The Effect of Digital Game-Supported Mathematics Teaching on Middle School Students’ Mathematical Connection Skills

Öz

In this study, the effect of digital game-supported mathematics instruction on the mathematical connection skills of middle school students was examined. A quasi-experimental pre-test/post-test design with a non-equivalent control group was employed in the study. The study group consisted of 80 6th grade students studying at a state secondary school in Istanbul. During the study, the experimental group received digital game-supported mathematics instruction, while the control group received traditional teaching approaches. The Mathematical Connection Skills Scale (MCSS)” was used to measure the students’ skills. To increase the objectivity of the scoring, teachers utilized a rubric based on students' performance on the achievement test while completing the scale. The ANCOVA analysis results revealed that when the students' pre-test scores for association skills were controlled, the post-test scores showed a statistically significant difference between the experimental and control groups, indicating that the intervention had a large effect size. The adjusted post-test score average of the experimental group was higher than the average of the control group. These results clearly show that the digital game-supported teaching program helped the students appreciate the relationships between various concepts, organize the acquired knowledge more effectively and develop their mathematical thinking skills. The results of the study reveal that digital games can be used in teaching mathematics and offer new pedagogical approaches for teachers. In addition, it is suggested that the inclusion of digital games in lessons can increase the conceptual understanding of the students.

Anahtar Kelimeler

• Digital Games
• Mathematical Connection Skills
• Mathematics Education
• Secondary School Students

Dijital Oyun Destekli Matematik Öğretiminin Ortaokul Öğrencilerinin Matematiksel İlişkilendirme Becerisine Etkisi

Öz

Bu araştırmada, dijital oyun destekli yapılan matematik öğretiminin ortaokul öğrencilerinin matematiksel ilişkilendirme becerisi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Çalışmada eşitlenmemiş kontrol gruplu ön test-son test yarı deneysel desen kullanılmıştır. Araştırmanın çalışma grubunu, İstanbul’daki bir devlet ortaokulunda öğrenim gören 80 tane 6. sınıf öğrencisi oluşturmuştur. Araştırma süresince, deney grubuna dijital oyun destekli matematik öğretimi yapılırken, kontrol grubuna ise geleneksel öğretim yaklaşımlarıyla matematik öğretimi yapılmıştır. Öğrencilerin becerilerini ölçmek amacıyla “İlişkilendirme Becerisi Ölçeği (İKBÖ)” kullanılmıştır. Ölçek puanlamasının nesnelliğini artırmak amacıyla, öğretmenler ölçeği doldururken öğrencilerin başarı testindeki performanslarını referans alan bir dereceli puanlama anahtarı kullanmışlardır. Verilerin ANCOVA analiz sonuçları, öğrencilerin ilişkilendirme becerisi ön test puanları kontrol edildiğinde, son test puanlarının deney ve kontrol grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık gösterdiğini ve uygulamanın geniş bir etki büyüklüğüne sahip olduğunu ortaya koymuştur. Deney grubunun düzeltilmiş son test puan ortalaması, kontrol grubunun ortalamasından yüksek çıkmıştır. Bu sonuçlar, dijital oyun destekli öğretim programının, öğrencilerin çeşitli kavramlar arasındaki ilişkiyi takdir etmelerine, edindikleri bilgiyi daha etkili bir şekilde organize etmelerine ve matematiksel düşünme becerilerini geliştirmelerine yardımcı olduğunu göstermektedir. Araştırmanın sonuçları, dijital oyunların matematik öğretiminde kullanılabileceğini ve öğretmenler için yeni pedagojik yaklaşımlar sunduğunu ortaya koymaktadır. Ayrıca, derslerde dijital oyunların dahil edilmesinin öğrencilerin kavramsal anlayışını artırabileceği önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Dijital Oyunlar
• Matematiksel İlişkilendirme Becerisi
• Matematik Öğretimi
• Ortaokul Öğrencileri

Kaynakça

1. Altun, M. (2014). Matematik öğretimi. Pegem Akademi.
2. Büyüköztürk, Ş. (1998). Kovaryans analizi (varyans analizi ile karşılaştırmalı bir inceleme). Ankara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Fakültesi Dergisi, 31(1), 91–105. https://doi.org/10.1501/Egifak_0000000247
3. Clark, D. B., Tanner-Smith, E. E., & Killingsworth, S. S. (2016). Digital games, design, and learning: A systematic review and meta-analysis. Review of Educational Research, 86(1), 79–122. https://doi.org/10.3102/0034654315582065
4. Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2018). Research methods in education (8th ed.). Routledge. https://doi.org/10.4324/9781315456539
5. Creswell, J. W. (2014). Research design: Qualitative, quantitative, and mixed methods approaches (4th ed.). SAGE Publications. https://books.google.com.tr/books?id=4uAmAwAAQBAJ
6. Deterding, S., Dixon, D., Khaled, R., & Nacke, L. (2011). From game design elements to gamefulness: Defining gamification. Proceedings of the 15th International Academic MindTrek Conference, 9–15. https://doi.org/10.1145/2181037.2181040
7. Devlin, K. (2011). Mathematics education for a new era: Video games as a medium for learning. A K Peters/CRC Press. https://doi.org/10.1201/b10816
8. Fidan, N., ve Baykul, Y. (1994). Eğitimde matematiksel düşünme ve öğretim stratejileri. Alfa Yayınları.

