Matematik kaygısı ve eğitim uygulamasının sayısal görevler sırasındaki beyin aktivitesine etkisi
The effect of math anxiety and implementation of training on brain activity during numerical tasks
- Tez No: 927595
- Danışmanlar: PROF. DR. METEHAN ÇİÇEK, PROF. DR. NİHAL APAYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Fizyoloji, Psikoloji, Education and Training, Physiology, Psychology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Disiplinlerarası Sinir Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Sinirbilim Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Matematik kaygısı, sayısal görevler sırasında kişilerin yaşadığı olumsuz duygusal deneyimlerini ve performanslarına ilişkin başarısızlık beklentisini ifade etmektedir. Yüksek matematik kaygılı bireylerin sayısal görevlerde daha başarısız olduğu bilinmektedir. Ancak, matematik kaygısının nöral temelleri henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Diğer yandan, pratik uygulamaları beyin ağ yapısında yapısal ve işlevsel farklılıklara yol açabilmektedir. Tez çalışmasında, düşük ve yüksek matematik kaygısı gruplarında sayısal görevler sırasında oluşan beyin aktivasyonlarının pratik uygulamasından nasıl etkilendiği işlevsel manyetik rezonans görüntüleme (iMRG) yöntemiyle incelenmiştir. Çalışmada ilk olarak, geniş bir örneklemde matematik kaygısı taraması gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan matematik kaygı puanı dağılımı üzerinden çalışmanın dahil etme kriterlerine uygun olan bireyler belirlenerek, düşük matematik kaygı grubu (n=14; ortalama yaş=22,857±3,739) ve yüksek matematik kaygı grubu (n=12; ortalama yaş=22,417±2,109) oluşturulmuştur. Çalışma grupları, sayısal görevler yaptıkları sırada iMRG kayıtları alınmıştır. Çalışmada iki farklı sayısal görev türü (zihinsel sayı doğrusu ve aritmetik) ve her görevin kendine ait bir kontrol koşulu görevi (zihinsel sayı doğrusu benzerlik ve sayısal benzerlik) yer almıştır. Katılımcılar ilk iMRG kaydından sonra, dört hafta boyunca ve haftada iki defa olmak üzere, sayısal pratik uygulaması gerçekleştirmiştir. Sayısal pratik uygulamasından sonra katılımcılardan bir iMRG kaydı daha alınmıştır. Böylece, çalışma grupları pratik öncesi (ilk seans) ve pratik sonrası (son seans) olmak üzere iki defa MR çekimine katılmıştır. Tüm bireyler, iMRG çekimlerinden önce psikometrik ve bilişsel bazı değerlendirmelerden geçmiştir. Beyin görüntüleri, 2 (grup) x 2 (seans) x 2 (görev) tekrarlayan ölçümler için ANOVA kullanılarak MATLAB SPM12 programında analiz edilmiştir. Davranışsal sonuçlar sayısal pratik uygulamasının matematik kaygısını azaltarak, bilişsel performansı ve sayısal görev başarısını arttırdığını göstermiştir. Grup etkisi iMRG sonuçlarına göre; düşük matematik kaygısı grubunda angular girus ve yüksek matematik kaygısı grubuda frontal göz alanı aktivasyonu bulunmuştur. Pratik etkisine bağlı olarak bilateral posterior singulat korteks aktive olmuştur. Görev etkisi farklı beyin alanlarında iMRG yanıtlarıyla karakterize bulunmuştur. Zihinsel sayı doğrusu görevi; supramarginal girus, angular girus, preküneus, posterior singulat korteks, precentral girus, postcentral girus, superior temporal girus, frontal göz alanı, inferior frontal junction, posterior insula ve fusiform girus aktivasyonu göstermiştir. Aritmetik görevi; intraparyetal sulkus/oksipital korteks, inferior frontal junction/precentral girus, premotor/suplementer motor alan, dorsolateral prefrontal korteks, anterior insula, kaudat nükleus, supramarginal girus ve serebellum aktivasyonu ortaya çıkarmıştır. Grup, seans ve görev etkileşiminde hipokampus, superior temporal girus, bilateral suplementer motor alan ve primer motor korteks aktivasyonu tespit edilmiştir. Angular girus aritmetik yeteneklerle, frontal göz alanı dikkat süreçleriyle ilişkilendirilmiştir. Bilateral posterior singulat korteksin, sayısal görevlerde oluşturulan zihinsel temsillerin hatırlanması süreçleriyle ilişkili olarak pratik sonrasında aktive olduğu düşünülmüştür. Zihinsel sayı doğrusu görevinde aktive olan beyin alanlarının sayısal işlemlemenin yanında uzaysal süreçlerle ilişkili olduğu bilinmektedir. Diğer yandan, aritmetik görevi aktivasyonlarının görüldüğü beyin alanları sayıların sembolik temsili ve manipülasyonu süreçleriyle ilgilidir. Ayrıca zihinsel sayı doğrusu görevi yaygın bilateral aktivasyonları ortaya çıkarırken, aritmetik görevi bilateral fronto-paryetal ve oksipital korteks aktivasyonlarına ek olarak sol baskın iMRG yanıtları göstermiştir. Etkileşim sonuçlarında görülen hipokampus aktivasyonu bellek temsilinde, superior temporal girus aktivasyonu sözel temsilleştirmede, suplementer motor alan aktivasyonu motor eylem planlama ilişkili temsil süreçlerinde sayısal pratik ilişkili kazanımlarla ilgili olarak düşünülmüştür. Sonuçlar, yüksek matematik kaygılı bireylerin, sayısal pratik sonrası başarılarının daha fazla arttığını ve beyinlerindeki sayısal süreç mekanizmalarının düşük kaygılı bireylerden farklı bir şekilde geliştiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Mathematics anxiety refers to individuals' negative emotional experiences and expectations of failure regarding their performance during numerical tasks. It is known that individuals with high mathematics anxiety tend to perform worse on numerical tasks. However, the neural underpinnings of mathematics anxiety are not yet fully understood. On the other hand, practice sessions can lead to structural and functional differences in brain networks. In this thesis, the impact of practice sessions on brain activations during numerical tasks was examined using functional magnetic resonance imaging (fMRI) in groups with low and high mathematics anxiety. Initially, a