Doğan (2018), lineer bağımsızlık ve germe konularında dinamik görsellerin kullanımının öğrencilerin zihinsel yapıları üzerindeki etkisini araştırmıştır. Bu etkiyi ortaya koymak için dinamik görsel temsilleri kullanılarak öğretim gören öğrenciler ile geleneksel
eğitim araçlarıyla öğretim gören öğrencilerin düşünme biçimleri, mülakatlara verdikleri cevaplar kullanılarak karşılaştırılmıştır. Araştırmada kuramsal çatı olarak Sierpinska’nın öğrenci düşünme biçimleri teorisi kullanılmıştır. Araştırmanın çalışma grubunu 12 öğrenci oluşturmaktadır. Öğrenciler A, B ve C şeklinde üç gruba ayrılmıştır. Her grupta da aynı ders kitapları kullanılmış ve derslerde formal tanımlar, teoremler ve aritmetik hesaplamalara yer verilmiştir. Araştırmanın verileri ders sonrası ve ödevlerin tamamlanmasının ardından öğrencilerle önceden belirlenmiş sorulardan oluşan yaklaşık bir saat süren mülakatlarla elde edilmiştir. Mülakat soruları temel vektör uzayları kavramları olan lineer bağımsızlık, germe ve geren kümeler kavramlarından hazırlanmıştır. Veriler farklı eğitimsel araçların uygulandığı 3 gruptan toplanarak, öğrencilerin bilişsel şemalarındaki benzerlikler ve farklılıklar araştırılmıştır. İlk grup hem derslerde hem de ödevlerinin bir bölümünde tamamıyla dinamik görsel temsillere maruz bırakılmıştır. İkinci gruba dinamik görsel temsillerin yer aldığı ev ödevleri ile birlikte geleneksel öğretim araçları verilmiştir. Üçüncü grup ise herhangi bir dinamik görsel temsillere yer verilmemiştir. Mülakatlara verilen cevapların analizinde nitel bir yaklaşım olan sabit karşılaştırma yöntemi kullanılmıştır. Transkript edilen mülakatlar üç uzman tarafından Sierpinska’nın (2000) çatısına göre değerlendirilerek düşünme biçimleriyle ilişkilendirilmiştir. Öğrencilerin vermiş oldukları cevaplar öğrencilerin kullandıkları düşünme biçimi sayısına göre geometrik/cebirsel geometrik/aritmetik aritmetik/cebirsel hepsi yalnızca geometrik yalnızca aritmetik ve yalnız cebirsel olarak sınıflandırılmıştır. Doğan “yapısal“ ifadesi yerine alternatifli olarak “cebirsel” ifadesini kullanmış ve buna gerekçe olarak Sierpinska’nın çatısında analitik-yapısal düşünme biçiminin çoğunlukla cebirsel/sembolik temsillere odaklanmasını göstermiştir. Bulgular geometrik/cebirsel nitelikteki cevapların her üç grupta da en yüksek yüzdeye sahip olduğunu ortaya koymuştur. Dinamik geometrik temsillerle öğrenim gören A ve B grubunda öğrencilerin zihinsel yapıları ağırlıklı olarak geometrik varlıklarla (entity) şekillendirilirken geleneksel öğrenim gören C grubundaki öğrencilerin çoğunlukla sayısal olarak şekillendirdiği ortaya çıkmıştır. Araştırmacı dinamik geometri ödevlerinin hem sınıf içi hem de sınıf dışı aktivitelerine eş zamanlı olarak yer verilmesi destekleyici bir başlangıç bilgisinin yapılandırılmasında kayda değer faydaları olabileceğini belirtmiştir.
