The Effect of Virtual Manipulatives Developed for 6th Grade Mathematics Lesson on Students' Achievement and Attitudes Towards Geometry

Öz

The aim of this study is to determine the effect of the virtual manipulative set (called MATMAP) developed for the subjects tackled in the study on students' achievement in mathematics lesson and attitudes towards geometry. The quasi-experimental design with pretest-posttest control group, one of the experimental research approaches, was used in the study. The study group consists of 52 students, 25 of whom are in the experimental group and 27 of whom are in the control group, studying in two 6th grade classes of a secondary school in the center of Kulu district of Konya province. The data of the research were obtained through the mathematics lesson achievement test and the attitude towards geometry scale. The dependent sample t-test was used in the analysis of the data obtained in the study within the same group, and the independent samples t-test and ANCOVA test were used in the analysis between the groups. As a result of the analysis of the data obtained in the study, it was determined that there was a statistically significant increase in the achievement scores of both groups. When the mathematics achievements of the groups after the experimental procedure were compared, it was determined that the difference between the post-test scores of the mathematics lesson achievement corrected according to the pre-test scores was only statistically significant in favor of the experimental group. It was also determined that the experimental group students developed statistically more positive attitudes towards geometry than the control group students. At the end of the study, suggestions were made based on the research results and on the design of similar materials to be developed in the future. As a result of the analysis of the data obtained in the study, it was determined that there was a statistically significant increase in the achievement scores of both groups. When the mathematics achievement posttest scores of the groups were compared, it was determined that the experimental group students were statistically more successful than the control group students. It was also determined that the experimental group students developed statistically more positive attitudes towards geometry than the control group students. At the end of the study, suggestions were made based on the research results and on the design of similar materials to be developed in the future.

Anahtar Kelimeler

• virtual manipulative
• MATMAP
• academic achievement
• attitude towards geometry

Altıncı Sınıf Matematik Dersine Dönük Geliştirilen Sanal Manipülatiflerin Öğrencilerin Başarılarına ve Geometriye Yönelik Tutumlarına Etkisi

Öz

Bu çalışmanın amacı, çalışmada ele alınan konulara dönük olarak geliştirilen sanal manipülatif takımının (MATMAP) öğrencilerin matematik dersindeki başarılarına ve geometriye yönelik tutumlarına etkisini ortaya koymaktır. Çalışmada deneysel araştırma yaklaşımlarından biri olan ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Çalışma grubu, Konya ili Kulu ilçesi merkezinde bulunan bir ortaokulun iki 6. sınıf şubesinde öğrenim gören 25’i deney ve 27’si kontrol grubunu oluşturan 52 öğrenciden oluşmaktadır. Araştırmanın verileri matematik dersi başarı testi ve geometriye yönelik tutum ölçeği aracılığıyla elde edilmiştir. Araştırmada elde edilen verilerin aynı grup içindeki analizinde bağımlı örneklem t-testi, gruplar arası analizinde ise bağımsız örneklemler t-testi ve ANCOVA testi kullanılmıştır. Araştırmada elde edilen verilerin analizi sonucunda, her iki grubun başarı puanlarında istatistiksel olarak anlamlı bir artışın olduğu belirlenmiştir. Grupların deneysel işlem sonrası matematik başarıları karşılaştırıldığında, ön test puanlarına göre düzeltilmiş matematik başarı son test puanları arasındaki farkın sadece deney grubu lehine istatistiksel olarak anlamlı olduğu belirlenmiştir. Yine deney grubu öğrencilerinin kontrol grubu öğrencilerine göre istatistiksel olarak geometriye yönelik daha fazla olumlu tutum geliştirdiği belirlenmiştir. Çalışmanın sonunda hem araştırma sonuçlarına dayalı olarak hem de ileride geliştirilecek benzer materyallerin tasarımına ilişkin önerilerde bulunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• sanal manipülatif
• MATMAP
• akademik başarı
• geometriye yönelik tutum

