The Effect of Metacognitive Training on Mathematics Achievement and Problem Solving: A Meta-Analysis Research

Yıl 2024, Cilt: 12 Sayı: 2, 286 - 304, 24.12.2024

Ümit Aydın Mesut Öztürk

https://doi.org/10.52826/mcbuefd.1450124

Öz

This research is designed as a meta-analysis study to determine the joint effect of previous quantitative studies examining the effect of metacognitive training methods on Turkish students' mathematics achievement and problem-solving skills. As a result of the systematic screening, 12 experimental studies covering 2000-2023 years meeting the inclusion criteria were included in the study examining the effect of metacognition on mathematics achievement and problem-solving skills. The average effect size value of studies on mathematics achievement of metacognition-based teaching was calculated as (g = 1.17), and the average effect size value of studies on problem-solving skills was calculated as g = 1.39. As a result of the analysis, it was determined that the effect size values were significant. As a result, it was determined that metacognition-based teaching positively affected mathematics achievement and problem-solving skills. Another study result is that the effect of metacognition-based teaching on mathematics achievement and problem-solving skills is higher in primary school students than in secondary school students. Our meta-analysis synthesizes the existing research evidence on the effectiveness of metacognitive training and provides references to which future studies' effects can be compared.

Anahtar Kelimeler

Metacognition, Problem-solving, Meta-Analysis, Mathematics achievement

Üstbilişe Dayalı Öğretimin Matematik Başarısı ve Problem Çözmeye Etkisi: Bir Meta-Analiz Araştırması

Öz

Bu araştırma üstbilişe dayalı öğretim yönteminin Türk öğrencilerin matematik başarılarına ve problem çözme becerilerine etkisini inceleyen önceki nicel araştırmaların ortak etkisini belirlemeye yönelik bir meta-analizdir. Çalışmaya üstbilişin matematik başarısı ve problem çözme becerisi üzerine etkisini inceleyen, 2000-2023 yılları arasını kapsayan, 12 deneysel araştırma dâhil edilmiştir. Üstbilişe dayalı öğretimin matematik başarısı üzerine yapılan çalışmaların ortalama etki büyüklük değeri (g=1.17), problem çözme becerisi üzerine yapılan çalışmaların ortalama etki büyüklük değeri (g=1.39) olarak hesaplanmıştır. Yapılan analiz sonucunda etki büyüklük değerlerinin anlamlı olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak üstbilişe dayalı öğretimin matematik başarısı ve problem çöme becerisi üzerinde olumlu etkisi olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada ulaşılan sonuçlardan bir diğeri ise üstbilişe dayalı öğretimin hem matematik başarısı üzerindeki hem de problem çözme becerisi üzerindeki etkisi ilkokul öğrencilerinde ortaokul öğrencilerine göre daha yüksek olmasıdır. Bu meta-analiz, üstbilişe dayalı öğretimin problem çözme ve matematik başarısı üzerindeki etkisine yönelik önceki çalışmalardan elde edilen verilerle genel bir sonuca ulaşarak gelecekteki çalışmaların etkilerinin karşılaştırılabileceği referanslar sağlamıştır.

Anahtar Kelimeler

Üstbiliş, Matematik başarısı, Problem çözme, Meta-analiz

Destekleyen Kurum

Bu çalışma birinci yazarın ikinci yazar danışmanlığında hazırladığı yüksek lisans tezinden çıkarılmıştır.

Teşekkür

Çalışmaya sunduğu katkılardan dolayı Dr. Tunahan Filiz'e teşekkür ederiz.

