Öğrencilerin beyin dalgalarının problem çözme sürecinde incelenmesi

Bu araştırmanın amacı, matematik eğitiminde sinirsel mekanizmaların anlaşılmasına katkı sağlayabilmek için farklı bilişsel stillere sahip öğrencilerin farklı türdeki matematik problemlerini çözme sürecindeki beyin aktivitelerini elektrofizyolojik olarak incelemektir. Bu araştırmada, örneklem tayinine gerek duyulmadan karma yöntem araştırması kullanılmıştır. Karma yöntem araştırması, nicel ve nitel araştırma tekniklerinin birleştirildiği araştırma olarak tanımlanmaktadır. Buna göre, nicel ve nitel veriler ayrı ayrı toplanmış, analiz edilmiş ve elde edilen veriler sonuçta bir araya getirilmiştir. Araştırma bilişsel stili farklı olan öğrencilerin farklı türdeki problemlere ait çözüm sürecinde beyin dalga kayıtlarının alınması ve problem testine ait öğrencilerin görüşlerinin incelenmesi olarak iki basamakta gerçekleştirilmiştir. Araştırma 2012-2013 eğitim öğretim yılı bahar döneminde ilköğretim 1. sınıf öğretmen adayları (N= 20) ile yürütülmüştür. Katılımcıların seçiminde bilişsel stil testi ve el asimetri anketi kullanılmıştır. Beyin dalga kayıtlarının alınması için Emotiv Epoc cihazı ile birlikte TestBench yazılımı kullanılmıştır. Kayıt verilerinin analizinde MATLAB programı aracılığıyla geliştirilen SİMSS arayüz tasarımı kullanılmıştır. Kayıt verileri alınırken katılımcılara sorulan problem testi farklı türden problemleri içermekte ve test-tekrar test uygulaması sonucu güvenirlik katsayısı 0,72 olarak bulunmuştur. Beyin dalga kayıtları alınırken katılımcılara bu test araştırmacı tarafından geliştirilen animasyon yazılımında (adobe flash destekli) sunulmuştur. Ayrıca katılımcıların problem testinde yer alan problemler hakkında görüşlerini almak amacıyla görüşme formu hazırlanarak öğrencilerle yarı yapılandırılmış görüşme yapılmıştır. Bulgular, farklı stildeki öğrencilerin farklı türdeki problemleri çözerken beyin dalgalarına ait asimetri indeks değerlerinin loblara göre analizi yapıldığında iki grup arasında istatiksel olarak anlamlı farklılıklar belirlenmiştir. Aritmetik, uzamsal, geometri, örüntü ve muhakeme problemlerine ait analiz sonuçları belirlenerek yorumlar yapılmıştır. Bilişsel stilleri farklı öğrencilerin farklı türdeki problemleri çözme sürecinde beyin aktivasyon yapısı farklılık göstermektedir. Aynı zamanda öğrenciler arasındaki farklılık, sorunun yapısına göre de değişmektedir. Ayrıca farklı bilişsel stillere sahip öğrencilerin entropi değerleri incelendiğinde farklılıklar gözlenmiştir. Alan bağımlı öğrencilerin alan bağımsız öğrencilere göre problem çözerken daha fazla zihinsel çaba gösterdiklerinin elektrofizyolojik bir işareti olarak değerlendirilebilir.