Konyalıoğlu ve diğerleri (2005), lineer cebir dersinde görselleştirme tekniğinin, öğrencilerin kavramsal öğrenmeleri üzerindeki etkisini araştırmıştır. Lineer cebir dersini alan 60 öğrenci deney ve kontrol olmak üzere iki gruba ayrılmıştır. Öğrenciler rastgele olacak şekilde 30 kişilik iki gruba ayrılmıştır. Bütün öğrencilere lineer cebir için vektör kavramıyla ilgili gerekli temel bilgiler verilmiştir. Süreçte vektör uzay kavramı deney grubuna haftada iki saat geometrik ve bir saat cebirsel ağırlıklı olmak üzere üç saatte
verilmiştir. Kontrol grubunda ise lineer dersi iki saat cebirsel ve bir saat geometrik ağırlık olarak verilmiştir. Dört hafta sonunda iki gruba da aynı test uygulanmıştır. Testte yer alan sorular vektör uzayları kavramıyla ilgili problemlerden oluşmaktadır. Dört haftalık uygulama sonrasında yapılan son test sonucunda grupların puanları arasında anlamlı bir fark bulunmamıştır. Çalışmanın sonuçlarına göre deney ve kontrol grupları arasında işlemsel bilgi bakımından bir farka rastlanmamış, deney grubundaki öğrencilerin kavramsal bilgi bakımından daha başarılı olduğunu göstermiştir. Çalışmada uygulanan öğretim yönteminin, matematikteki diğer soyut kavramların öğretiminde de kullanılabileceği önerilmiştir.
Donevska-Todorova (2018), araştırmasında lineer cebirde öğrenci yeterliliklerinin geliştirilmesi için dijital kaynakların potansiyelini incelemiştir. Araştırmada teknoloji ile geliştirilmiş öğrenme ve öğretme ortamlarının işlemsel ve kavramsal anlamayla birlikte görselleştirme ve çoklu temsillerde öğrenci yeterliliklerinin gelişimine nasıl katkı sağlayabileceği ortaya konulmaya çalışılmıştır. Öğrenci yeterliliklerinde; argümanlar ve ispatlar ileri sürme, matematiksel kavramların sunumu, matematiğin sembolleri, formal ve teknik elemanları ile etkileşim içinde olma, matematiksel iletişim hususlarına odaklanılmıştır. Ayrıca araştırma da i) Belirli bir dijital kaynağın kullanımını verimli kılan nedir? ii) Lineer cebir öğretim ve öğrenimi için teknoloji tabanlı materyallerin ideal nitelikleri nelerdir ve bu nitelikleri nasıl ölçebiliriz? iii) Bir yazılımın diğer bir yazılıma karşın, örneğin DGY ile BCS, avantajları nelerdir? iv) Ne zaman ve nasıl uygulanması gerekir? v) Lineer cebir dersinde hangi yeni dijital destek biçimleri motivasyonu, iletişimi ve işbirliğini artırabilir? soruları yöneltilmiş ve cevap aranmıştır. Yapılan analizler, aksiyomlar, tanımlar, teoremler ve yapılar aracılığıyla lineer cebirin soyut doğasının öğrenilmesi ve anlaşılması basit bir BCS veya DGY kullanımıyla anlaşılır bir hale gelmediğini göstermiştir. Yeterliliklerin gelişiminde hangi dijital aracın etkin olduğunu; argümanlar ve ispatlar ileri sürmede BCS ve DGY, matematiksel kavramların sunumunda DGY, matematiğin sembolleri, formal ve teknik elemanları ile etkileşim içinde olmada BCS ve matematiksel iletişimde BCS, DGY ve görsel ortamlar olarak ifade etmiştir. Özellikle, özel olarak tasarlanmış teknolojik temelli ortamların, diller ve düşünme biçimleri arasında daha kolay ve daha etkili geçişlere olanak sağlayabileceği ve lineer cebirdeki kavramların anlaşılması, temsil edilmesi ve tanımlanması için öğrenci yeterliliklerinin gelişimini kolaylaştırabileceği sonucuna varılmıştır. Ayrıca dokunmatik ve çoklu dokunuşlu yeni gelişen teknolojik cihazların gelecekteki araştırmalar için yeni sorular ortaya çıkaracağı belirtilmiştir. Araştırma sonucunda lineer cebir kavramlarıyla ilgili üç tanımlama ve düşünme biçiminin iç içe olduğu bir modelin öğrenme ve öğretme ortamları tasarımı için uygun olduğunu önerilmiştir.
