TC SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ PROBLEM ÇÖZME ...

147 Pages·2015·4.34 MB·Turkish

T.C.
SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ
FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

PROBLEM ÇÖZME BASAMAKLARINA DAYALI
BĠREYSELLEġTĠRĠLMĠġ WEB TABANLI
MATEMATĠK ÖĞRENME ORTAMININ
TASARLANMASI, UYGULANMASI,
DEĞERLENDĠRĠLMESĠ VE ÖĞRENCĠ
BAġARISINA ETKĠSĠ

Derya Özlem YAZLIK

DOKTORA TEZĠ

Matematik Anabilim Dalı

Ağustos-2015
KONYA
Her Hakkı Saklıdır

ÖZET

DOKTORA TEZĠ

PROBLEM ÇÖZME BASAMAKLARINA DAYALI BĠREYSELLEġTĠRĠLMĠġ
WEB TABANLI MATEMATĠK ÖĞRENME ORTAMININ TASARLANMASI,
UYGULANMASI, DEĞERLENDĠRĠLMESĠ VE ÖĞRENCĠ BAġARISINA
ETKĠSĠ

Derya Özlem YAZLIK

Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Matematik Anabilim Dalı

DanıĢman: Doç. Dr. Ahmet ERDOĞAN

2015, 147 Sayfa

Jüri
Doç. Dr. Ahmet ERDOĞAN
Prof. Dr. DurmuĢ BOZKURT
Doç. Dr Necati TAġKARA
Doç. Dr. Yıldıray KESKĠN
Yrd. Doç. Dr. Hasan KÖSE

Bu çalıĢmanın amacı, 9. Sınıf matematik müfredatında yer alan “Denklem ve eĢitsizlikler ile
ilgili uygulamalar” konusunun öğretimi için problem çözme basamaklarına dayalı bireyselleĢtirilmiĢ web
tabanlı öğrenme ortamının tasarlanması, uygulanması ve değerlendirilmesidir. ProbSol adı verilen
bireyselleĢtirilmiĢ web tabanlı bu öğrenme ortamı Polya‟nın (1973) problem çözme basamakları ve
yapılandırmacı yaklaĢım esas alınarak tasarlanmıĢtır. ProbSol öğrenme ortamı tasarlandıktan sonra, bu
öğrenme ortamının sınıf içi kullanımından önce teknolojik ve pedagojik açıdan değerlendirilmesi
hedeflenmiĢtir. Tasarlanan ortamın değerlendirilmesi için veri toplama aracı olarak “ProbSol öğrenme
ortamı değerlendirme” ölçeği kullanılmıĢtır. Bu ölçek yardımıyla, 121 eğitimci ve matematik öğretmeni
tarafından ProbSol öğrenme ortamının pedagojik, içerik, teknolojik ve tasarım açısından değerlendirmesi
sağlanmıĢtır. Bu değerlendirmeler ıĢığında, ProbSol öğrenme ortamının geçerli ve kullanılabilir bir
öğrenme ortamı olduğu sonucuna ulaĢılmıĢtır. Daha sonra ProbSol öğrenme ortamı gerçek sınıf
ortamında uygulanarak bu öğrenme ortamının öğrencilerin akademik baĢarılarına etkisinin ve öğrencilerin
bu öğrenme ortamına iliĢkin görüĢlerinin incelenmesi amaçlanmıĢtır. Bu amaç doğrultusunda, 137 9. sınıf
öğrencisi ile yürütülen bu çalıĢmada kontrol gruplu ön test ve son test araĢtırma deseni kullanılmıĢtır.
AraĢtırmanın verileri ise “BaĢarı testi” ve “Yarı yapılandırılmıĢ görüĢme formu” ile toplanmıĢtır. BaĢarı
testinden elde edilen nicel veriler istatistiksel olarak, görüĢme formundan elde edilen nitel veriler ise
içerik analizi ile analiz edilmiĢtir. AraĢtırmadan elde edilen bulgulara göre deney grubu öğrencilerinin
kontrol grubu öğrencilerine göre daha baĢarılı olduğu görülmüĢtür. Diğer taraftan görüĢme formundan
elde edilen sonuçlar da öğrencilerin ProbSol öğrenme ortamına iliĢkin görüĢlerinin de büyük ölçüde
olumlu olduğunu göstermiĢtir.