mathematics anxiety screening was conducted on a large sample. Based on the distribution of mathematics anxiety scores, individuals meeting the inclusion criteria were identified, and two groups were formed: the low mathematics anxiety group (n=14; mean age=22,857±3,739) and the high mathematics anxiety group (n=12; mean age=22,417±2,109). fMRI data were collected from the study groups while they performed numerical tasks.The study included two types of numerical tasks (mental number line and arithmetic) and a control condition for each task (mental number line coherence and numerical coherence). After the first fMRI scan, participants engaged in math practice twice a week for four weeks. Following the math practice period, a second fMRI scan was conducted. Thus, fMRI data were collected twice: before practice (first session) and after practice (last session). Before the fMRI scans, all participants underwent certain psychometric and cognitive evaluations. Brain images were analyzed using a 2 (group) x 2 (session) x 2 (task) repeated-measures ANOVA in MATLAB SPM12. Behavioral results showed that math practice reduced mathematics anxiety while improving cognitive performance and success in numerical tasks. Regarding group effects in the fMRI results, activation was found in the angular gyrus for the low mathematics anxiety group and in the frontal eye field for the high mathematics anxiety group. Practice-related effects showed activation in the bilateral posterior cingulate cortex. Task effects were characterized by fMRI responses in different brain regions. For the mental number line task, activations were observed in the supramarginal gyrus, angular gyrus, precuneus, posterior cingulate cortex, precentral gyrus, postcentral gyrus, superior temporal gyrus, frontal eye field, inferior frontal junction, posterior insula, and fusiform gyrus. The arithmetic task elicited activations in the intraparietal sulcus/occipital cortex, inferior frontal junction/precentral gyrus, premotor/supplementary motor area, dorsolateral prefrontal cortex, anterior insula, caudate nucleus, supramarginal gyrus, and cerebellum. In the group, session, and task interaction, activations were detected in the hippocampus, superior temporal gyrus, bilateral supplementary motor area, and primary motor cortex. The angular gyrus was associated with arithmetic abilities, while the frontal eye field was linked to attentional processes. It was thought that the bilateral posterior cingulate cortex was activated after the math practice, in relation to the recall of mental representations formed during numerical tasks. The brain areas activated during the mental number line task are known to be associated with spatial processes in addition to numerical processing. On the other hand, the brain regions activated during the arithmetic task are associated with the symbolic representation and manipulation of numbers. Moreover, while the mental number line task revealed widespread bilateral activations, the arithmetic task showed bilateral fronto-parietal and occipital cortex activations, along with left-lateralized fMRI responses. Hippocampal activation observed in the interaction results was associated with memory representation, superior temporal gyrus activation with verbal representation, and supplementary motor area activation with representations related to motor action planning, suggesting that math practice led to gains in these processes. The results indicated that individuals with high mathematics anxiety showed greater performance improvements after math practice and that the mechanisms of numerical processing in their brains progressed differently compared to those with low anxiety.
Benzer Tezler
- Yeni nesil sorularla zenginleştirilmiş bağlam temelli öğretimin akademik başarıya, matematik okuryazarlığı özyeterliğine, matematiksel muhakemeye ve matematik kaygısına etkisi
The effect of context-based teaching enriched with new generation questions on academic achievement, mathematical literacy self-efficacy, mathematical reasoning and mathematical anxiety
ÖMER FARUK METİN
Doktora
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimÇukurova ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEDİHA SARI
- Özbelirleme kuramı çerçevesinde lise öğrencilerinin matematik öğrenen özerkliği: Bir karma desen araştırması
Mathematics learning autonomy of high school students within the framework of self-determination theory: A mixed pattern research
EMİNE CAN YURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Eğitim ve ÖğretimAydın Adnan Menderes ÜniversitesiEğitim Programları ve Öğretimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASUMAN SEDA SARACALOĞLU
- 7. sınıf matematik dersi olasılık ve istatistik öğrenme alanının öğretiminde 'Sınav yoluyla öğrenme yöntemi'nin öğrencilerin akademik başarı, tutum ve sınav kaygısına etkisi
The effect of 'Learning-through-exam method' on students' academic success, attitude and test anxiety in the teaching of probability and statistics learning domain at seventh grade mathematics course
İSMAİL ŞAN
Doktora
Türkçe
2014
Eğitim ve Öğretimİnönü ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA AKDAĞ
- Ders imecesi modelinin öğretmen adaylarının öğretmenlik uygulaması sürecindeki gelişimlerine yansımaları
Reflections of the lesson study model on the development of teacher candidates in the teaching practice process
ZEYNEP BOYACI
- Atama bekleyen fen bilimleri öğretmenlerinin kaygı düzeyleri
Level of anxiety of science teachers waiting for their assignment
ÖZNUR TÜM
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Eğitim ve ÖğretimTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANSEL AKBULUT