Dikovic (2007), geçmişte verdiği lineer cebir derslerinin ışığında, öğrencilerin sayısal, sembolik ve görsel gösterimlerini geliştirmek için teknoloji destekli lineer cebir öğretiminin önemli olduğuna vurgu yapmıştır. Dikovic, çalışmasında lineer denklem sistemlerinin analitik ve özel çözümlerini, determinant ve matris sistemleri için bazı örnekleri teknoloji destekli olarak sunmuştur. Araştırma sonucuna göre teknoloji, öğrencilere ve öğretmenlere öğrenmeyi kişiselleştirebilme olanağı sunmaktadır. Bu kişiselleştirmeler tanımlayıcı örnekler oluşturmak, arzu edilen derinlikte kavramlarla ilgili anlamayı gerçekleştirmek, kendi problemlerini ve bu problemlerin çözümü için uygun araçları seçmek şeklindedir. Araştırmanın sonucunda metodolojik olarak matematiksel yazılımları içeren çeşitli öğretim-öğrenme ortamlarının gelecekte geliştirilmesi gerektiği vurgulanmıştır.
Klasa (2009) çalışmasında hem dinamik geometri yazılımı Cabri hem de bilgisayar cebiri sistemi Maple tarafından desteklenen lineer cebir dersine yönelik bir öğrenme ortamının öğrenme üzerindeki etkilerini incelemiştir. Çalışmanın kuramsal çatısını APOS teorisi oluşturmaktadır. Çalışmada lineer cebir öğretiminde bazı zorlukların olduğu konular (lineer dönüşümler, özvektörler ve özdeğerler, kuadratik formlar, konikler ve tekil değerler) için Cabri ve Maple destekli matematiksel tasarımlar sunulmuştur ve “Görselleştirme ve manipülasyon Doğrusal cebir öğrenmesini geliştirebilir ve kolaylaştırabilir mi?” sorusuna cevap aranmıştır. Uygulamaların ardından öğrencilere test uygulanmış ve bazı sorular yöneltilmiştir. Araştırma sonucunda bilgisayar cebir sistemi Maple ve geometrik yazılımların özellikle Cabri’nin kinestatik öğrenme yaklaşımı sayesinde zor matematik kavramlarının öğrenilmesini kolaylaştırdığı sonucuna ulaşılmıştır.
Turğut (2018) çalışmasında lineer cebir dersindeki 2 ve 3 boyutlu lineer dönüşümlerde dinamik geometri yazılımlarının öğretime entegrasyonunu incelemiştir. Çalışmasında dinamik matematik yazılımlarından Geogebra’daki sürükleme, sürgü, döndürme, 3D grafik ve ApplyMatrix yapı araçlarını kullanmıştır. Semiyotik potansiyel analiz kullanılarak, öğrenciler için bir ödev hazırlanmış ve bu ödev üzerinden öğrencilerle çiftler halinde klinik mülakatlar gerçekleştirilmiştir. Araştırmanın verileri video kayıtları, alan notları ve öğrencilerden elde edilmiştir. Elde edilen veriler semiyotik arabuluculuk teorisi referans alınarak semiyotik bir mercek içinde analiz edilmiştir. Sonuçlar, DGY'nin 3D lineer dönüşümleri karakterize etmek için etkili bir semiyotik arabuluculuk aracı olarak kabul edilebileceğini ortaya koymuştur.