Anahtar Kelimeler: Bireysel öğrenme, Ortaöğretim matematik öğretimi, Problem çözme
basamakları, Web tabanlı öğretim

i
ABSTRACT

Ph.D THESIS

DESIGN, APPLICATION, ASSESSMENT AND THE EFFECT OF STUDENTS’
ACHIEVEMENT OF INDIVIDUALIZED WEB BASED MATHEMATIC
LEARNING ENVIRONMENT BASED ON PROBLEM SOLVING STEPS

Derya Özlem YAZLIK

THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF
SELÇUK UNIVERSITY
THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE / DOCTOR OF PHILOSOPHY
IN MECHANICAL ENGINEERING

Advisor: Assoc. Prof. Dr. Ahmet ERDOĞAN

2015, 147 Pages

Jury
Assoc. Prof. Dr. Ahmet ERDOĞAN
Prof. Dr. DurmuĢ BOZKURT
Assoc. Prof. Dr. Necati TAġKARA
Assoc. Prof. Dr. Yıldıray KESKĠN
Assist. Prof. Dr. Hasan KÖSE

The aim of this study is to design, apply and assess individualized web based mathematic learning
environment based on problem solving steps for the teaching of “Applications with regard to equations
and inequalities”. The individualized web-based learning environment which was called ProbSol was
designed based on Polya‟s (1973) problem solving steps and constructivist approach. After ProbSol
learning environment was designed, technological and pedagogical application of this environment was
assessed before it was used in the classroom. “ProbSol learning environment assessment environment”
was used as data collection tool for the assessment of the environment designed. With the help of this
scale, a total of 121 educator and mathematics teachers were asked to assess ProbSol learning
environment in terms of pedagogy, content, technology and design. Under the light of this assessment, it
was concluded that ProbSol learning environment is a valid an applicable learning environment. Later on,
ProbSol was applied in real classroom environment and the effects of this learning environment on
learners‟ academic success and the views of learners with regard to this learning environment were
analyzed. In line with this aim, in this study which was conducted with 137 9th grade students, prep-test
post-test design was used. Data of the study were collected using “Achievement test” and “Semi-
structured interview form”. The quantitative data obtained from the achievement test were statistically
analyzed while the qualitative data obtained via interview form were analyzed using content analysis.
According to data from the study, it was seen that the students in the experimental group were more
successful than the students in the control group. On the other hand, the results from the interview form
indicated that the views of the learners with regard to ProbSol learning environment were mostly positive.

Anahtar Kelimeler: Individualized learning, Problem Solving Steps, Secondary Mathematics
Education, Web-Based Teaching
ii
ÖNSÖZ

ÇalıĢmalarım sırasında desteğini hiçbir zaman esirgemeyen ve her zaman bunu
hissettiren Sayın Hocam Doç. Dr. Ahmet ERDOĞAN‟ a saygı ve Ģükranlarımı sunarım.

ÇalıĢmalarımda görüĢ ve önerilerinden yararlandığım, bu süreçte bana yol
gösteren ve öğrenme nesnelerinin tasarımında katkıları olan Sayın Yrd. Doç. Dr. Suad
BAġBUĞ ve Okutman Kadir ABA‟ ya teĢekkürlerimi sunarım. Uygulama yaptığım
okuldaki tüm öğretmenlere ve anket çalıĢmalarımda emeği olan adlarını sayamadığım
tüm öğretmen arkadaĢlarıma teĢekkürü bir borç bilirim.

YaĢamımın her aĢamasında manevi destekleri ile beni hiç yalnız bırakmayan
aileme ve desteğini benden hiçbir zaman esirgemeyen, tüm akademik çalıĢmalarımda
yardımına baĢvurduğum sevgili eĢim Yasin YAZLIK‟ a sonsuz saygı ve sevgilerimi
sunarım. Son olarak bütün zorluklara rağmen varlıkları ile beni motive eden ikizlerim
Zeynep Hazal ve Mehmet Fatih YAZLIK‟ a teĢekkür ederim.

Doktora öğrenimim süresince burs desteği sağlayan TÜBĠTAK – Bilim Adamı
YetiĢtirme Grubuna (BAYG) teĢekkür ederim.

