The Effect of a Learning Environment Enriched with Simulations on Pre-service Teachers' Misconceptions About Probabilistic Thinking

Öz

The aim of this study is to investigate the effect of simulation-enriched learning environment on the misconceptions of prospective elementary mathematics teachers about probabilistic thinking. The study was conducted with 28 prospective elementary mathematics teachers studying in the third grade of a state university in the Aegean Region. The data were obtained by applying the “Probability Misconception Test” to prospective elementary mathematics teachers as pre-test and post-test. At the end of the research, the fact that the number of pre-service elementary mathematics teachers who had higher scores in the post-test was higher showed that the learning environment enriched with simulations was effective on pre-service teachers' misconceptions about probabilistic thinking. A dependent samples t-test was conducted to test whether the increase in the post-test scores was statistically significant or not, and the significance value showed that the implementation process had a statistically significant effect on the improvement of the pre-service teachers' achievement towards the concept of probability. In the study, it was seen that learning environments enriched with simulations positively affected the probabilistic thinking process of pre-service elementary mathematics teachers and decreased their misconceptions about probability.

Anahtar Kelimeler

• Probabilistic thinking
• Misconception
• Simulation

Proje Numarası

Bu çalışma 1919B012308185 numaralı "Teknoloji Destekli ve Simülasyon Yazılımlarının Olasılık Öğretiminde Kullanımının Olasılıklı Düşünmeye Etkisi" başlıklı TÜBİTAK 2209-A projesinden üretilmiştir.

Simülasyonlarla Zenginleştirilmiş Öğrenme Ortamının Öğretmen Adaylarının Olasılıklı Düşünme Konusundaki Kavram Yanılgılarına Etkisi

Öz

Bu çalışmanın amacı simülasyonlarla zenginleştirilmiş öğrenme ortamının, ilköğretim matematik öğretmeni adaylarının olasılıklı düşünme konusundaki kavram yanılgılarına etkisinin incelenmesidir. Çalışma Ege Bölgesi’nde bir devlet üniversitesinin üçüncü sınıfında öğrenim gören 28 ilköğretim matematik öğretmeni adayı ile yürütülmüştür. Çalışmada veriler ilköğretim matematik öğretmeni adaylarına "Olasılık Kavram Yanılgısı Testi’nin ön test ve son test olarak uygulanmasıyla elde edilmiştir. Araştırma sonunda genel olarak son testten alınan yüksek puan sayısına ait ilköğretim matematik öğretmeni adaylarının sayısının daha fazla olması, simülasyonlarla zenginleştirilmiş öğrenme ortamının ilköğretim matematik öğretmeni adaylarının olasılıklı düşünme konusundaki kavram yanılgıları üzerinde etkili olduğunu göstermiştir. Son testte sağlanan puan artışının istatistiksel olarak anlamlı olup olmadığını test etmek için bağımlı örneklemler t testi yapılmış ve anlamlılık değeri, uygulama sürecinin ilköğretim matematik öğretmeni adaylarının olasılık kavramına yönelik başarılarını geliştirmede istatistiksel olarak anlamlı bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Araştırmada simülasyonlarla zenginleştirilmiş öğrenme ortamlarının ilköğretim matematik öğretmen adaylarının olasılıklı düşünme sürecini olumlu etkilediği, olasılıkla ilgili kavram yanılgılarında azalma olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• olasılıklı düşünme
• kavram yanılgısı
• simülasyon

Proje Numarası

Bu çalışma 1919B012308185 numaralı "Teknoloji Destekli ve Simülasyon Yazılımlarının Olasılık Öğretiminde Kullanımının Olasılıklı Düşünmeye Etkisi" başlıklı TÜBİTAK 2209-A projesinden üretilmiştir.