Kaynakça

• Akış, A. (2022). Üstbilişsel stratejilerle desteklenen gerçekçi matematik eğitiminin üçüncü sınıf öğrencilerinin akademik başarıları, matematik tutumları ve üstbilişsel becerilerine etkisinin incelenmesi. (Yayımlanmamış Doktora Tezi) Çukurova Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Adana.
• Akpunar, B. (2011). The analysis of the concepts of cognition and metacognition in terms of the philosophy of mind. Turkish Studies, 6(4), 353–365. https://doi.org/10.7827/turkishstudies.2241
• Anderson, N. J. (2002). The role of metacognition in second language teaching and learning. Washington, DC: Education Resources Information Center.
• Arsuk, S. (2019). Yedinci sınıf öğrencilerine verilen üstbiliş destekli problem çözme öğretiminin problem çözme başarısı ve üstbiliş becerilere etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
• Bakkaloğlu, S., & Toptaş, V. (2022). Eğitim alanında üstbiliş üzerine yapılan lisansüstü tezlerin içerik analizi. Trakya Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 24(1), 155-177. https://doi.org/10.26468/trakyasobed.911333
• Baş, F., & Özturan Sağırlı, M. (2017). A content analysis of the articles on metacognition in education in Turkey. Eğitim ve Bilim, 42(192), 1–33. http://dx.doi.org/10.15390/EB.2017.7115
• Borenstein, M., Hedges, L. V., Higgins, J. P., & Rothstein, H. R. (2013). Meta analize giriş [Introduction to Meta-analysis]. (S. Dinçer, Çev.). Ankara: Anı Yayıncılık.
• Bruning, R. H., Schraw, G. J., & Norby, M. M. (2014). Bilişsel psikoloji ve öğretim (5. b.). (Z. N. Ersözlü, ve R. Ülker, Çev.) Ankara: Nobel Akademik Yayıncılık Eğitim Danışmanlık Tic. Ltd. Şti.
• Creswell, J. W. (2020). Eğitim araştırmaları: Nicel ve nitel araştırmanın planlanması, yürütülmesi ve değerlendirilmesi (Çev. H. Ekşi). İstanbul: Edam.
• Çiftçi, C. (2019). Cebirsel sözel problemler konusundaki öğretimin sekizinci sınıf öğrencilerinin üstbiliş becerilerinin gelişimine etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
• Dondio, P., Gusev, V., & Rocha, M. (2023). Do games reduce maths anxiety? A meta-analysis. Computers & Education, 194, 104650. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2022.104650
• Erdem, A., & Öztürk, M. (2023). Manipülatif destekli üstbilişsel planlamaya dayalı öğrenme ortamı tasarımı: Çarpanlar ve katları konusu örneği. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23(2), 559–584. https://doi.org/10.17240/aibuefd.2023..-1099309
• Erdoğan, F. (2013). Matematik öğretiminde üstbilişsel stratejilerle desteklenen işbirlikli öğrenme yönteminin 6. sınıf öğrencilerinin akademik başarıları, üstbilişsel becerileri ve matematik tutumuna etkisinin incelenmesi. (Yayımlanmamış Doktora Tezi). Marmara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Filiz, T. (2021). Matematik öğrenme güçlüğü yaşayan öğrencilere yönelik öğretimsel müdahalelerin öğrencilerin akademik başarılarına etkisinin incelenmesi. Ankara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Fakültesi Özel Eğitim Dergisi, 22(4), 1025-1055.
• Jacobse, A. E., & Harskamp, E. G. (2009). Student-controlled metacognitive training for solving word problems in primary school mathematics. Educational Research and Evaluation, 15(5), 447-463. https://doi.org/10.1080/13803610903444519
• Lee, Y., Capraro, M. M., Capraro, R. M., & Bicer, A. (2018). A meta-analysis: ımprovement of students’ algebraic reasoning through metacognitive training. International Education Studies, 11(10), 42-49. https://doi.org/10.5539/ies.v11n10p42
• Lester, F. K., & Kehle, P. (2003). From problem-solving to modeling: The evolution of thinking about research on complex mathematical activity. In R. Lesh & H. M. Doerr (Eds.), Beyond constructivism: Models and modeling perspectives on mathematics problem-solving, learning, and teaching (pp. 501–517). New York: Erlbaum.
• Lipsey, M. W., & Wilson, D. B. (2001). Practical meta-analysis. Thousand Oaks: SAGE publications, Inc. Mayer, R. E. (1998). Cognitive, metacognitive, and motivational aspects of problem-solving. Instructional Science, 26(1), 49–63. https://doi.org/10.1023/A:1003088013286 McMillan, J., & Schumacher, S. (2014). Research in education. Essex: Pearson Education Limited.
• Mevarech, Z. R. (1999). Effects of metacognitive training embedded in cooperative settings on mathematical problem solving. The Journal of Educational Research, 92(4), 195-205. https://doi.org/10.1080/00220679909597597
• Mevarech, Z. R., & Kramarski, B. (1997). IMPROVE: A multidimensional method for teaching mathematics in heterogenous classrooms. American Educational Research Journal, 34 (2), 365-395. https://doi.org/10.3102/00028312034002365
• Mevarech, Z., & Fridkin, S. (2006). The effects of IMPROVE on mathematical knowledge, mathematical reasoning and meta-cognition. Metacognition and Learning, 1(1), 85-97. https://doi.org/10.1007/s11409-006-6584-x