Derya Özlem YAZLIK
KONYA-2015

iii
ĠÇĠNDEKĠLER

ÖZET ................................................................................................................................ i
ABSTRACT ..................................................................................................................... ii
ÖNSÖZ ........................................................................................................................... iii
ĠÇĠNDEKĠLER .............................................................................................................. iv
TABLOLAR LĠSTESĠ .................................................................................................. vi
ġEKĠLLER LĠSTESĠ ................................................................................................... vii
KISALTMALAR ........................................................................................................... ix
1. GĠRĠġ ........................................................................................................................... 1
1.1. AraĢtırmanın Gerekçesi ve Önemi ......................................................................... 4
1.2. AraĢtırmanın Amacı ............................................................................................... 5
1.3. Problemler .............................................................................................................. 5
1.4. Alt Problemler ........................................................................................................ 6
1.5. AraĢtırmanın Sınırlılıkları ...................................................................................... 6
1.6. AraĢtırmanın Varsayımları .................................................................................... 7
1.7. Tanımlar ................................................................................................................. 7
2. KURAMSAL ÇERÇEVE........................................................................................... 8
2.1. Problem ve Problem Çözme .................................................................................. 8
2.1.1. Problem çözme basamakları ........................................................................... 9
2.1.2. Problem çözme stratejileri ............................................................................ 13
2.1.3. Matematik öğretiminde problem çözmenin önemi ....................................... 15
2.2. Bilgisayar Destekli Öğretim ................................................................................ 17
2.3. Web Tabanlı Öğretim ......................................................................................... 19
2.3.1. Web tabanlı öğretimin olumlu yönleri .......................................................... 23
2.3.2. Web tabanlı öğretimin olumsuz yönleri ........................................................ 23
2.4. Web Tabanlı Öğretimde Öğretim Tasarımı ........................................................ 24
2.5. Ġlgili ÇalıĢmalar ................................................................................................... 26
3. MATERYAL VE YÖNTEM .................................................................................... 49
3.1. AraĢtırma Modeli ................................................................................................. 49
3.2. AraĢtırmanın ÇalıĢma Grubu ............................................................................... 50
3.3. Veri Toplama Araçları ......................................................................................... 50
3.3.1. BaĢarı testi ..................................................................................................... 50
3.3.2. Yarı yapılandırılmıĢ görüĢme formu ............................................................. 51
3.4. Veri Toplama Süreci / Uygulama ........................................................................ 52
3.5. ProbSol Öğrenme Ortamının Tasarlanması ......................................................... 52
iv
3.5.1. Öğrenme nesneleri için problem senaryolarının hazırlanması ve uzman
sistem destekli dijital ortama aktarılması ................................................................ 54
3.5.2. ProbSol öğrenme ortamının içeriğini oluĢturan öğrenme nesnelerinden ekran
görüntüleri ............................................................................................................... 60
3.5.3. ProbSol öğrenme ortamının mimarisi ........................................................... 69
3.6. ProbSol Öğrenme Ortamının Değerlendirilmesi ................................................. 80
3.7. Verilerin Analizi .................................................................................................. 85
3.7.1. BaĢarı testinden elde edilen verilerin analizi ................................................ 85
3.7.2. Yarı yapılandırılmıĢ görüĢme formundan elde edilen verilerin analizi ........ 85
4. BULGULAR .............................................................................................................. 87
4.1. ProbSol Öğrenme Ortamının Öğrencilerin Akademik BaĢarılarına Etkisine
Yönelik Bulgular ......................................................................................................... 87
4.1.1. Deney ve kontrol grubunun ön-test puanlarının karĢılaĢtırılması ................. 87
4.1.2. Deney grubunun ön-test ve son-test puanlarının karĢılaĢtırılması ................ 88
4.1.3. Kontrol grubunun ön-test ve son-test puanlarının karĢılaĢtırılması .............. 88
4.1.4. Deney ve kontrol grubunun son-test puanlarının karĢılaĢtırılması ............... 89
4.1.5. ProbSol öğrenme ortamı ile öğrenim gören kız ve erkek öğrencilerin ön-test
baĢarı puanlarının karĢılaĢtırılması ......................................................................... 90
4.1.6. ProbSol öğrenme ortamı ile öğrenim gören kız ve erkek öğrencilerin son-test
baĢarı puanlarının karĢılaĢtırılması ......................................................................... 90
4.2. Öğrencilerin ProbSol Öğrenme Ortamına ĠliĢkin GörüĢlerine ait Bulgular ........ 91
5. TARTIġMA ............................................................................................................. 100
5.1. ProbSol Öğrenme Ortamının Öğrencilerin Akademik BaĢarılarına Etkisine
Yönelik TartıĢma ...................................................................................................... 101
5.2. Öğrencilerin ProbSol Öğrenme Ortamına ĠliĢkin GörüĢlerine Yönelik TartıĢma
.................................................................................................................................. 103
6. SONUÇ VE ÖNERĠLER........................................................................................ 108
6.1. Sonuçlar ............................................................................................................. 108
6.1.1. ProbSol öğrenme ortamının öğrencilerin akademik baĢarılarına etkisine
yönelik sonuçlar .................................................................................................... 108
6.1.2. Öğrencilerin ProbSol öğrenme ortamına iliĢkin görüĢlerine yönelik sonuçlar
.............................................................................................................................. 109
6.2. Öneriler .............................................................................................................. 111
KAYNAKLAR ............................................................................................................ 113
EKLER ........................................................................................................................ 129
ÖZGEÇMĠġ ................................................................................................................ 135