Kaynakça

1. Amir, G., & Williams, J. (1999). Cultural influences on children’s probabilistic thinking. Journal of Mathematical Behavior, 18(1), 85–107. https://doi.org/10.1016/S0732-3123(99)00018-8
2. Akkoç, H. ve Yeşildere-İmre, S. (2015). Teknolojik pedagojik alan bilgisi temelli olasılık ve istatistik öğretimi. Pegem Akademi.
3. Altun, M. (2010). İlköğretim 2. kademe (6, 7, 8. Sınıflarda) matematik öğretimi. Alfa Aktüel Yayınları.
4. Aydın- Güç, F. (2023). Olasılığın doğası ve öğretimi. Güven, B., Özmen, Z.M., Gürbüz. R. ve Akkan, Y. (Ed.), Teoriden pratiğe olasılık ve istatistik öğretimi içinde (s. 245- 256). Vizetek Yayıncılık.
5. Borovcnik, M., & Kapadia, R (2009). Research and developments in probability education. International Electronic Journal of Mathematics, 4(3), 111-130. https://doi.org/10.29333/iejme/233
6. Bursalı, G. G., & Gökkurt-özdemir, B. (2019). Matematik öğretmenlerinin ve öğretmen adaylarının kavram yanılgılarına yönelik öğretimsel açıklamaları: Olasılık konusu. Journal of Computer and Education Research, 7(14), 642-672. https://doi.org/10.18009/jcer.639384
7. Bülbül, B.Ö. (2023). Olasılıklı düşünme. Güven, B., Özmen, Z.M., Gürbüz. R. ve Akkan, Y. (Ed.), Teoriden pratiğe olasılık ve istatistik öğretimi içinde (s. 293- 301). Vizetek Yayıncılık.
8. Büyüköztürk, Ş., Kılıç-Çakmak, E., Akgün, Ö., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2008). Bilimsel araştırma yöntemleri. Pegem Akademi Yayıncılık.

