Bilgi işlemsel düşünme sürecinde cebirsel düşünmenin gelişimini amaçlayan öğretimin tasarlanması, uygulanması ve değerlendirilmesi
Designing, implementing, and evaluating instruction aimed at developing algebraic thinking in the computational thinking process
- Tez No: 1015370
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİN AYDIN, PROF. DR. EYÜP SEVİMLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Matematik Öğretmenliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmada, ortaokul altıncı sınıf öğrencilerinin cebirsel düşünme gelişimini destekleyen bir cebir öğretim tasarımı geliştirilmiştir. Tasarım, bilgi işlemsel düşünme süreciyle desteklenmiş blok tabanlı kodlama etkinliklerine dayanmaktadır. Araştırmada bu tasarımın geliştirilmesi, uygulanması ve değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Cebirsel düşünme örüntüleri fark etme, nicelikler arasındaki ilişkileri kurma, genelleme yapma, farklı temsiller arasında geçiş kurma ve ulaşılan genellemeleri gerekçelendirme boyutlarıyla ele alınmıştır. Bilgi işlemsel düşünme ise öğrencilerin problem durumlarını anlamlandırma, çözüm sürecini adımlara ayırma, algoritmik yapı kurma, çözümü test etme, hata ayıklama, iletişim kurma ve iş birliği içinde çalışma süreçlerini görünür kılan tamamlayıcı bir düşünme çerçevesi olarak kullanılmıştır. Araştırma, tasarım tabanlı araştırma yaklaşımıyla yürütülmüştür. Öğretim tasarımı, varsayımsal öğrenme yörüngesi ve 5E öğretim modeli doğrultusunda, birbirinden bağımsız öğrenci gruplarıyla yürütülen iki uygulama döngüsünde uygulanmıştır. Birinci döngüden elde edilen bulgular doğrultusunda öğretim süreci revize edilmiş; ikinci döngüde daha bütünleşik, aşamalı ve temsil geçişlerini güçlendiren öğretim yapısına ulaşılmıştır. Geliştirilen öğretimin uygulanması sürecinde öğrencilerin cebirsel düşünme ve bilgi işlemsel düşünme becerilerindeki gelişim değerlendirilmiştir. Araştırmada nitel ve nicel veriler birlikte kullanılmıştır. Veri kaynaklarını Cebirsel Düşünme Testi, Bilgisayarca Düşünme Beceri Düzeyleri Ölçeği, etkinlik kâğıtları, ödev kâğıtları, gözlem formları, öğrenci günlükleri, klinik görüşmeler, blok tabanlı kodlama çıktıları, rubrik değerlendirmeleri ve revizyon günlüğü oluşturmuştur. Araştırma bulguları, geliştirilen öğretim tasarımının öğrencilerin cebirsel düşünme ve bilgi işlemsel düşünme süreçlerini desteklediğini göstermiştir. Öğrencilerin görsel blok tabanlı kodlama çıktılarından hareketle tablo, sözel kural, cebirsel ifade ve grafik temsilleri arasında ilişki kurabildikleri; örüntüleri genelleme, değişkenleri anlamlandırma, çözümlerini test etme ve hatalarını gözden geçirme süreçlerinde gelişim gösterdikleri belirlenmiştir. Birinci uygulama döngüsü sonunda yapılan revizyonların öğretim sürecini daha etkili hâle getirdiği görülmüş, ikinci döngüye ilişkin ön test-son test bulguları öğrencilerin cebirsel düşünme ve bilgi işlemsel düşünme düzeylerinde son test lehine anlamlı ve güçlü bir gelişim olduğunu ortaya koymuştur. Sonuç olarak araştırma, bilgi işlemsel düşünme süreciyle desteklenmiş blok tabanlı kodlama ortamında yapılan cebir öğretiminin öğrencilerin cebirsel ilişkileri görünür kılmalarını, farklı temsillerle ifade etmelerini, genellemelerini sınamalarını ve gerekçelendirmelerini destekleyen işlevsel bir öğrenme ortamı sunduğunu göstermektedir. Araştırma sonunda ortaya konulan tasarım ilkeleri, öğrenme yörüngesi ve öğretim içeriği ortaokul düzeyinde cebirsel düşünme ile bilgi işlemsel düşünmeyi bütünleştirmeye yönelik uygulanabilir bir model sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, an algebra teaching design was developed to support the algebraic thinking development of sixth-grade middle school students. The design is based on block-based coding activities supported by computational thinking processes. The study aims to develop, implement, and evaluate this teaching design. Algebraic thinking was addressed through the dimensions of recognizing patterns, establishing relationships between quantities, generalizing, making transitions between different representations, and justifying the generalizations reached. Computational thinking was used as a complementary thinking framework that made students' processes of understanding problem situations, decomposing the solution process into steps, constructing algorithmic structures, testing solutions, debugging, communicating, and working collaboratively visible. The