B. K. (2010). Matematiği günlük yaşama transfer etmede matematiksel modellemenin etkisi [Yayınlanmamış doktora tezi]. Hacettepe Üniversitesi.
• Douek, N. (1999). Argumentative aspects of proving: analysis of some undergraduate mathematics students' performances. PME Conference, 2, 2-273.
• Driver, R., Newton, P., & Osborne, J. (2000). Establishing the norms of scientific argumentation in classrooms. Science Education, 84(3), 287–312.
• Duran, B. (2023). Matematiksel modelleme etkinliklerinin 8. sınıf öğrencilerinin eleştirel düşünme becerilerine etkisinin incelenmesi [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Yıldız Teknik Üniversitesi.
• Fathoni, I. M., & Haryani, I. S. (2018). Mathematically creative thinking abilities students of elementary school on learning inquiry training based on learningstyle. Journal of Primary Education, 7(2), 121-128.
• Fırat B. F. (2021). Matematiksel modelleme etkinliklerinin altıncı sınıf öğrencilerinin matematiksel modelleme yeterliklerine, görsel matematik okuryazarlığı algılarına ve okuduğunu anlama becerilerine etkisi [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Çukurova Üniversitesi.
• İnam, A. (2020). Argümantasyon temelli matematik öğretiminin 6. Sınıf öğrencilerinin akademik başarı, tartışma istekliliği, bilgi transferi ve matematiksel süreç becerilerine yönelik öz yeterliğine etkisi [Yayınlanmamış doktora tezi]. Gazi Üniversitesi.
• Kaiser, G. (2020). Mathematical modelling and applications in education. In S. Lerman (Ed.), Encyclopedia of mathematics education (pp. 553–561). Springer International Publishing.
• Katrancı, Y., & Şengül, S. (2020). Ortaokul öğrencilerinin matematiğe yönelik sorgulayıcı öğrenme becerilerinin problem çözmeye yönelik sorgulama, değerlendirme, nedenleme ve yansıtıcı düşünme becerileri açısından değerlendirilmesi. Eğitim ve Bilim, 45(201), 55-78.
• Kelly, G. J., & Takao, A. (2002). Epistemic levels in argument: an analysis of university oceanography students' use of evidence in writing. Science Education, 86(3), 314-342.
• Keçeci, G., & Zengin, F. K. (2016). Araştırma ve sorgulamaya dayalı fen öğretiminin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine ve tutumlarına etkisi. International Journal of Social Science, 47, 269-287.
• Kogan, M. & Laursen, S. L. (2014). Assessing long-term effects of inquiry-based learning: A case study from collage mathematics. Innovative Higher Education, 39, 183-199.
• Krutikhina, M. V., Vlasova, V. K., Galushkin, A. A., & Pavlushin, A. A. (2018). Teaching of mathematical modeling elements in the mathematics course of the secondary school. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 14(4), 1305-1315. https://doi.org/10.29333/ejmste/83561
• Kuhn, D. (1992). Thinking as argument. Harvard Educational Review, 62(2), 155-179.
• Kuleyin, H. (2022). Matematiksel modelleme etkinliklerinin argümantasyon becerilerine yansıması [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Giresun Üniversitesi.
• Kusumawati, R., Hobri, & Hadi, A. F. (2019). Implementation of integrated inquiry collaborative learning based on the lesson study for learning community to improve students’ creative thinking skill. IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series.
• Küçük Demir, B. (2014). Argümantasyon tabanlı bilim öğrenme yaklaşımının öğrencilerin matematik başarılarına ve yaratıcı düşünme becerilerine etkisi [Yayınlanmamış doktora tezi]. Atatürk Üniversitesi.
• Maaß, K. (2006). What are modelling competencies? ZDM, 38(2), 113-142
• Mendonça, P. C. C., & Justi, R. (2013). The relationships between modelling and argumentation from the perspective of the model of modelling diagram. International Journal of Science Education, 35(14), 2407-2434.
• Mercan, E. (2015). Fonksiyonlar konusunun öğretiminde argümantasyon tabanlı öğrenme yaklaşımının etkisinin farklı değişkenler açısından incelenmesi [Yayınlanmamış doktora tezi]. Atatürk Üniversitesi.
• Milli Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2015). 7. Sınıf matematik uygulamaları kitabı.
• Millî Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2018). Ortaokul matematik dersi öğretim programı (5-8. sınıflar). Ankara: MEB Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• Osborne, J., Erduran, S., & Simon, S. (2004). Enhancing the quality of argumentation in school science. Journal of Research in Science Teaching, 41(10), 994–1020. https://doi.org/10.1002/tea.20035
• Öz, M. (2019). Üçgenler konusunda argümantasyon tabanlı öğrenme yaklaşımı üzerine deneysel bir çalışma [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Necmettin Erbakan Üniversitesi.
