Matematik eğitiminde problem çözmeye dayalı öğrenme: Meta - analiz çalışması

Abstract

Bu tez çalışmasında, matematik eğitiminde problem çözmeye dayalı öğrenmenin başarıya ve tutuma olan etkilerinin ele alındığı tam deneysel çalışmalar üzerinde meta-analiz gerçekleştirilmiştir. Meta-analiz, belirli bir konuda yapılmış, birbirinden bağımsız, birden çok çalışmanın sonuçlarını birleştirme ve elde edilen araştırma bulgularının istatistiksel analizini yapma yöntemidir. Bu amaçla Türkiye'de ve yurtdışında 2001-2015 yılları arasında gerçekleştirilmiş deneysel çalışmaların bulgularını sayısal olarak bir araya getirmek suretiyle değişkenler arasındaki etki büyüklüğü ortaya konulmuştur. Problem çözmeye dayalı öğrenmenin akademik başarı ve/veya tutum üzerindeki etkisini tespit etmek amacıyla konu ile ilgili olarak yurtiçinde 54, yurtdışında ise 97 adet yüksek lisans ve doktora tezi; yurtiçi 117, yurtdışı ise 146 adet makale ve bildiri tespit edilmiş; bu çalışmalardan sadece öntest-sontest kontrol gruplu deneysel modelli ve etki büyüklüğünün hesaplanmasında gerekli tüm verileri ortaya koyan çalışmalar meta-analiz sürecine dahil edilmiştir. Bu bağlamda toplanan çalışmalardan dâhil edilme kriterlerini taşıyan 62 adet çalışma meta-analiz yöntemiyle birleştirilmiştir.Meta-analiz bulguları ele alındığında, problem çözmeye dayalı öğrenme ile ilgili olarak Türkiye'de hem akademik başarı hem de tutum üzerine yapılmış çalışmaların 2006 yılında, sadece başarı için ise en fazla 2010 yılında gerçekleştirildiği bulunmuştur. Konu alanları açısından ele alındığında Türkiye'de problem çözmeye dayalı öğrenmenin matematik dersindeki etkililiğini akademik başarı açısından inceleyen ve bu meta-analize dâhil edilen çalışmalarda, en fazla `Denklem ve Eşitsizlikler` konu alanında olduğu bulunmuştur. Bu konunun ardından geometri konusunda yapılan çalışmalar çoğunluktadır. Tutum açısından bakıldığında da, baskın bir konu alanı bulunmamıştır. Buna karşın yurtdışı çalışmalar ele alındığında akademik başarı ve tutum açısından en fazla `sayılar` ve `geometri` konu alanlarında tam deneysel modelde ampirik araştırmalar yürütüldüğü tespit edilmiştir.Çalışmaların gerçekleştirildikleri öğretim düzeylerine göre elde edilen bulgular değerlendirildiğinde Türkiye'de ortaokul düzeyinde probleme dayalı öğrenmenin matematik dersindeki akademik başarı ve tutumlara etkililiği üzerine yapılan çalışmalar, meta-analize dâhil edilen çalışmaların % 50'lik bölümünü oluşturmuştur. Bu bakımdan ortaokul kademesinde yapılan çalışmaların daha çoğunlukta olduğu bulunmuştur. Bununla beraber yurtdışı çalışmalarda ise hem akademik başarı hem de tutumlarla ilgili olarak lisans düzeyinde yapılan çalışmalar daha çoğunluktadır.Türkiye'de deneysel uygulamaların gerçekleştirildiği şehirler açısından meta-analize dâhil edilen çalışmalar incelendiğinde, Ankara ili akademik başarı ve tutum açısından en fazla çalışma yapılan yer olarak görülmektedir. Meta-analize dâhil edilen çalışmalar gerçekleştirildikleri ülkelere göre incelendiğinde ise Amerika Birleşik Devletleri (ABD) akademik başarı açısından; Pakistan da tutum açısından en fazla çalışma yapılan ülkeler olarak belirlenmiştir. Meta-analize dâhil edilen deneysel çalışmalar uygulama süreleri açısından incelendiğinde, Türkiye'de çalışmaların genellikle 1-4 hafta arası uygulandığı; buna karşın yurtdışı çalışmalarda ise deneysel uygulamaların 5-6 haftalık sürece yayıldığı belirlenmiştir.Araştırmada, Cohen (1988) tarafından geliştirilen sınıflandırma esas alınmıştır ve bu sınıflandırmaya göre bulunan bu etki büyüklükleri, akademik başarı bakımından Türkiye için geniş; yurtdışı çalışmalar için ise orta düzeyde bir etki büyüklüğünü ifade etmektedir. Meta-analize dâhil edilen yurtiçi ve yurtdışı çalışmaların % 96,55'inin pozitif etki büyüklüğüne sahip olduğu belirlenmiştir.Tutum açısından bakıldığında ise, meta-analize dâhil edilen çalışmaların genel etki büyüklüğü Türkiye için E.B.=0,512; yurtdışı için ise E.B.=0,775 olarak bulunmuştur. Bu değerlerin ikisi de Cohen'in (1988) sınıflandırmasına göre orta büyüklükte bir etki değeridir. Bu sonuç, probleme dayalı öğrenme anlayışının öğrencilerin matematik dersine yönelik tutumlarını klasik müfredat uygulamalarına kıyasla Türkiye için % 40; yurtdışı için ise % 58 oranında artırdığı anlamına gelmektedir. Araştırma sonucunda meta-analiz çalışması gerçekleştirmeyi düşünen araştırmacıların, araştırmaya daha başlamadan çok iyi planlama yapmaları, işyükünü göz önünde bulundurmaları ve güçlüklerin üstesinden gelebilmek için başka yollara sahip olmaları gerektiği önerilmiş ve meta-analize yönelik çalışmaların artırılarak devam etmesi yönünde ifadeler ileri sürülmüştür.Anahtar Kelimeler: Problem Çözmeye Dayalı Öğrenme, Matematik, Akademik Başarı, Tutum, Meta-Analiz