9. Cai, S., Liu, E., Shen, Y., Liu, C., Li, S. ve Shen, Y. (2019). Probability learning in mathematics using augmented reality: impact on student’s learning gains and attitudes.
10. Interactive Learning Environments, 28, 560- 573. https://doi.org/10.1080/10494820.2019.1696839
11. Chong, J. S. Y., Chong, M. S. F., Shahrill, M., & Abdullah, N. A. (2017). Implementing Inquiry-Based Learning and Examining the Effects in Junior College Probability Lessons. Journal on Mathematics Education, 8(2), 157-164. http://dx.doi.org/10.22342/jme.8.2.3964.157-164
12. Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2007). Observation. Research methods in education, 6, 396-412.
13. Çelik, D., & Güneş, G. (2007). 7, 8 ve 9. sınıf öğrencilerinin olasılık ile ilgili anlama ve kavram yanılgılarının incelenmesi. Milli Eğitim Dergisi, 173, 361-375.
14. De Bock, D., Verschaffel, L., Janssens, D., Van Dooren, W. & Claes, K. (2003). Do realistic contexts and graphical representations always have a beneficial impact on students’ performance? Negative evidence from a study on modelling non-linear geometry problems. Learning and Instruction, 13(4), 441–463. https://doi.org/10.1016/S0959-4752(02)00040-3
15. Dereli, A. (2009). Sekizinci sınıf öğrencilerinin olasılık konusundaki hataları ve kavram yanılgıları [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi.
16. Doruk, M., Duran, M., & Kaplan, A. (2018). Argümantasyon tabanlı olasılık öğretiminin ortaokul öğrencilerinin matematiksel üstbiliş farkındalıklarına ve olasılıksal muhakeme becerilerine etkisinin incelenmesi. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 12(1), 83-121. http://https/doi.org/10.17522/balikesirnef.437714
17. Drier, H. S. (2000). Children’s probabilistic reasoning with a computer microworld [Yayımlanmamış Doktora Tezi]. University of Virginia.
18. Elbers, E. & Streefland, L. (2000). Collaborative learning and the construction of common knowledge. European Journal Psychol Education 15, 479–490. https://doi.org/10.1007/BF03172989
19. Ertem-Akbaş, E. ve Gök, M. (2018). Ortaöğretim öğrencilerinin olasılık konusunda temsil edilebilirlik ile ilgili kavram yanılgıları. YYÜ Eğitim Fakültesi Dergisi (YYU Journal of Education Faculty), 15(1),1434-1458. http://dx.doi.org/10.23891/efdyyu.2018.111
20. Fast, G. R. (1997). Using analogies to overcome student teachers’ probability misconceptions. Journal of Mathematical Behavior, 16(4), 325-344. https://doi.org/10.1016/S0732-3123(97)90011-0
21. Fischbein, E. (1975). The intuitive sources of probabilistic thinking in children. Reidel.
22. Fischbein, E. and Schnarch, D. (1997). The evolution with age of probabilistic, intuitively based misconceptions. Journal for Research in Mathematics Education, 28(1), 96-105.
23. Gal, I. (2005). Towards “probability literacy” for all citizens: building blocks and instructional dilemmas. Jones, G.A. (Eds.) Exploring probability in school: Challenges for teaching and learning (pp. 39–63). Springer.
24. Garfield, J., & Ahlgren, A. (1988). Difficulties in learning basic concepts in probability and statistics: implications for research. Journal for Research in Mathematics Education, 19(1), 44–63. https://doi.org/10.5951/jresematheduc.19.1.0044
25. Gürbüz, R. & Fırat, S. (2023). Teknolojinin olasılık öğretiminde kullanımı. Güven, B., Özmen, Z.M., Gürbüz. R. ve Akkan, Y. (Ed.), Teoriden pratiğe olasılık ve istatistik öğretimi içinde (s. 337- 352). Vizetek Yayıncılık.
26. Jones, G. A., Langrall, C. W., Thornton, C. A. and Mogill, A. T. (1999). Students’ probabilistic thinking in instruction. Journal for Research in Mathematics Education, 30(5), 487–519. https://doi.org/10.2307/749771
27. Karapür, Ġ., (2002). Van’daki liselerde olasılık öğretiminde görülen kavram yanılgıları [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Yüzüncü Yıl Üniversitesi.
28. Kissane, B. & Kemp, M. (2010). Teaching and learning probability in the age of technology. Paper presented at the 15th Asian technology conference on mathematics, Kuala Lumpyr, Malaysia, 17-21 December.
29. Konold C., Harradine A., & Kazak S. (2007). Understanding distributions by modeling them. International Journal of Computers for Mathematical Learning 12 (3), 217-230. https://doi.org/10.1007/s10758-007-9123-1
30. Konold, C. & Miller, C. (2004). TinkerPlots™ Dynamic Data Exploration 1.0. Emeryville, CA.: Key Curriculum Press Koparan, T. (2015). Olasılık öğretiminde simülasyon kullanımı. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34(2), 22- 36. https://doi.org/10.7822/omuefd.215258
31. Moyer, PS, Bolyard, JJ ve Spikell, MA (2002). What are virtual manipulatives? [Online]. Teaching Children Mathematics, 8(6), 372-377. http://my.nctm.org/eresources/article_summary.asp?URI=TCM2002-02-372a&from=B Memnun, D.S. (2008). Olasılık Kavramlarının Öğrenilmesinde Karşılaşılan Zorluklar, Bu Kavramların Öğrenilmeme Nedenleri ve Çözüm Önerileri. İnönü Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi. 9(15), 89–101.
32. Öçal, M. F. (2014). Students‟ intuitively-based misconceptions in probability: Teachers‟awarenesses and teaching practices in middle and high schools [Yayımlanmamış Doktora Tezi]. Orta Doğu Teknik Üniversitesi.
33. Özmantar, M. F., Bingölbali, E. ve Akkoç, H. (2015). Matematiksel Kavram Yanılgıları ve Çözüm Önerileri. Pegem Akademi.
34. Pratt, D. (1998). The co-ordination of meanings for randomness. For the Learning of Mathematics, 18(3), 2-11. https://www.jstor.org/stable/40248272
35. Sarıbaş, H. M. (2019). 7 ve 8. sınıf öğrencilerinin olasılıksal akıl yürütme düzeylerinin cinsiyet, sınıf seviyesi ve matematik başarısı açısından incelenmesi [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Hacettepe Üniversitesi.
36. Schlottmann, A. (2001). Children’s probability intuitions: understanding the expected value of complex gambles. Child Development, 72(1), 103–122. https://doi.org/10.1111/1467-8624.00268
37. Serpe, A., & Frassia, M. G. (2017). Computer-based activity's development for probability Education in High School. PROCEEDINGS BOOK, 1, 731-738.
38. Şen, N. (2010). İlköğretim altıncı sınıf matematik dersinde bilgisayar destekli sezgisel düşünme kontrollü olasılık öğretiminin öğrencilerin akademik başarı ve sezgisel düşünme düzeylerine etkisi [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Çukurova Üniversitesi.
39. Tekdal, M. (2002). Etkileşimli fizik simülasyonlarının geliştirilmesi ve etkin kullanılması. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, ODTÜ, Ankara.
40. Türker, K. N. (2020). Oyun destekli olasılık öğretiminin 8. sınıf öğrencilerinin olasılıklı düşünmelerine etkisi [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Trabzon Üniversitesi.
41. Vahey, P., Enyedy, N., & Gifford, B. (1999). The Probability Inquiry Environment: A Collaborative, Inquiry-Based Simulation Environment.Proceedings of the Hawaii International Conference on SystemsSciences (HICSS) 32. Maui, Hawaii.
42. Yıldırım, A. & Şimşek, H. (2021). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Seçkin Yayıncılık.