• Özbek, G., & Köse, E. (2022). Matematiksel modelleme yeterlikleri ölçeği’nin geliştirilmesi ve psikometrik özelliklerinin belirlenmesi: Özel yetenekliler örneklemi. Ankara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Fakültesi Özel Eğitim Dergisi, 23(4), 853-871. https://doi.org/10.21565/ozelegitimdergisi.874247
• Özgen, K., & Şeker, İ. (2021). 6. sınıf öğrencilerinin farklı matematiksel modelleme problemlerindeki beceri gelişimlerinin incelenmesi. Milli Eğitim Dergisi, 50(230), 329-358. https://doi.org/10.37669/milliegitim.680760
• Patton, M. Q. (2002). Qualitative research and evaluation methods. Sage Publications.
• Perry, V. R., & Richardson, C. P. (2001). The new Mexico tech master of science teaching program: An exemplary model of inquiry-based learning. 31st ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference, Reno.
• Rasmussen, C., & Kwon, O. N. (2007). An inquiry-oriented approach to undergraduate mathematics. The Journal of Mathematical Behavior, 26(3), 189–194
• Salha, S. H., & Qatanani, N. (2021). Impact of the mathematical modeling on conceptual understanding among student-teachers. Journal of Southwest Jiaotong University, 56(5), 538-551.
• Schwarz, B. B., & Asterhan, C. S. (2010). Argumentation and reasoning. International Handbook of Psychology in Education, 137-176.
• Sevilmiş, S. B. (2023). Argümantasyon tabanlı STEM uygulamalarının ilkokul öğrencilerinin akademik başarılarına, argümantasyon kullanım düzeylerine, STEM'e yönelik tutum ve algılarına, STEM kariyerlerine ve ilgilerine etkisi [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Afyon Kocatepe Üniversitesi.
• Tekin Dede, A., & Yilmaz, S. (2015). 6. sınıf öğrencilerinin bilişsel modelleme yeterlikleri nasıl geliştirilebilir? International Journal of New Trends in Arts, Sports & Science Education (IJTASE), 4(1).
• Tekin Dede, A. (2019). Arguments constructed within the mathematical modelling cycle. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 50(2), 292–314.
• Toulmin, S. E. (2003). The uses of argument. Cambridge university press, New York.
• Tutkun, M. İ., & Kabar, M. G. D. (2018). Ortaokullarda matematiksel modelleme: 7. sınıf öğrencilerinin “hava durumu” modelleme problemi ile deneyimi. Adıyaman University Journal of Educational Sciences, 8(2), 23-52.
• Türkmenoğlu, M. (2022). Matematik eğitiminde argümantasyon çalışmalarının ilkokul öğrencilerinin problem çözme başarısına, üstbilişsel becerilerine ve motivasyonlarına etkisi [Yayınlanmamış doktora tezi]. Çukurova Üniversitesi.
• Uysal, H. G. (2021). Matematiksel modellemenin öğrencilerin başarısına, ders tutumuna ve matematiksel modelleme yeterliklerine etkisi: Bir meta-analiz çalışması [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Mersin Üniversitesi.
• Whitenack, J. W., & Knipping, N. (2002). Argumentation, instructional design theory and students’ mathematical learning: a case for coordinating interpretive lenses. The Journal of Mathematical Behavior, 21(4), 441-457.
• Yackel, E. (2004). Theoretical perspectives for analyzing explanation, justification and argumentation in mathematics classrooms. Research in Mathematical Education, 8(1), 1-18.
• Yitmez, B. G., Alyeşil Kabakçı, D., Özturan Ecemiş, Ü., Aramış, Z. F., Cantürk Günhan, B., (2023). Türkiye’de yapılan argümantasyon temelli matematik öğretiminin öğrencilerin başarılarına etkisinin meta-analiz ile incelenmesi. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 21(1), 335-356.
• Yıldız, Ö. (2023). Matematiksel modelleme etkinliklerinin öğrencilerin problem çözme ve eleştirel düşünme becerilerine etkisinin incelenmesi [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Yıldız Teknik Üniversitesi.
• Zihar, M., & Çiltaş, A. (2018). An action research on the teaching of the 8th grade exponentials by mathematical modeling. E-Kafkas Journal of Educational Research, 5(3), 46-63.
• Zohar, A., & Nemet, F. (2002). Fostering students' knowledge and argumentation skills through dilemmas in human genetics. Journal of Research in Science Teaching, 39(1), 35-62.