9. Garris, R., Ahlers, R., & Driskell, J. E. (2002). Games, motivation, and learning: A research and practice model. Simulation & Gaming, 33(4), 441–467. https://doi.org/10.1177/1046878102238607
10. Gee, J. P. (2003). What video games have to teach us about learning and literacy. Palgrave Macmillan. http://dx.doi.org/10.1145/950566.950595
11. Hamari, J., Koivisto, J., & Sarsa, H. (2014). Does gamification work? A literature review of empirical studies on gamification. 47th Hawaii International Conference on System Sciences, 3025–3034. https://doi.org/10.1109/HICSS.2014.377
12. Hays, R. T. (2005). The effectiveness of instructional games: A literature review and discussion. Naval Air Warfare Center Training Systems Division.
13. Horuz, O. R. (2022). Matematik dersinde kullanılan dijital eğitsel oyunların 6. sınıf öğrencileri tarafından rasch ölçme modeli ile değerlendirilmesi, (yüksek lisans tezi). https://tez.yok.gov.tr
14. Hu, H., & Sperling, R. A. (2022). Pre-service teachers’ perceptions of adopting digital games in education: A mixed methods investigation. Teaching and Teacher Education, 120, 103876. https://doi.org/10.1016/j.tate.2022.103876
15. Hussein, M. H., Ow, S. H., Elaish, M. M., & Jensen, E. O. (2022). Digital game-based learning in K-12 mathematics education: A systematic literature review. Education and Information Technologies, 27(2), 2859–2891. https://doi.org/10.1007/s10639-021-10721-x
16. Ke, F. (2009). A qualitative meta-analysis of computer games as learning tools. In R. E. Ferdig (Ed.), Handbook of research on effective electronic gaming in education (pp. 1–32). IGI Global. https://doi.org/10.4018/978-1-59904-808-6.ch001
17. Ke, F. (2015). Designing and integrating purposeful learning in game play: A systematic review. Educational Technology Research and Development, 63(2), 219–244. https://doi.org/10.1007/s11423-015-9418-1
18. Kim, B., Park, H., & Baek, Y. (2009). Not just fun, but serious strategies: Using meta-cognitive strategies in game-based learning. Computers & Education, 52(4), 800–810. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2008.12.004
19. Kline, R. B. (2011). Principles and practice of structural equation modeling (3rd ed.). The Guilford Press.
20. Mayer, R. E. (2014). Computer games for learning: An evidence-based approach. MIT Press.
21. Mayer, R. E. (2019). Computer games in education. Annual Review of Psychology, 70, 531–549. https://doi.org/10.1146/annurev-psych-010418-102744
22. Milli Eğitim Bakanlığı. (2018). Matematik öğretim programı. MEB Yayınları.
23. Özçelik, U. (2023). 6. sınıf matematik ders kitabı. ATA Ders Kitapları Yayıncılık Matbaacılık İnşaat Tarım Hayvancılık Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti.
24. Özpınar, İ. (2012). 6-8. sınıflar matematik öğretim programında yer alan becerileri ölçmeye yönelik ölçek geliştirme çalışması (Yayınlanmamış doktora tezi). Karadeniz Teknik Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
25. Prensky, M. (2001). Digital game-based learning. McGraw-Hill. https://doi.org/10.1145/950566.950596
26. Qian, M., & Clark, K. R. (2016). Game-based learning and 21st century skills: A review of recent research. Computers in Human Behavior, 63, 50–58. https://doi.org/10.1016/j.chb.2016.05.023
27. Ritzhaupt, A. D., Poling, N., Frey, C., & Johnson, M. (2014). A synthesis on digital games in education: What the research literature says from 2000 to 2010. Journal of Interactive Learning Research, 25(2), 261–280.
28. Ryan, R. M., & Deci, E. L. (2000). Self-determination theory and the facilitation of intrinsic motivation, social development, and well-being. American Psychologist, 55(1), 68–78. https://doi.org/10.1037/0003-066X.55.1.68
29. Shute, V. J. (2008). Focus on formative feedback. Review of Educational Research, 78(1), 153–189. https://doi.org/10.3102/0034654307313795
30. Soylu, Y., ve Soylu, C. (2006). Matematik eğitiminde problem çözme: Kuram ve uygulama. Eğitim Kitabevi.
31. Squire, K. (2013). Video games and learning: Teaching and participatory culture in the digital age. Teachers College Press. https://www.researchgate.net/publication/259532938_Video_Games_and_Learning_Teaching_and_Participatory_Culture_in_the_Digital_Age
32. Talan, T., ve Aktürk, A. O. (2021). Dijital oyunların eğitimde kullanımı ve motivasyon üzerine etkileri. Eğitim Teknolojileri Araştırma Dergisi, 13(2), 89–102.
33. Tobias, S., & Fletcher, J. D. (Eds.). (2011). Computer games and instruction. Information Age Publishing.
34. Tokac, U., Novak, E., & Thompson, C. G. (2019). Effects of game-based learning on students' mathematics achievement: A meta-analysis. Journal of Computer Assisted Learning, 35(3), 407–420. https://doi.org/10.1111/jcal.12347
35. Vogel, J. J., Vogel, D. S., Cannon-Bowers, J., Bowers, C. A., Muse, K., & Wright, M. (2006). Computer gaming and interactive simulations for learning: A meta-analysis. Journal of Educational Computing Research, 34(3), 229–243. https://doi.org/10.2190/FLHV-K4WA-WPVQ-H0YM
36. Wouters, P., & Van Oostendorp, H. (2013). A meta-analytic review of the role of instructional support in game-based learning. Computers & Education, 60(1), 412–425. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2012.07.018
37. Yıldırım, K. (2018). Geleneksel ve dijital öğrenme yöntemlerinin karşılaştırılması. Yükseköğretim Dergisi, 25(1), 78–94.