Pecuch-Herrero (2000), sınıflardaki geleneksel olmayan öğretim yaklaşımları ve teknolojideki değişimlerin doğrultusunda lineer cebir dersinin öğretimi ve öğrenilmesi adına farklı stratejiler geliştirmiştir. Araştırmada, farklı stratejiler ve sınıf için geliştirilen bilgisayar projeleri ele alınmıştır. Bu stratejiler; i) Bilgisayar araştırmaları aracığıyla yeni
kavramların keşfedilmesi, ii) Lineer dönüşümler konusunu mümkün olan en kısa sürede öğretilmei, iii) Geometrinin ön planda tutulması, iv) Portfolyo oluşturma yoluyla matematiği yazma öğretimi, v) Uygulamalar ve motivasyon için bilgisayar projelerinin kullanılması. Araştırmada Arizona üniversitesi tarafından geliştirilen LINALG adlı bilgisayar cebir sistemi programını kullanmış ve özdeğerler ile özvektörler üzerine çalışılmıştır. Program oldukça kolay bir kullanıma sahip olmakla birlikte öğrenciler için birçok proje ve ev ödevlerini içermektedir. Derslerde yeni kavramlarla ilgili tanımlara yer verilmiş, önemli noktalar ana hatlarıyla belirtilmiş ve zaman zaman geometrik örnekler kullanılmıştır. Sonuçlar, öğrenmedeki gelişimin, sadece teknolojinin kullanımından ziyade, çalışmasında açıklanan öğretim stratejilerinin birleşiminden kaynaklandığını ve bilgisayarla öğretim, bilgisayarla bireysel çalışmalara çok fazla önem verilmesi durumunda öğrenme kalitesini düşürebileceğini göstermiştir. Ayrıca eleştirel düşünmeyi destekleyen ve öğrenciler ile öğretmenler arasındaki iletişimi artıran öğretim stratejileriyle birlikte derslerin yürütülmesinde teknolojiyi öğretime dâhil etmenin öğrencilerin başarılarını artırdığı sonucuna ulaşılmıştır.
Tabaghi ve Sinclair (2013) çalışmalarında dinamik geometri taslağı ile etkileşimli olarak özdeğerler ve özvektörler kavramları üzerine öğrenci düşüncelerine odaklanmıştır. Araştırmada enstrümantal oluşum teorisi kullanılmış ve özellikle araştırmaları sırasınca öğrenciler tarafından kullanılan farklı sürükleme modelleri takip edilmiştir. Aynı zamanda ortamın kinestatik ve dinamik özellikleri göz önüne alındığında, öğrencilerin ortaya çıkan görsel ve kinestatik anlamalarını analiz etmek için somut biliş (embodied cognition) teorileri kullanılmıştır. Araştırmada Sketchpad yazılımına kullanılmıştır. Çalışma grubu dört tanesi lisans öğrencisi ve bir tanesi mezun öğrenci olmak üzere beş öğrenciden oluşmaktadır. Araştırmanın verileri öğrencilere verilen ödevler üzerinden yarı yapılandırılmış klinik mülakatlar aracığıyla elde edilmiştir. Analizler, literatürde baskın olarak rapor edilen analitik-aritmetik düşünme tarzının (ve sonucunda yöntemsel bilgi) aksine, araştırmaya katılan öğrencilerin sentetik geometrik bir düşünce biçimi geliştirdiklerini ortaya koymuştur. Ayrıca, öğrencilerin sentetik-geometrik düşünme biçimlerinin özvektörlerin ve özdeğerlerin hareket temelli kavramlarını güçlü bir şekilde öne çıkardıkları bulunmuş ve böylece araştırmacılar öğrencilerin düşüncelerini dinamik- sentetik-geometrik olarak nitelendirmişlerdir.