In this master's thesis, meta-analysis was conducted on experimental work discussing the impact of problem solving-based learning on achievement and attitude in mathematics education. Meta-analysis is a method of combining the results of multiple studies which are performed on a specific issue independently and making the statistical analysis of the results of findings. For that purpose, the effect size between variables has been demonstrated by assembling numerically the findings of experimental studies have been carried out in Turkey and abroad between the years 2001-2015. 54 , and 97 master's and doctoral dissertations at home and abroad respectively ; 117 domestic, 146 overseas articles and papers have been identified in order to determine the impact of problem solving-based learning on achievement and attitude. From these studies only pretest-posttest control group studies and the studies revealing all the necessary data for calculating the effect size were included in the meta-analysis process. As a consequence, 62 studies were combined with meta-analysis method. Considering meta-analysis findings, it is found that studies on academic achievement and attitude are performed in 2006 in Turkey, whereas studies focusing on just achievement issue are mostly performed in 2010 with respect to problem solving-based learning. Considering in terms of topics, `Equations and Inequalities` has been mostly the subject field of studies included in meta-analysis of the effectiveness of problem solving-based learning in math class in Turkey in terms of academic achievement. Following this topic, the geometry is the second topic on most of the studies. However, no significant subject field was found for the attitudes. Nonetheless, it is seen that `Numbers` and `geometry` topic fields are mostly included in overseas experimental model of empirical research. Regarding the findings of studies carried out according to their education level, the studies on the effectiveness of problem solving-based learning on academic performance and attitude at secondary level in math class in Turkey, constitutes 50 % of all studies included in the meta- analysis. In other words, it was found that the majority of research was done at the secondary school stage. Moreover, we have the same results at overseas undergraduate level studies. Ankara is seen as hosting most studies on academic achievement and attitude among of all the cities included in meta-analysis researches in Turkey. When the countries are analyzed according to number of meta- analysis study: the United States of America (USA) in terms of academic achievement; Pakistan in terms of attitude have been identified as countries that do most work. When the experimental studies included in the meta-analysis are examined in terms of implementation periods, studies are generally applied between 1-4 weeks in Turkey, whereas the application of studies abroad spread as long as 5-6 weeks. This study is based on classification system according to Cohen (1988). The effect sizes attained represent a large effect size for Turkey about academic achievement, and a medium effect size for abroad studies. Among all of the domestic and foreign studies included in the meta- analysis, it is shown that 96.55 % of them have a positive effect size. It is found that, the overall effect size of the study included in the meta-analysis for Turkey is E. S. = 0,512; for abroad it is E.S.=0,775 in terms of attitude. Those both values are regarded as medium effect size according to Cohen (1988). This result signifies that problem solving-based learning compared to classical syllabus practices improve students' attitudes towards Math class 40 % in Turkey and 58 % abroad positively. At the end of research, researchers are suggested to plan their research before starting their work, take into consideration workload, have alternative ways to get over the difficulties and continue their works intensely.Key Words: Problem Solving Based Learning, Mathematics, Academic Performance, Attitude, Meta-Analysis