The Effect of Realistic Mathematics Education on Fourth Graders’ Problem Posing/Problem-solving Skills and Academic Achievement

Abstract

This study investigated the effect of the Realistic Mathematics Education (RME) approach on fourth-grade students’ achievement and problem posing and problem-solving skills based on four basic operations. “Academic Achievement Test towards Four Basic Operations” was administered to a total of 70 students. Case study model was used in the qualitative part of the research designed with a mixed model, and the obtained data were analyzed by content analysis. The quantitative part of the study was carried out using a quasi-experimental pretest-posttest design with the control group. After the 17-week experimental process, a significant difference was found in experimental group students’ academic achievements and problem posing and problem-solving skills using four basic operations. Students who received instruction based on the RME approach comprehended the problem statements better, created more meaningful problems and developed their ability to select the appropriate data and the operation. Extending the classroom use of the RME approach will effectively improve students' problem posing and solving skills and increase student achievement in international exams.

Keywords

• Realistic Mathematics Education
• four operations
• problem solving
• problem posing

Kaynakça

1. Abbott, M. L. (2011). Understanding educational statistics using Microsoft Excel and SPSS. John Wiley and Sons, Inc.
2. Aksu, M. (1989). Problem çözme becerilerinin geliştirilmesi. Kültür ve Turizm Bakanlığı.
3. Aktaş, M., Bulut, G. G., & Aktaş, B. K. (2018). Dört işleme yönelik geliştirilen mobil oyunun 6. Sınıf öğrencilerinin zihinden işlem yapma becerisine etkisi. Eğitim ve Toplum Araştırmaları Dergisi, 5(2), 90–100.
4. Alacacı, C., Bingölbali, E. & Arslan, S. (2016). Gerçekçi matematik eğitimi. In Zembat, İ. Ö. (Ed.), Matematik eğitiminde teoriler, (pp. 341–354). Pegem Akademi Yayınları.
5. Alemdar-Coşkun, M. (2016). Problem çözme eğitim programının anasınıfına devam eden çocukların problem çözme becerileri ile kişiler arası problem çözme becerilerine etkisi. Unpublished master’s thesis, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
6. Altun, M. (2001). İlköğretim ikinci kademede matematik öğretimi. Alfa Basım Yayım Dağıtım.
7. Altun, M. (2006). Matematik öğretiminde gelişmeler. Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 19 (2), 223–238.
8. Altun, M. (2008). Matematik öğretimi (6. Baskı). Aktüel Yayıncılık.