Kaynakça

1. Akkan, Y. ve Çakıroğlu, Ü. (2011). Farklı branşlardaki öğretmen ve öğretmen adaylarının matematik öğretiminde sanal-fiziksel manipülatiflere bakış açılarının karşılaştırılması. 5. Uluslararası Bilgisayar ve Öğretimsel Teknolojiler Sempozyumu, Fırat Üniversitesi, Elazığ.
2. Akkoç, H. (2008). Kavramsal anlama için matematik eğitiminde teknoloji kullanımı. M. F. Özmantar, E. Bingölbali ve H. Akkoç (Ed.), Matematiksel Kavram Yanılgıları ve Çözüm Önerileri içinde (1. bs., ss. 361–392). Pegem Akademi.
3. Alakoç, Z. (2003). Matematik öğretiminde teknolojik modern öğretim yaklaşımları. The Turkish Online Journal of Educational Technology (TOJET), 2(1), 43–49.
4. Alkan, S. ve Ada, T. (2015). Olasılık Eğitiminde Sanal Dinamik Manipülatif Tasarlanması ve Manipülatife Yönelik Öğrenci Görüşleri. Türk Bilgisayar ve Matematik Eğitimi Sempozyumu - 2, Adıyaman Üniversitesi, Adıyaman: 16-18 Mayıs.
5. Alshehri, S. (2017). The Comparison of Physical/Virtual Manipulative on Fifth-Grade Students’ Understanding of Adding Fractions. Doctoral Dissertation, University of Cincinnati.
6. Baki, A. (1996). Matematik öğretiminde bilgisayar herşey midir? Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 12, 135–143.
7. Baki, A. (2002). Öğrenen ve Öğretenler için Bilgisayar Destekli Matematik. İstanbul: Ceren Yayın Dağıtım.
8. Baki, A. (2018). Matematiği Öğretme Bilgisi (1. bs.). Ankara: Pegem Akademi.