study was conducted through a design-based research approach. The teaching design was implemented in two independent implementation cycles in line with a hypothetical learning trajectory and the 5E instructional model. Based on the findings obtained from the first cycle, the teaching process was revised; in the second cycle, a more integrated and gradual teaching structure that strengthened transitions between representations was achieved. During the implementation of the developed teaching design, students' development in algebraic thinking and computational thinking skills was evaluated. Qualitative and quantitative data were used together in the study. The data sources consisted of an algebraic thinking test, a computational thinking scale, activity sheets, homework sheets, observation forms, student journals, clinical interviews, block-based coding outputs, rubric evaluations, and a revision journal. The findings showed that the developed teaching design supported students' algebraic thinking and computational thinking processes. It was determined that students were able to establish relationships among table, verbal rule, algebraic expression, and graph representations based on block-based coding outputs. They also showed improvement in generalizing patterns, making sense of variables, testing their solutions, and reviewing their errors. The revisions made at the end of the first implementation cycle made the teaching process more effective, and the pre-test and post-test findings from the second cycle revealed a significant and strong improvement in students' algebraic thinking and computational thinking levels in favor of the post-test. As a result, the study shows that algebra teaching conducted in a block-based coding environment supported by computational thinking processes provides a functional learning environment that helps students make algebraic relationships visible, express them through different representations, test their generalizations, and justify their reasoning. The teaching principles, learning trajectory, and instructional contents developed at the end of the study offer an applicable model for integrating algebraic thinking and computational thinking at the middle school level.
Benzer Tezler
- Matematik öğretmen adaylarının problem çözme süreçlerinin bilgi işlemsel düşünme bağlamında incelenmesi
Investigation of prospective mathematics teachers' problem solving processes in the context of computational thinking
MURAT GÜÇLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Eğitim ve ÖğretimAydın Adnan Menderes ÜniversitesiMatematik Eğitimi Bilim Dalı
PROF. DR. ERSEN YAZICI
- Ortaokul öğrencilerinin matematiksel düşünme süreçlerinin ve matematiksel dil becerilerinin matematiğin üç dünyası kuramsal çerçevesi açısından incelenmesi
An investigation of mathematical thinking processes and mathematical language skills of secondary school students through the theoretical framework of 'three worlds of mathematics'
ESRA AKARSU YAKAR
Doktora
Türkçe
2019
Eğitim ve ÖğretimDokuz Eylül Üniversitesiİlköğretim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHA YILMAZ
- Öğretmenlerin öğretim sürecinde öğrencilerinin bilgi işlemsel düşünme becerisini geliştirebilme öz yeterlik algısı
Teachers' self-efficacy perception in enhancing students' computational thinking skills during the teaching process
AYŞE AYDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Eğitim ve ÖğretimTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiBilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEREM KILIÇER
- Bilgi işlemsel düşünme becerisini kazandırma sürecinde etkileşimli öğrenme ortamının bilişsel ve duyuşsal değişkenler açısından incelenmesi
Investigation of interactive learning environment in terms of cognitive and affective variables in the process of gaining computational thinking skills
ELİF ŞENGÜN ÖZTAŞ
Doktora
Türkçe
2023
Eğitim ve ÖğretimAnkara ÜniversitesiBilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN GÜLBAHAR GÜVEN
- Robotik programlama ile bilgi-işlemsel düşünme becerisine yönelik öğretim sürecinde öğretmenlerin pedagojik alan bilgisi gelişimi
Teachers' pedagogical content knowledge developments in the ınstructional process for computational thinking skill via robot programming
SERVET KILIÇ
Doktora
Türkçe
2020
Eğitim ve ÖğretimTrabzon ÜniversitesiBilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNAL ÇAKIROĞLU