Soylu (2005), çalışmasında lineer dönüşümler ve lineer dönüşümlerle ilgili kavramların anlatımında geometri yardımıyla somutlaştırma yönteminin etkinliğine odaklanmıştır. Çalışmanın amacı, öğrencilerin lineer dönüşümler, lineer dönüşümlere karşılık gelen matrisler, lineer dönüşümün çekirdeği ve değer kümesi, lineer dönüşümlerin bileşkesi ve determinant konuları ile ilgili kavramların öğretiminde somutlaştırma
yöntemleri ile geleneksel öğretim yönteminin karşılaştırılmasıdır. Çalışmanın örneklemini aynı öğretim üyesinin ders verdiği üniversite ikinci sınıf 86 öğrenci oluşturmaktadır. Öğrenciler somutlaştırma yönteminin kullanıldığı deney ve geleneksel öğretim yönteminin kullanıldığı kontrol grubu olarak iki gruba rastgele atanmıştır. Araştırma beş haftalık bir uygulama süresinde yürütülmüştür. Araştırmanın verileri, Lineer Cebir Bilgi Testi, Matematik Dersi Tutum Ölçeği, Bilimsel İşlem Beceri Testi ve zorunlu iki vize ve bir final sınavı olmak üzere başlıca dört ölçekten elde edilmiştir. Verilerin analizinde yüzde- frekans, çift katlı ve bağımsız t-testi ve araştırmanın yapıldığı üniversitede o dönem kullanılmakta olan bağıl değerlendirme sistemi kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, somutlaştırma yönteminin kullanıldığı deney grubundaki öğrencilerin lineer dönüşümler ve lineer dönüşümlerle ilgili kavramlarla ilgili başarı artışının, geleneksel öğretim yönteminin kullanıldığı kontrol grubundaki öğrencilerin başarı artışından daha fazla olduğu görülmüştür. Deney ve kontrol grubunda yer alan öğrencilerin matematiğe karşı tutumları arasından istatiksel olarak önemli bir fark olmamıştır. Ancak, öğrencilerin lineer dönüşümlerle ilgili kavramları etkili ve kalıcı öğrenmelerinde geometri ile somutlaştırma yönteminin önemli bir etkisinin olduğu sonucuna varılmıştır.
Stewart ve Thomas (2010) çalışmalarında öğrencilerin lineer cebirde taban, germe ve lineer bağımsızlık kavramlarına yönelik fiziksel, sembolik ve formal anlamalarını ortaya koymayı amaçlamıştır. Araştırmanın çalışma grubunu A grubunda 16 ve B grubunda 11 öğrenci olmak üzere toplam 25 ikinci sınıf öğrencisi oluşturmaktadır. Uygulanan lineer cebir derslerinin ardından çeşitli lineer cebir kavramlarından oluşan 14 soruluk bir test uygulanmış ve A grubundan sekiz, B grubundan iki öğrenci ile mülakatlar yapılmıştır. Stewart ve Thomas geleneksel sınıfta öğrenim gören öğrencilere oranla deney grubundaki öğrencilerin daha yüksek bir yüzdeyle taban, germe ve lineer bağımsızlık kavramlarının tanımlarıyla ilgili mantıksal çıkarımlarda bulunduklarını ortaya koymuştur. Özellikle deney grubundaki öğrencilerin bir vektör kümesinin olası bütün lineer birleşimleri ile germeyi ilişkilendirmede geleneksel sınıfa göre daha başarılı oldukları ortaya konulmuştur. Çalışmadan elde edilen sonuçlar göstermiştir ki öğrenciler sembolik dünyada matris temsilleri kullanarak işlemsel bir biçimde çalışma eğilimdedirler. Ayrıca sonuçlar taban bulmada matris işlemlerine yapılan vurgunun öğrencilerin kavramı anlamasına yardım edemeyebileceğini ve görsel ve fiziksel özelliklerin bu bağlamda faydalı olabileceğini ortaya koymuştur. Stewart ve Thomas lineer birleşim kavramının germe ve taban konularıyla olan yakın ilişkisinden dolayı lineer cebir derslerinde lineer birleşim kavramına daha fazla zaman ayrılmasını önermiştir. Ayrıca onlar Sierpinska’nın (2000) geometrik temsillerin kullanımı ile ilgili uyarını göz önünde bulundurarak öğrencilerin kavramsal anlamalarının gelişimi için görsel örneklere daha fazla yer verilmesini önermiştir.
