İlkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin bilişsel matematiksel modelleme yeterliklerinin geliştirilmesi

Bu araştırmada, ilkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin bilişsel matematiksel modelleme yeterliklerinin gelişimsel süreci incelenmiştir. Bu kapsamda bu araştırma ilkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin model oluşturma etkinlikleri süresince Borromeo Ferri (2006) tarafından geliştirilen matematiksel modelleme yeterliklerinin gelişimsel sürecinin incelenmesine dayalı bir yapılandırmacı öğretim deneyidir. Araştırmanın çalışma grubu düşük, orta ve yüksek matematiksel modelleme yeterliğine sahip olan sekiz öğrenciden oluşmaktadır. Bu sekiz öğrenci içinden üç öğrenci de odağa alınan öğrenciler olarak belirlenmiştir. Araştırmanın veri toplama aracı, matematik eğitimi nitel araştırmalarında kullanılan göreve dayalı mülakat yöntemidir. Bu doğrultuda bu çalışmada ilkokul dördüncü sınıf öğrencileri için 11 (on bir) farklı model oluşturma etkinliği tasarlanmıştır. Bu 11 farklı model oluşturma etkinliğinin bir tanesi, çalışma grubu ve odağa alınan öğrencileri belirleme; dört tanesi, ön, ara ve son klinik görüşmeler sürecinde kullanılmıştır. Geriye kalan altı model oluşturma etkinliği ise öğretim bölümleri sürecinde uygulanmıştır. Bu doğrultuda öğrencilere model oluşturma etkinlikleri verilerek bir görev üzerinde çalışmaları sağlanmış, öğrencilerin modelleme yeterlikleri ve gelişimleri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu kapsamda araştırmada ilkokul dördüncü sınıf öğrencileri ile altı öğretim bölümü ve dört klinik görüşmeyi içeren, araştırmacının araştırmacı/öğretmen rolünü üstlendiği, model oluşturma etkinliklerinin işbirlikli öğrenme teknikleri (düşün-konuş-yaz, düşün-eşleş-paylaş, zamanla sınırlandırılmış eşleş-tartış) doğrultusunda uygulandığı bir süreç gerçekleştirilmiştir. İlkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin matematiksel modelleme süreçleri ve yeterlikleri, Borromeo Ferri'nin (2006) modelleme yeterlikleri doğrultusunda Tekin Dede ve Bukova Güzel (2018) tarafından oluşturulan Modelleme Yeterlikleri Değerlendirme Rubriği kullanılarak analiz edilmiştir. Araştırma sürecinin ilk klinik görüşme ve öğretim bölümlerinde, öğrencilerin problemi anlamadan ve sadeleştirmeden doğrudan problem çözme eylemine geçtikleri görülmüştür. Ayrıca öğrenciler sonuç odaklı bir anlayışa sahip oldukları için elde ettikleri matematiksel sonucu yorumalamadıkları ve doğrulamadıkları görülmüştür. Ancak kullanılan işbirlikli öğrenme teknikleri (düşün-konuş-yaz, düşün-eşleş-paylaş, zamanla sınırlandırılmış eşleş-tartış) sayesinde öğrencilerin bilişsel matematiksel modelleme yeterliklerini (problemi anlama, problemi sadeleştirme, matematikselleştirme, matematiksel olarak çalışma, yorumlama, doğrulama) ortaya koyabilmesine imkân sağladığı ve geliştirdiği belirlenmiştir. Bir başka deyişle tasarlanan öğrenme ortamlarının temelini oluşturan işbirlikli öğrenme tekniklerinin (düşün-konuş-yaz, düşün-eşleş-paylaş, zamanla sınırlandırılmış eşleş-tartış) öğrencilerin bilişsel matematiksel modelleme yeterliklerini geliştirdiği sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca matematiksel modelleme problemleri çözmenin bir başka deyişle problem çözerek matematiksel modellemeye dair deneyim kazanmanın öğrencilerin bilişsel matematiksel modelleme yeterliklerini geliştirdiği sonucuna ulaşılmıştır. Son olarak kullanılan işbirlikli öğrenme teknikleri ve model oluşturma etkinlikleri ile çalışarak matematiksel modelleme süreci yaşayan öğrencilerin eleştirel düşünme, problem çözme, işbirliği, matematiksel iletişim becerilerinin (21. yüzyıl becerileri) geliştiği tespit edilmiştir.