9. Arıkan, E. E., & Ünal, H. (2013). İlköğretim 2. sınıf öğrencilerinin matematiksel problem kurma becerilerinin incelenmesi. Amasya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2(2), 305–325.
10. Arseven, A. (2010). Gerçekçi matematik öğretiminin bilişsel ve duyuşsal öğrenme ürünlerine etkisi. Unpublished doctoral dissertation, Hacettepe Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Ankara.
11. Aytekin-Uskun, K., Kuzu, O., & Çil, O. (2020). İlkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin gerçekçi matematik eğitimi çerçevesinde dört işleme yönelik başarı düzeylerinin incelenmesi. Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 21(3), 1561–1606.
12. Baki, A. (2015). Kuramdan uygulamaya matematik eğitimi. Harf Eğitim Yayıncılığı.
13. Bayam, S. B. (2014). Matematik eğitiminde matematik tarihi gerekliliğinin felsefi temelleri ve gerçekçi matematik eğitiminde matematik tarihinin önemi, Dört Öge, 5, 233– 244.
14. Büyüköztürk, Ş., Kılıç-Çakmak, E., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2017). Bilimsel araştırma yöntemleri. Pegem Akademi Yayıncılık.
15. Cankoy, O., & Darbaz, S. (2010). Problem kurma temelli problem çözme öğretiminin problemi anlama başarısına etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 38, 11–24.
16. Cansız, Ş. (2016). Gerçekçi matematik eğitimi yaklaşımının öğrencilerin matematik başarısına ve yaratıcı düşünme becerilerine etkisi. Unpublished doctoral dissertation, Atatürk Üniversitesi, Erzurum.
17. Christou, C., Mousoulides, N., Pittalis, M., & Pitta-Pantazi, D. (2005). Problem-solving and problem posing in a dynamic geometry environment. The Mathematics Enthusiast, 2(2), 125–143.
18. Cihan, E. (2017). Gerçekçi matematik eğitiminin olasılık ve istatistik öğrenme alanına ilişkin akademik başarı, motivasyon ve kalıcılık üzerindeki etkisi. Unpublished master’s thesis, Çukurova Üniversitesi, Adana. Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences. Academic Press.
19. Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2000). Research methods in education. Routledge Falmer. Creswell, J. W. (2009). Research design: Qualitative, quantitative, and mixed methods approaches. Sage Publications.
20. Creswell, J. W., & Plano Clark, V. L. (2011). Designing and conducting mixed methods research. Sage Publications.
21. Çil, O., Kuzu, O., & Şimşek, A.S. (2019). 2018 Ortaöğretim matematik programının revize edilmiş Bloom taksonomisine ve programın ögelerine göre incelenmesi. YYÜ Eğitim Fakültesi Dergisi, 16(1), 1402–1418
22. Çilingir, E., Artut P., & Tarım K. (2015). Sınıf öğretmeni adayları üzerinde gerçekçi matematik eğitimine ilişkin bir uygulama örneği. Eğitim Kuram ve Uygulama Araştırmaları Dergisi, 1,1–12.
23. Demir, G. (2017). Gerçekçi matematik eğitimi yaklaşımının meslek lisesi öğrencilerinin matematik kaygısına, matematik özyeterlik algısına ve başarısına etkisi. Unpublished master’s thesis, Adnan Menderes Üniversitesi, Aydın.
24. Duncker, K. (1945). On problem solving. Psychological Monographs, 58(5), 270.
25. English, L. D. (1997). The development of fifth grade children’s problem posing abilities. Educational Studies in Mathematics, 34, 183–217
26. Fleiss, J. L. (1971). Measuring nominal scale agreement among many raters. Psychological Bulletin, 76(5), 378–382.
27. Freudenthal, H. (1973). Mathematics as an educational task. Kluwer Academic.
28. Freudenthal, H. (1991). Revisiting mathematics education: China lectures. Kluwer Academic Publishers.
29. Gnanadesikan, R. (1997). Methods for statistical data analysis of multivariate observations (Second Edition). John Wiley and Sons, Inc.
30. Gravemeijer, K. (1994). Developing Realistic Mathematics Education. CD-B Press.
31. Gravemeijer, K., & Doorman, M. (1999). Context problems in realistic mathematics education: A calculus course as an example. Educational Studies in Mathematics, 39, 111– 129.