Britton ve Henderson (2009), lineer cebirde öğrencilerin sahip oldukları ortak yanlış anlamaları ve hataları özellikle kapalılık özellikleri ve vektör uzayının elemanı olarak fonksiyon kavramı çerçevesinde incelemiştir. Çalışma da ilk olarak geçmiş yıllarda yapılan çalışmalar sunulmuş, öğrencilerin lineer cebir dersini neden bu kadar zor bulduklarının sebeplerine ilişkin çeşitli teorilerden yararlanılmıştır. Bu çalışma kapsamında lineer cebir 2 dersini alan ve çoğunluğu mühendislik bölümünde öğrenim gören 500 öğrenciye alt uzay kavramıyla ilgili iki soru yöneltilmiştir. Veriler iki öğrenci grubuna iki ardışık yılda yapılan uygulamadan toplanmıştır. Sorular birinci grupta yer alan öğrencilere sınav şartları altında, ikinci gruptaki öğrencilere ise ödev olarak verilmiştir. Birinci sorudan elde edilen bulgular formalizm zorluğu, mantık ve küme teorileri ile ilgili deneyimsizlikler ve lineer cebir öğretiminde kullanılan dillerin çeşitliliğinden kaynaklanan zorluklar olmak üzere literatürde daha önce belirtilen tüm zorluklarla karşılaşıldığını ortaya koymuştur. İkinci sorudan elde edilen bulgular ise öğrencilerin bir vektör uzayının elemanı olarak fonksiyonlarla ilgili zorluklara sahip olduklarını ortaya koymuştur. Ayrıca öğrenciler toplama ve skalerle çarpma ile ilgili olarak sorularda verilen kümelerin kapalılığını göstermekle ilgili zorluklar yaşamıştır ve bu özellikleri genel vektörler yerine belli vektörler seçerek göstermeye çabalamışlardır.
Wawro, Sweeney ve Rabin (2011) çalışmalarında öğrencilerin alt vektör uzayında sahip oldukları kavram imajlarına ve bu imajların formal kavram tanımı ile etkileşimine odaklanmıştır. Araştırmanın çalışma grubunu 8 lisans öğrencisi oluşturmaktadır. 8 lisans
öğrencisi ile mülakat yapılmış ve onlara alt uzayın formal tanımını düşünerek R6’nın alt
uzaylarını nasıl tanımlayabilecekleri istenmiştir. Tall ve Vinner kavram imajı ve kavram tanımı çalışmanın teorik çatısını oluşturmaktadır. Yapılan analiz ile alt uzay kavramı ile ilgili öğrenciler tarafından tekrarlanan kavram görüntüleri tespit edilmiştir. Bunlar geometrik obje, cebirsel obje ve bütünün parçası olarak adlandırılmıştır. Çalışmada öğrencilerin kavram imajları ve formal tanımı nasıl yorumladıkları, öğrencilerin formal tanımı bir ihtiyaç olarak tanımladığı durumlar ve öğrencilerin ifade ettiği alt uzayın nitelikleri arasındaki koordinasyona ilişkin bulgular sunulmuştur.
