Öğretmen adaylarının matematiksel modelleme problemlerini çözme sürecinde teknolojinin rolü

Teknolojinin matematik eğitiminin önemli bir parçası olmasıyla birlikte modelleme çalışmalarında da teknolojik araçların kullanımı önem kazanmıştır. Bu ise araştırmaların odağını, teknoloji entegrasyonunun modelleme problemlerinin çözüm sürecini nasıl etkileyeceği sorusuna çevirmiştir. Yapılan çalışma farklı tipte matematiksel modelleme problemleri (deneysel ve teorik) ve modelleme sürecini dikkate alarak bu soruya cevap sunmak amacıyla yürütülmüştür. Çalışmanın amacı, öğretmen adaylarının matematiksel modelleme problemlerini çözme sürecinde kullandığı yaklaşım ve yaşadığı güçlükler açısından teknolojinin rolünün ortaya koyulması, deneysel ve teorik modelleme problemlerinde teknolojinin rolünde nasıl bir farklılaşma olduğunun incelenmesi şeklinde belirlenmiştir. Araştırma 2014-2015 güz yarıyılında, 6 haftalık bir süre zarfında gerçekleştirilmiştir. Araştırmanın katılımcıları Karadeniz Teknik Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Matematik Öğretmenliği programı son sınıfında öğrenim gören 20 öğretmen adayından oluşmaktadır. Katılımcılar 3'ü deneysel, 3'ü teorik olmak üzere toplam 6 matematiksel modelleme problemi üzerinde dörder kişilik gruplar halinde çalışmıştır. Her oturumda iki modelleme problemi üzerinde çalışan gruplar toplam üç oturumda çalışmayı sonlandırmıştır. Uygulama sürecinde her bir grup için GeoGebra yazılımını içeren ve internet erişimine sahip bilgisayarlar tedarik edilmiş olup, gruplar teknoloji kullanımı konusunda serbest bırakılmıştır. Araştırmanın verileri uygulamalar sürecinde elde edilen video kayıtlarından, her bir uygulama sonrasında gruplarla yapılan odak grup görüşmelerinden, grupların bilgisayardaki çalışma dosyaları ve ekran kayıtlarından, araştırmacı tarafından alınan gözlem notlarından ve grupların çözüm sonrası hazırladıkları ortak raporlarından elde edilmiştir. Araştırmada farklı veri toplama araçlarından elde edilen veriler sürekli karşılaştırılarak içerik analizi yöntemiyle analiz edilmiştir. Araştırmadan elde edilen sonuçlar teknolojinin varlığının, karmaşık ve zor olarak tanımlanan matematiksel modelleme sürecini kolaylaştırıcı bir rol oynadığını ortaya koymaktadır. Deneysel modelleme problemlerinde teknoloji modelleme sürecinin tüm basamaklarında aktif bir rol oynamıştır. Teorik modelleme problemlerinde ise problemi anlama basamağı hariç tüm basamaklarda ortaya çıkmıştır. Hem deneysel hem de teorik modelleme problemlerinde teknolojik araçlar veriler arasındaki ilişkilerin dinamik olarak incelenmesini, problem durumu ile ilgili gerçek hayat verilerine ulaşılmasını ve böylelikle varsayımların oluşturulmasını, değişkenlerin belirlenmesini ve oluşturulan modellerin sonuçlarının gerçek yaşamdaki karşılığının incelenmesini sağlamıştır. Öğretmen adayları problem durumu ile ilişkili verileri düzenleme ve çözüm için gerekli karmaşık matematiksel işlemlerin yapılmasında da sıklıkla teknolojiden yararlanmıştır. Tüm bunlara ek olarak öğretmen adaylarının uygun matematiksel modelleri oluşturma ve bu modelleri doğrulama esnasında teknoloji yardımıyla elde ettikleri sonuçlara çok fazla güvenmesi olumsuzluk yaratan bir durum olarak ortaya çıkmıştır. Sonuçlar öğretmen adaylarının modelleme sürecinin her bir basamağında çeşitli güçlüklerle karşılaştığını da ortaya koymaktadır. Öğretmen adayları teorik modelleme problemlerinde deneysel modelleme problemlerine göre daha çok zorlanmıştır. Döngüsel bir süreç olan matematiksel modellemenin herhangi bir basamağında yaşanan güçlükler sürecin sonraki basamaklarında da çeşitli güçlükler yaşanmasına sebep olmuştur. Teknolojik araçların kullanımı ise öğretmen adaylarının bu süreçte karşılaştıkları güçlüklerin giderilmesine büyük ölçüde katkı sağlamıştır denilebilir. Bu sonuçlar ışığında, modelleme sürecinin karmaşıklığını gidermesi ve öğrencilere daha zengin öğrenme ortamları sağlaması amacıyla teknolojinin matematiksel modelleme sürecine entegre edilmesi önerilebilir.