32. Gravemeijer, K., Hauvel M. V., & Streefland, L. (1990). Context free productions test and geometry in realistic mathematics education. CS: Utrecht University.
33. Güven, B., & Karataş, İ. (2004). İlköğretim matematik öğretmen adaylarının sınıf ortamı tasarımları. İlköğretim Online, 3(1), 25–34
34. Kan, A. (2019). İlkokul 4. sınıf kesirler alt öğrenme alanı için gerçekçi matematik eğitimi yönteminin öğrenci başarısına etkisi. Unpublished master’s thesis, Ege Üniversitesi, İzmir.
35. Kalaw, M. T. B. (2012). Realistic mathematics approach, mathematical communication and problem- solving skills of high-functioning autistic children: A case study. International Peer Reviewed Journal, 2, 51–67. Kaplan, A., Duran, M., Doruk, M., & Öztürk, M. (2015). Effects of instruction based on realistic mathematics education on mathematics achievement: A meta-analysis study. Journal of Human Sciences, 12(2), 187-206.
36. Kaylak, S. (2014). Gerçekçi matematik eğitimine dayalı ders etkinliklerinin öğrenci başarısına etkisi. Master’s thesis, Necmettin Erbakan Üniversitesi, Konya.
37. Keane, M. W., & Eysenck, M. T. (2010). Cognitive psychology: A student's handbook (6th ed). Psychology Press.
38. Kılıç, Ç. (2017). A new problem-posing approach based on problem-solving strategy: Analyzing pre-service primary school teachers’ performance. Educational Sciences: Theory and Practice, 17(3), 771–789.
39. Kuzu, O. (2017). Matematik ve Fen Bilgisi öğretmen adaylarının integral konusundaki kazanımlarının incelenmesi. Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 18(3), 948–970.
40. Kuzu, O., Çil, O., & Şimşek, A. S. (2019). 2018 Matematik dersi öğretim programı kazanımlarının revize edilmiş Bloom taksonomisine göre incelenmesi. Erzincan Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 21(3), 129–147.
41. Kuzu, O., Kuzu, Y., & Sıvacı, S. Y. (2018). Preservice teachers’ attitudes and metaphor perceptions towards Mathematics. Cukurova University Faculty of Education Journal, 47(2), 897–931. Laurens, T., Batlolona, F. A., Batlolona, J. R., & Leasa, M. (2017). How does realistic mathematics education (RME) improve students’ mathematics cognitive achievement?. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 14(2), 569-578.
42. McKillup, S. (2012). Statistics explained: An introductory guide for life scientists. Cambridge University Press. MEB. (2009). İlköğretim matematik dersi (1-5.sınıflar) öğretim programı. Devlet Kitapları Müdürlüğü Basımevi.
43. MEB. (2018a). Matematik dersi öğretim programı. Millî Eğitim Bakanlığı Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
44. MEB. (2018b). 2023 Eğitim Vizyonu. Millî Eğitim Bakanlığı.
45. MEB. (2019). PISA 2018 Türkiye ön raporu. Millî Eğitim Bakanlığı. Merriam, S. B., & Tisdell, E. J. (2015). Qualitative research: A guide to design and implementation. John Wiley & Sons.
46. Moskal, B. M., & Leydens, J. A. (2000). Scoring rubric development: Validity and reliability. Practical Assessment, Research & Evaluation, 7(10), 1–6.
47. Morgan, G. A., Leech, N. L., Gloeckner, G. W., & Barrett, K. C. (2004). SPSS for introductory statistics: Use and interpretation. Lawrance Erlbaum Associates Inc.
48. Moskal, B. M., & Leydens, J. A. (2000). Scoring rubric development: Validity and reliability. Practical Assessment, Research, and Evaluation, 7(1), 1-6.
49. Noviani, J., Syahputra, E., & Murad, A. (2017). The effect of realistic mathematic education (RME) in improving primary school students’ spatial ability in subtopic two dimension shape. JEP, 8(34), 112–126. Okuyucu, M. A., & Bilgin, T. (2019). Gerçekçi matematik eğitiminin veri, sayma ve olasılık öğretiminde öğrenci başarısına etkisi ve öğretime yönelik öğrenci görüşleri. International Journal of Educational Studies in Mathematics, 6(3), 79-107.
50. Olkun, S., & Toluk-Uçar, Z. (2007). İlköğretimde etkinlik temelli matematik öğretimi. Maya Akademi.