v
TABLOLAR LĠSTESĠ
Tablo 3.1. ÇalıĢmanın araĢtırma deseni..........................................................................50
Tablo 3.2. AraĢtırmanın çalıĢma grubunu oluĢturan öğrencilerin gruplara ve cinsiyete
göre dağılımı....................................................................................................................50
Tablo 3.3. ProbSol öğrenme ortamındaki öğrenme nesnelerinin problem çeĢitlerine göre
dağılımı............................................................................................................................54
Tablo 3.4. Matematik öğretmenlerinin ProbSol öğrenme ortamının öğrenmeye etkisine
iliĢkin görüĢlerinin frekans ve yüzdeleri.........................................................................81
Tablo 3.5. Matematik öğretmenlerinin ProbSol öğrenme ortamının yeterliklerine iliĢkin
görüĢlerinin frekans ve yüzdeleri....................................................................................82
Tablo 3.6. Matematik öğretmenlerinin ProbSol öğrenme ortamının tasarım ve kullanım
kolaylığına iliĢkin görüĢlerinin frekans ve yüzdeleri......................................................83
Tablo 3.7. Deney ve kontrol grubu öğrencilerinin ön-test baĢarı puanlarının bağımsız t-
testi ile karĢılaĢtırılması...................................................................................................87
Tablo 3.8. Deney grubu öğrencilerinin ön-test ve son-test baĢarı puanlarının bağımlı t-
testi ile karĢılaĢtırılması...................................................................................................88
Tablo 3. 9. Kontrol grubu öğrencilerinin ön-test ve son-test baĢarı puanlarının bağımlı
t-testi ile karĢılaĢtırılması.................................................................................................89
Tablo 3.10. Deney ve kontrol grubu öğrencilerinin son-test baĢarı puanlarının bağımsız
t-testi ile karĢılaĢtırılması.................................................................................................89
Tablo 3.11. Deney grubu kız ve erkek öğrencilerinin ön-test baĢarıp Mann Whitney U-
testi ile karĢılaĢtırılması...................................................................................................90
Tablo 3.12. Deney grubu kız ve erkek öğrencilerinin son-test baĢarı puanlarının Mann
Whitney U-testi ile karĢılaĢtırılması................................................................................91
Tablo 3.13. GörüĢme formundan elde edilen temalar ve alt temalar..............................92
Tablo 3.14.“ProbSol ile Öğrenme” teması.....................................................................92
Tablo 3.15. “Derse Ġlgi” teması......................................................................................93
Tablo 3.16.“ProbSol‟ün Yapısı” teması..........................................................................95
Tablo 3.17.“Tercih” Teması...........................................................................................96
Tablo 3.18.“Matematiğe KarĢı Tutum” teması...............................................................97
Tablo 3.19.“Ġhtiyaç” teması............................................................................................98