9. Bryan, R. (2014). The Relationship Between the Use of Virtual Manipulatives and Mathematics Performance Among Fifth Grade Students. Doctoral Dissertation, Northcentral University, Prescott Valley, Arizona.
10. Bulut, S., Ekici, C., İşeri, A. İ. ve Helvacı, E. (2002). Geometriye yönelik bir tutum ölçeği. Eğitim ve Bilim, 27(125), 3–7.
11. Büyüköztürk, Ş. (1998). Kovaryans analizi (varyans analizi ile karşılaştırmalı bir inceleme). Ankara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Fakültesi Dergisi, 31(1), 1–15. doi:10.1501/Egifak_0000000247
12. Büyüköztürk, Ş. (2010). Sosyal Bilimler için Veri Analizi El Kitabı: İstatistik, Araştırma Deseni SPSS Uygulamaları ve Yorum (11. bs.). Pegem Akademi Yayıncılık.
13. Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E. K., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş. ve Demirel, F. (2017). Bilimsel Araştırma Yöntemleri (23. bs.). Pegem Akademi Yayıncılık.
14. Clements, D. H. ve McMillen, S. (1996). Rethinking concrete manipulatives. Teaching Children Mathematics, 2(5), 270–279. doi:10.2307/41196500
15. Çakıroğlu, Ü. (2014). Enriching project-based Learning environments with virtual manipulatives: A comparative study. Eurasian Journal of Educational Research, (55), 201–222. doi:10.14689/ejer.2014.55.12
16. Çetin, H. (2019). Explaining the concept and operations of integer in primary school mathematics teaching: Opposite model sample. Universal Journal of Educational Research, 7(2), 365-370.
17. D’Angelo, F. ve Iliev, N. (2012). Teaching mathematics to young children through the use of concrete and virtual manipulatives. Online Submission.
18. Demir, M. F. (2009). Effects of Virtual Manipulatives With Open-Ended Versus Structured Questions on Students’ Knowledge of Slope. Doctoral Dissertation, Michigan State University, Educational Psychology and Educational Technology, East Lansing, MI, USA.
19. Drickey, N. A. (2000). A Comparison of Virtual and Physical Manipulatives in Teaching Visualization and Spatial Reasoning to Middle School Mathematics Students. Doctoral Dissertation, Utah State University, Logan, Utah.
20. Durmuş, S. ve Karakırık, E. (2006). Virtual Manipulatives in Mathematics Education: A Theoretical Framework. Turkish Online Journal of Educational Technology-TOJET, 5(1), 117–123.
21. Erdoğan, A. (2007). Kavram Haritalarının Calculus Öğretiminde Kullanılması. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
22. Erdoğan, A. ve Şahin, İ. (2010). Relationship between math teacher candidates’ technological pedagogical and content knowledge (TPACK) and achievement levels. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2(2), 2707-2711.
23. Fischbein, E. (1993). The theory of figural concepts. Educational Studies in Mathematics, 24(2), 139–162. doi:10.1007/BF01273689
24. Gecü Parmaksız, Z. (2017). Augmented Reality Activıties For Children: A Comparative Analysis On Understanding Geometric Shapes And Improving Spatial Skills. Doktora Tezi, Ortadoğu Teknik Üniversitesi, Tabii ve Uygulamalı Bilimler Enstitüsü, Ankara.
25. Gülkılık, H. (2013). Matematiksel Anlamada Temsillerin Rolü: Sanal ve Fiziksel Manipülatifler. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
26. Hawkins, V. H. (2007). The Effects of Math Manipulatives on Student Achievement in Mathematics. Doctoral Dissertation, Capella University.
27. Karakırık, E. ve Aydın, E. (2011). Matematik öğrenme nesneleri. E. Karakırık (Ed.), Matematik Eğitiminde Teknoloji Kullanımı içinde (1. bs., ss. 19–34). Nobel Yayın Dağıtım.
28. Karakırık, E. ve Çakmak, E. (2009). İlköğretim 1-8. Sınıflar Matematik Öğretim Programını Destekleyici Türkçe Bir Sanal Manipülatif Setinin Geliştirilmesi. TÜBİTAK Projesi, 106K140, 2006-2008.
29. Lee, C.-Y. ve Chen, M.-J. (2015). Effects of worked examples using manipulatives on fifth graders’ learning performance and attitude towards mathematics. Journal of Educational Technology & Society, 18(1), 264–275. doi:10.2307/jeductechsoci.18.1.264
30. Magruder, R. L. (2012). Solving Linear Equations: A Comparison of Concrete and Virtual Manipulatives in Middle School Mathematics. Doctoral Dissertation, University of Kentucky.