Bogomolny (2006) çalışmasında öğrencilerin vektörler, vektör uzayları, lineer bağımlılık, lineer bağımsızlık, lineer dönüşümler ve taban kavramları ile ilgili anlamalarına odaklanmış öğrencilerin konuyla ilgili verdikleri örneklerin kendi anlamalarını nasıl etkilediğini incelemiştir. Lineer bağımsızlık kavramı ile ilgili yaptığı analizlerde germe kavramını da ele almıştır. Çalışmada yalnızca öğrencilerin bu kavramlarla ilgili zorlukları değil aynı zamanda bu zorlukların kaynağını da tanımlamaya çalışmıştır. Araştırmanın diğer bir odağı ise öğrencilerin ortaya attığı örneklerin öğrencilerin anlamalarını ortaya koymada nasıl bir etkisinin olduğunu göstermektir. Araştırmanın çalışma grubu 68
öğrenciden oluşmaktadır ve tam olarak altı öğrenci klinik mülakatlara katılmak için gönüllü olmuştur. Çalışmanın teorik çatısını Tall ve Vinner kavram imajı ve kavram görüntüsü ve Dubinsky’nin APOS teorisi oluşturmaktadır. Veri toplamak amacıyla öğrencilerin üç ev ödevine verdiği cevaplar, sınıf içi gözlemler ve 6 öğrenci ile yapılan mülakatlar kullanılmıştır. Çalışma öğrencilerin lineer cebirin yukarıda bahsedilen anahtar kavramları ile ilgili bazı zorluklara sahip olduklarını ortaya koymuştur. Çalışma sonunda çoğu öğrencinin lineer bağımsızlık kavramını özümsemeden ziyade bir süreç olarak anladıklarını bulmuştur. Öğrenciler lineer bağımsızlığı vektörler arasındaki bir ilişkiden ziyade eşelon forma dönüştürme olarak düşünme eğilimi göstermişlerdir. Çoğu öğrenci de germe kavramı ile ilgili olarak cebirsel ve geometrik temsilleri ilişkilendirememiştir. Bogomonly, ödevlerin (example generation tasks) öğrencilerin kavram imajlarını değerlendirmede etkili bir araç olduklarını belirtmiş ve önermiştir.
Hristovitch (2001) çalışmasında lineer bağımsızlık kavramını anlamak amacıyla öğrenciler tarafından kullanılan anahtar nitelikteki bilişsel süreçleri tanımlamaya çalışmıştır. Ayrıca öğrencilerin anlamalarını işlemsel anlamalardan yapısal anlamaya dönüştürmede metaforlar, analojiler ve sembollerin rolünü tanımlamaya çalışmıştır. Kavram gelişimi hakkında teorik çerçevesini Sfard (1991,1997) teorilerine dayandırmıştır. Lineer cebir dersine kayıtlı 60 lisans öğrencisi çalışmanın katılımcılarıdır. Gönüllü 12 öğrenci ile de mülakat yapılmıştır. Veri toplama aracı olarak sınıf gözlemlerinden elde ettiği alan notları, iki quiz ve mülakatları kullanmıştır. Çalışma sonucunda öğrencilerin çok az bir kısmı lineer cebir kavramlarıyla ilgili yapısal anlamalara sahip olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte Hristovitch öğrencilerin lineer bağımsızlık kavramı ile ilgili anlamalarının işlemsel anlama ile başladığını ve Sfrad’ın teorisi yardımı ile yapısal anlamaya doğru gelişebileceği sonucuna ulaşmıştır. Ayrıca Hristovitch lineer cebir dersindeki kavramlarla ilgili öğrencileri işlemsel anlamaya yönlendirecek şekilde yapılan tanımların ve ağırlıklı olarak hesaplamaya yapmayı gerektiren ödevlerin yapısal anlamaya geçişte öğrenci zorluklarına neden olduğunu belirtmiştir.
Nardi (1997) matematiksel soyutlamanın gelişimi sürecinde yeni başlayan öğrencilerin yaşadığı zorlukları ortaya koymayı amaçlamıştır. Çalıştığı kavramlardan biri de geren kümelerdir. Öğrencilerin anlamalarını ortaya çıkarmak amacıyla Oxford üniversitesinde birinci sınıf öğrencilerini bir öğreticinin bir veya iki öğrenci ile ders içeriği ve çeşitli problemler üzerinde tartıştığı, haftalık olarak düzenlenen ve yaklaşık 30-60 dakika arasında süren oturumlar boyunca gözlemlendi. Nardi, 20 öğrencinin 6 hafta süresince oturumlarını gözlemleyerek bunlardan 6 öğrenci ile 8. hafta ve dönemin son haftasında mülakatlar yaptı. Ders süreci boyunca örneklerin çoğu iki boyutlu düzlemlerle ilgili olarak sunulmuştur. Nardi geren kümelerle ilgili öğrenci anlamalarının üç ayrı özelliğini ortaya
çıkarmıştır. İlk olarak, öğrenciler ağırlıklı olarak R2 den görsel imgelere güvenmektedir.