Soyutlama, örüntü tanımlama ve algoritma tasarımı becerilerinin ortaokul matematik dersi öğretim programı, öğretmen ve öğrenci bağlamında incelenmesi

Bilgi işlemsel düşünme becerisinin alt boyutları olan soyutlama, örüntü tanımlama ve algoritma tasarımı becerisi matematik eğitiminde etkin rol almaktadır. Matematiğin bir soyutlama bilimi olması ve matematik kavramının büyük çoğunluğunun soyutlama sonucu elde edilmesi de, matematik eğitiminde soyutlamayı içeren bilgi oluşturma sürecini anlamayı ayrıca önemli kılmaktadır. Örüntü tanıma ve örüntü tanımlama becerisine sahip öğrenciler matematiksel kavramlar arasındaki ilişkiyi kolaylıkla anlayıp kavrayabilirler. Karşılaşılan problemleri analiz ederek çözüme yönelik adımları sade bir şekilde ifade etmek yani problemin çözümü için algoritma tasarımı yapmak çözüme kısa ve etkili bir yoldan ulaşmayı sağlamaktadır. Bu çalışmada soyutlama, örüntü tanımlama ve algoritma tasarımı becerilerini matematik dersi öğretim programı kazanımlarında incelemek, 7. sınıf öğrencilerinin bu üç beceri boyutunda farkındalıklarını belirlemek ve matematik öğretmenlerinin bilgi işlemsel düşünme becerisine yönelik farkındalıklarını ortaya çıkarmak amaçlanmaktadır. Bu araştırma nitel araştırma yöntemi olan çoklu durum çalışması ile yürütülmüştür. Araştırmada öğretim programı kazanımlarına yönelik belge inceleme formu, öğrencilerin soyutlama-örüntü tanımlama ve algoritma tasarımı becerilerine yönelik beceri testi, araştırmacı tarafından hazırlanan ders içi etkinlikler, öğrenci görüşme formu ve öğretmen görüşme formu veri toplama araçları olarak kullanılmıştır. Geliştirilen etkinlikler için 20 kişilik bir sınıf ile pilot uygulama yapılmıştır. Etkinlikler uzman görüşü ve pilot uygulama sonucunda son haline getirilmiştir. 20 kişilik bir sınıf ile esas uygulama yapılarak etkinlik cevap kağıtları, sınıf içindeki video kayıtları ve görüşme ses kayıtları analiz edilmiştir. Etkinlik cevap kağıtları araştırmacı tarafından hazırlanan rubrik ile puanlandırılmıştır. Öğretim programına yönelik belge inceleme formu ve öğretmenlerin farkındalıklarını belirlemek için yedi matematik öğretmenine uygulanan görüşme formu analiz edilmiştir. Sınıf seviyelerine göre soyutlama, örüntü tanımlama ve algoritma tasarımı becerisinin incelenmesi sonucunda her sınıf seviyesi kazanımlarına üç alt becerinin denk geldiği görülmektedir. Soyutlama becerisi tüm sınıf seviyelerinde en fazla ortaya çıkarken örüntü tanımlama becerisi her sınıf seviyesinde en az şekilde ortaya çıkmaktadır. Yedinci sınıf öğrencilerinin soyutlama becerisi için etkinlik cevap kağıtlarında %55'inin sınıf ortalaması üzerinde beceri sergilediği görülürken %45'inin ortalamanın altında beceri sergilediği görülmektedir. Öğrencilerin örüntü tanımlama becerisinde %50'sinin sınıf ortalaması üzerinde beceri sergilediği görülürken %50'sinin sınıf ortalaması altında beceri sergilediği görülmektedir. Algoritma tasarımı becerisinde ise öğrencilerin %45'i sınıf ortalaması üzerinde beceri sergilerken %55'i sınıf ortalaması altında beceri sergilemektedir. Matematik öğretmenlerinin bilgi işlemsel düşünmeyi bir problem çözme becerisi olarak tanımladıkları ve geliştirebilmek için ders içeriği, öğretim programı, öğretmen, ders kitapları, sınıf ortamı ve yaş grubu için önerilerde bulunduğu görülmektedir.