vi
ġEKĠLLER LĠSTESĠ

ġekil 2.1. Öğretim tasarımının aĢamaları, iĢlemleri ve çıktıları......................................25
ġekil 3.1. ÇalıĢma boyunca yürütülen planının akıĢ Ģeması...........................................53
ġekil 3.2. Ġçerisinde tek problem bulunan öğrenme nesnesinin örnek yapısı ve iĢleyiĢ
Ģeması..............................................................................................................................57
ġekil 3.3. Ġçerisinde iki problem bulunan öğrenme nesnesinin örnek yapısı ve iĢleyiĢ
Ģeması..............................................................................................................................58
ġekil 3.4. Problem 11'in giriĢ ekranı görüntüsü..............................................................61
ġekil 3.5. Problem 11'in "e " ekranı görüntüsü...............................................................61
2
ġekil 3.6. Problem 11'in "e " ekran görüntüsü................................................................62
3
ġekil 3.7. Problem 11'in "e " ekran görüntüsü................................................................62
4
ġekil 3.8. Problem 11'in "e " ekran görüntüsü................................................................63
5
ġekil 3.9. Problem 11'in "e " ekran görüntüsü................................................................63
6
ġekil 3.10. Problem 11'in "e " ekran görüntüsü..............................................................64
7
ġekil 3.11. Problem 22'nin giriĢ ekran görüntüsü...........................................................64
ġekil 3.12. Problem 22'nin "e " ekran görüntüsü............................................................65
1
ġekil 3.13. Problem 22'nin "e " ekran görüntüsü............................................................65
2
ġekil 3.14. Problem 22'nin "e " ekran görüntüsü............................................................66
3
ġekil 3.15. Problem 22'nin "e " ekran görüntüsü............................................................66
4
ġekil 3.16. Problem 22'nin "e " ekran görüntüsü............................................................67
5
ġekil 3.17. Problem 22'nin "e " ekran görüntüsü............................................................67
7
ġekil 3.18. Problem 22'nin "e " ekran görüntüsü............................................................68
8
ġekil 3.19. Problem 22'nin "e " ekran görüntüsü............................................................68
9
ġekil 3.20. ProbSol öğrenme ortamının ana sayfa ekran görüntüsü...............................70
ġekil 3.21. "Problem Nedir?" linki altındaki sayfanın ekran görüntüsü.........................70
ġekil 3.22."Problem çözme basamakları nelerdir?" linki altındaki sayfanın ekran
görüntüsü.........................................................................................................................71
ġekil 3.23. "Örnek Problemler" linki altındaki sayfanın ekran görüntüsü......................71
ġekil 3.24. "Kullanım Klavuzu" linki altındaki sayfanın ekran görüntüsü.....................72
ġekil 3.25. "Oturum aç" linki altındaki sayfanın ekran görüntüsü..................................72
ġekil 3.26. Oturum açan öğrencinin karĢılaĢtığı ara yüzün ekran görüntüsü..................73
ġekil 3.27. Örnek bir öğrenci için daha sonraki problemleri ulaĢamama durumunda
karĢılaĢtığı ara yüzün ekran görüntüsü............................................................................74
ġekil 3.28. Probleme doğru cevap veren öğrenciye verilen dönütün ekran görüntüsü...74
ġekil 3.29. Probleme doğru cevap veremeyen öğrencinin karĢılaĢtığı ipucuna iliĢkin
ekran görüntüsü...............................................................................................................75
ġekil 3.30. Öğrenme nesnesini baĢarı ile tamamlayan öğrencinin bir sonraki öğrenme
nesnesine yönlendirilmesine iliĢkin ekran görüntüsü......................................................76
ġekil 3.31. Örnek bir çözümlü sorunun yer aldığı sayfanın ekran görüntüsü.................77
ġekil 3.32. Öğrencinin örnek bir çözümlü soruya yanlıĢ cevap verdiğinde verilen
ipucunun ekran görüntüsü...............................................................................................77
ġekil 3.33. Örnek bir çözümlü soruya doğru cevap veren öğrencinin "Çözümü Göster"
linkine iliĢkin örnek ekran görüntüsü..............................................................................78
ġekil 3.34. Örnek bir çözümlü soruya iliĢkin çözümün verildiği ekran görüntüsü.........78
ġekil 3.35. Örnek bir değerlendirme sorusunun yer aldığı sayfanın ekran görüntüsü....79
ġekil 3.36. Öğrencilerin problem detaylarının öğretmene ve yöneticiye listelendiği ara
yüzün ekran görüntüsü.....................................................................................................79
vii