51. Ödemiş, F. (2019). Gerçekçi matematik eğitiminin 9. sınıf matematik dersi öğretiminde başarıya etkisi. Unpublished master’s thesis, Hacettepe Üniversitesi, Ankara.
52. Reiss, K., Weis, M., Klieme, E., & Köller, O. (2019). PISA 2018. Grundbildung im Nationalen Vergleich. Münster: Waxmann Verlag.
53. Robertson, E. F. (2000, March 28). Hans Freudenthal’s Biography. Retrieved March 28, from https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Freudenthal/
54. Rosen, D., Morse, J., & Reynolds, C. (2011). Adapting problem-solving therapy for depressed older adults in methadone maintenance treatment. Journal for Substance Abuse Treatment, 40(2), 132–141.
55. Silver, E. A. (1994). On mathematical problem posing. For the Learning of Mathematics, 14(1), 19–28.
56. Stevens, J. P. (2009). Applied multivariate statistics for the social sciences (Fifth Edition). Taylor and Francis Group, LLC.
57. Stoyanova, E. (1998). Problem posing in mathematics classrooms. In A. McIntosh & N. Ellerton (Eds.), Research in mathematics education: A contemporary perspective (pp.164-185). Perth: MASTEC Publication.
58. Şencan, H. (2005). Sosyal ve davranışsal ölçmelerde güvenirlik ve geçerlilik. Seçkin Yayıncılık.
59. Şengül, S., & Kantarcı, Y. (2014). Structured problem posing cases of prospectıve mathematıcs teachers: Experıences and suggestıons. International Journal on New Trends in Education and Their Implications. 5(4), 190–204.
60. Treffers, A. (1987). Three dimensions- A model of goal and theory description in mathematics instruction. Kluwer Academic.
61. Treffers, A. (1993). Wiskobas and Freudenthal realistic mathematics education. Educational Studies in Mathematics, 25(1), 89–108. Uça, S., & Saracaloğlu, A. S. (2017). Öğrencilerin ondalık kesirleri anlamlandırmasında gerçekçi matematik eğitimi kullanımı: Bir tasarı araştırması. İlköğretim Online, 16(2), 469-496.
62. Ünal, Z. A., & İpek, A. S. (2009). Gerçekçi matematik eğitiminin ilköğretim 7.sınıf öğrencilerinin tam sayılarla çarpma konusundaki başarılarına etkisi. Eğitim ve Bilim, 34(152), 60–70.
63. Van den Heuvel-Panhuizen. (1998). Realistics mathematics education work in progress. NORMA-lecture, held in Kristiansand, Norway, 5-9 June. Van den Heuvel- Panhuizen, M. (2003). The didactical use of models in realistic mathematics education: An example from a longitudinal trajectory on percentage. Educational Studies in Mathematics, 54(1), 9–35.
64. Van den Heuvel-Panhuizen, M., & Wijers, M. (2005). Mathematics standarts and curriculum ın the netherlands. ZDM, 37(4), 287–307.
65. Van den Heuvel-Panhuizen, M., & Drijvers, P. (2014). Realistic mathematics education. In Encyclopedia of mathematics education (pp. 521-525). Springer.
66. Webb, D. C., Van Der Kooji, H., & Geist, M. R. (2011). Design research in the Netherlands: Introducing logarithms using realistic mathematics education. Journal of Mathematics Education at Teachers College, 2, 47–52.
67. Wood, J. M. (2007). Understanding and computing Cohen’s kappa: A tutorial. Web Psych Empiricist.
68. Wubbels, T., Korthagen, F., & Broekman, H. (1997). Preparing teachers for realistic mathematics education. Educational Studies in Mathematics, 32(1), 1-28.
69. Yuan, X., & Sriraman, B. (2011). An exploratory study of relationships between students’ creativity and mathematical problem-posing abilities. In Sriraman B., & Lee K. H. (Eds.), The elements of creativity and giftedness in mathematics (pp. 5–28). Sense Publishers. Yıldırım, C. (2010). Bilim felsefesi. Remzi Kitabevi.
70. Yücel, C., Karadağ, E., & Turan, S. (2013). TIMSS 2011 Ulusal Ön Değerlendirme Raporu. Retrieved March 20, from http://www.egitim.ogu.edu.tr/upload/Dokumanlar/TIMSS_2011.pdf
71. Zulkardi, Z. (2002). Developing a learning environment on realistic mathematics education for Indonesian student teachers. Unpublished Doctoral dissertation, University of Twente, Enschede.