31. MEB (2009). İlköğretim Matematik Dersi 6-8. Sınıflar Öğretim Programı. Ankara: MEB.
32. MEB (2013). Ortaokul Matematik Dersi (5, 6, 7 ve 8. Sınıflar) Öğretim Programı.
33. MEB (2018). Ortaokul Matematik Dersi (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. Sınıflar) Öğretim Programı.
34. Mildenhall, P., Swan, P., Northcote, M. ve Marshall, L. (2008). Virtual manipulatives on the interactive whiteboard: A preliminary investigation. Australian Primary Mathematics Classroom, 13(1), 9–15.
35. Moyer-Packenham, P. S. ve Bolyard, J. J. (2016). Revisiting the definition of a virtual manipulative. P. S. Moyer-Packenham (Ed.), International Perspectives on Teaching and Learning Mathematics with Virtual Manipulatives içinde (ss. 3–23). Springer, Cham.
36. Moyer, P. S. ve Bolyard, J. J. (2002). Exploring representation in the middle grades: Investigations in geometry with virtual manipulatives. The Australian Mathematics Teacher, 58(1), 19–25.
37. Moyer, P. S., Bolyard, J. J., ve Spikell, M. A. (2001). Virtual manipulatives in the K-12 classroom. Paper presented at the International Conference on New Ideas in Mathematics Education, August 19-24, 2001, Palm Cove, Queensland, Australia.
38. Moyer, P. S., Bolyard, J. J. ve Spikell, M. A. (2002). What are virtual manipulatives? Teaching Children Mathematics, 8(6), 372–377.
39. Olkun, S. (2003). Comparing computer versus concrete manipulatives in learning 2D geometry. Jl. of Computers in Mathematics and Science Teaching, 1(22), 43–56. doi:10.1501/0000984
40. Olkun, S. ve Uçar, Z. T. (2014). İlköğretimde Etkinlik Temelli Matematik Öğretimi. Eğiten Kitap.
41. Pacilli, P. T. (2010). A Study of Seventh Grade Geometry Posttest Scores After Using the Geoleg Manipulative Tool. Doctoral Dissertation, Florida Atlantic University, Boca Raton, Florida.
42. Reimer, K. ve Moyer, P. S. (2005). Third graders learn about fractions using virtual manipulatives: A classroom study. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 24(1), 5–25.
43. Reiten, L. (2020). Why and how secondary mathematics teachers implement virtual manipulatives. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education, 20(1), 55-84.
44. Samioğlu, M. ve Siniksaran, E. (2016). Embedding virtual manipulatives into middle school mathematics curriculum. The Anthropologist, 25(3), 207–213. doi:10.1080/09720073.2016.11892108
45. Sarpkaya Aktaş, G. (2019). Önsöz. G. Sarpkaya Aktaş (Ed.), Uygulama Örnekleriyle Cebirsel Düşünme ve Öğretimi içinde (1. bs., ss. iii–iv). Ankara: Pegem Akademi Yayıncılık.
46. Şahin, T. (2013). Somut ve Sanal Manipülatif Destekli Geometri Öğretiminin 5. Sınıf Öğrencilerinin Geometrik Yapıları İnşa Etme ve Çizmedeki Başarılarına Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Bolu.
47. Ukdem, Ş. (2021). 3. Sınıf Kesirler Konusunda Somut ve Sanal Manipülatif Destekli Öğretim Uygulamalarının Kavrama ve Motivasyona Etkisi. Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Necmettin Erbakan Üniversitesi, Temel Eğitim Anabilim Dalı, Konya.
48. Uzundağ, K. ve Yazıcı, E . (2019). Sınıf Öğretmenlerinin Sanal Manipülatiflere İlişkin Görüşleri. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi Armağan Özel Sayısı, 807-828. doi: 10.17494/ogusbd.554546
49. Van De Walle, J. A., Karp, K. S. ve Bay-Williams, J. M. (2012). İlkokul ve Ortaokul Matematiği: Gelişimsel Yaklaşımla Öğretim. (S. Durmuş, Ed.). Ankara: Nobel Akademik Yayıncılık.
50. Yazlık, D.Ö. (2019). Eşitsizlik kavramı ve eşitsizlik kavramının öğretimi. G. Sarpkaya Aktaş (Ed.), Uygulama Örnekleriyle Cebirsel Düşünme ve Öğretimi içinde (1. bs., ss. 221–250). Ankara: Pegem Akademi Yayıncılık.
51. Yeniçeri, Ü. (2013). İlköğretim 6. Sınıf Matematik Öğretim Programında Yer Alan Kesirler Alt Öğrenme Alanı Kazanımlarının Öğretiminde Sanal Manipülatif Kullanımının Öğrencilerin Başarılarına Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
52. Yıldız, B. (2009). Üç-Boyutlu Sanal Ortam ve Somut Materyal Kullanımının Uzamsal Görselleştirme Ve Zihinsel Döndürme Becerilerine Etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
53. Yolcu, B. ve Kurtuluş, A. (2010). A study on developing sixth-grade students’ spatial visualization ability. İlköğretim Online, 9(1), 256–274.