• Nakagawa, S., Lagisz, M., Jennions, M. D., Koricheva, J., Noble, D. W., Parker, T. H., Sánchez‐Tójar, A., Yang, Y., & O'Dea, R. E. (2022). Methods for testing publication bias in ecological and evolutionary meta‐analyses. Methods in Ecology and Evolution, 13(1), 4-21. https://doi.org/10.1111/2041-210X.13724
• Okumuş, Ö. (2022). Üstbilişsel planlamaya ve izlemeye dayalı tasarlanan öğretimin cebir öğrenimine etkisi: İkinci dereceden bir bilinmeyenli denklemler konusu örneği. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Bayburt Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bayburt.
• Orwin, R. G. (1983). A fail-safe N for effect size in meta-analysis. Journal of educational statistics, 8(2), 157-159. https://doi.org/10.3102/10769986008002157
• Oudman, S., van de Pol, J. & van Gog, T. (2022). Effects of self-scoring their math problem solutions on primary school students’ monitoring and regulation. Metacognition Learning, 17(1), 213–239. https://doi.org/10.1007/s11409-021-09281-9
• Özsoy, G. (2008). İlköğretim beşinci sınıfta üstbiliş stratejileri öğretiminin problem çözme başarısına etkisi. (Yayımlanmamış Doktora Tezi). Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Öztürk, M. (2021). An embedded mixed method study on teaching algebraic expressions using metacognition-based training. Thinking Skills and Creativity, 39, 1–15. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2021.100787
• Öztürk, M. (2022). Akıl yürütme ve üstbiliş. E. Erdem (Ed.) Mantıksal akıl yürütme içinde (s. 275-294). Ankara: Pegem Akademi.
• Öztürk, M., Sarikaya, İ., & Ada Yıldız, K. (2024). Middle school students’ problem solving performance: Identifying the factors that influence it. International Journal of Science and Mathematics Education, 22(6), 1363-1379. https://doi.org/10.1007/s10763-023-10423-5
• Pehlivan, F. (2012). İlköğretim beşinci sınıf matematik dersinde üstbiliş strateji kullanımının öğrencilerin başarı ve tutumlarına etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Niğde Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Niğde. Rosenthal R. (1979). The “file drawer problem” and tolerance for null results. Psychological Bulletin, 85,638-641.
• Sahin, N., & Coban, İ. (2020). The effect of digital story applications on students' academic achievement: A meta-analysis study. African Educational Research Journal, 8, 62-75. https://doi.org/10.30918/AERJ.8S3.20.047
• Sarı, S. (2012). 7. sınıf cebirsel ifadeler ve denklemler konusunun üstbilişin desteklendiği bir yöntemle öğretiminin kavramsal ve işlemsel öğrenmeye etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Hacettepe Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Ankara.
• Schoenfeld, A. H. (1985). Making sense of “out loud” problem-solving protocols. The Journal of Mathematical Behavior, 4(2), 171–191.
• Sercenia, J. C. & Prudente, M. S. (2023). Effectiveness of the metacognitive-based pedagogical intervention on mathematics achievement: A meta-analysis. International Journal of Instruction, 16(4), 561–578. https://doi.org/10.29333/iji.2023.16432a
• Serin, M. K., & Korkmaz, İ. (2018). İşbirliğine dayalı ortamlarda gerçekleştirilen üstbilişsel sorgulama temelli öğretimin ilkokul 4. sınıf öğrencilerinin matematiksel problem çözme becerilerine etkisi. Elementary Education Online, 17(2), 510-531. https://doi.org/10.17051/ilkonline.2018.418893
• Sırmacı, N. & Tuncer, T. (2013). The effect of metacognition strategies applied in 7 th grade mathematics course “permutation and probability” subject on student’s achievement metacognitive skills attitudes and permanence. Universal Journal of Education and General Studies, 2(3), 71–78.
• Şahinkaya, T., Öztürk, M., & Albayrak, M. (2022). Üstbilişsel IMPROVE tekniğinin oran-orantının öğretimi ve orantısal akıl yürütme becerisinin geliştirilmesi üzerine etkisi. Kocaeli Üniversitesi Eğitim Dergisi, 5(2), 495–516. https://doi.org/10.33400/kuje.1137016
• Tuncer, T. (2011). Matematik dersi yedinci sınıf “permütasyon ve olasılık” konusunda uygulanan üstbiliş stratejilerinin, öğrencilerin başarılarına, üstbiliş becerilerine, tutumlarına ve kalıcılığa etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Atatürk Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
• Türk, A. (2022). Üstbilişsel öğretimin 7. sınıf öğrencilerinin cebir problemlerini çözmeye yönelik başarılarına, tutumlarına ve üstbiliş farkındalıklarına etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Dokuz Eylül Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
• Urban, M., & Urban, K. (2024). Does metacognition matter in creative problem‐solving? A mixed‐methods analysis of writing. The Journal of Creative Behavior. https://doi.org/10.1002/jocb.630
• Verschaffel, L., Schukajlow, S., Star, J., & Van Dooren, W. (2020). Word problems in mathematics education: A survey. ZDM Mathematics Education, 52(1), 1–16. https://doi.org/10.1007/s11858-019-01118-9