5E ÖĞRENME DÖNGÜSÜ MODELİNİN 6. SINIF ÖĞRENCİLERİNİN
GEOMETRİK BAŞARI ve VAN HİELE GEOMETRİK DÜŞÜNME
DÜZEYLERİNE ETKİSİ
AHMET YILDIZ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
İLKÖĞRETİM ANABİLİM DALI
MATEMATİK ÖĞRETMENLİĞİ BİLİM DALI
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
i
TELİF HAKKI ve TEZ FOTOKOPİ İZİN FORMU
Bu tezin tüm hakları saklıdır. Kaynak göstermek koşuluyla tezin teslim tarihinden itibaren yirmi dört (24) ay sonra tezden fotokopi çekilebilir.
YAZARIN Adı : Ahmet Soyadı : YILDIZ
Bölümü : Matematik Öğretmenliği (İlköğretim) İmza :
Teslim tarihi :
TEZİN
Türkçe Adı: 5E Öğrenme Döngüsü Modelinin 6. Sınıf Öğrencilerinin Geometrik başarı ve Van Hiele Geometrik Düşünme Düzeylerine Etkisi
İngilizce Adı: The Influence of 5E Learning Cycle Model On 6th Grade Students’ Geometric Achievement and Van Hiele Geometric Thinking Levels
ii
ETİK İLKELERE UYGUNLUK BEYANI
Tez yazma sürecinde bilimsel ve etik ilkelere uyduğumu, yararlandığım tüm kaynakları kaynak gösterme ilkelerine uygun olarak kaynakçada belirttiğimi ve bu bölümler dışındaki tüm ifadelerin şahsıma ait olduğunu beyan ederim.
Yazar Adı Soyadı: Ahmet YILDIZ İmza: ………..
iii
JÜRİ ONAY SAYFASI
Ahmet YILDIZ tarafından hazırlanan “5E Öğrenme Döngüsü Modelinin 6. Sınıf Öğrencilerinin Geometrik başarı ve Van Hiele Geometrik Düşünme Düzeylerine Etkisi” adlı tez çalışması aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü Matematik Öğretmenliği (İlköğretim) Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiştir.
Danışman: (Yrd. Doç. Dr. Hasan ES)
(İlköğretim Matematik Öğretmenliği, Gazi Üniversitesi) ………
Başkan: (Doç. Dr. Nihat BOZ)
(Matematik Öğretmenliği, Gazi Üniversitesi) ………
Üye: (Yrd. Doç. Dr. Muharrem Aktümen)
(İlköğretim Matematik Öğretmenliği, Gazi Üniversitesi) ………
Tez Savunma Tarihi: 19/06/2014
Bu tezin Matematik Öğretmenliği (İlköğretim) Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans/ Doktora tezi olması için şartları yerine getirdiğini onaylıyorum.
Unvan Ad Soyad
iv
v
TEŞEKKÜR
Çalışmanın şekillenmesi aşamasında tez danışmanım olarak bana her konuda yol gösteren, değerli vakitlerini sabırla ayıran, hiçbir emeğini esirgemeyen Yrd. Doç. Dr. Hasan ES hocama teşekkürlerimi ifade etmekten büyük mutluluk duyarım.
Gerek duyduğum her zaman bana destek olan, candan tavırları ile beni sürekli destekleyerek yüreklendiren değerli hocalarım Prof. Dr. Cengiz ÇINAR, Prof. Dr. Yüksel DEDE ve Yrd. Doç. Dr. Ali TÜRKDOĞAN’ a teşekkürü bir borç bilirim.
Çalışmalarımda cevaplarını aradığım soruları titizlikle inceleyerek her zaman olumlu katkılarda bulunan Arş. Gör. Kenan KONUR’ a içtenlikle teşekkür ederim.
Fikirleriyle çalışmama katkı sağlayan beni her zaman yüreklendiren başta sevgili ablam Zeynep YILDIZ AKGÜL olmak üzere sevgili anneme, babama ve kardeşlerime çok teşekkür ederim.
Bilimin ve bilim insanının destekçisi olan TÜBİTAK-BİDEB' e sunmuş oluğu maddi destek için teşekkür ederim.
Son olarak çalışmalarımı yürütebilmem için benden sonsuz ilgi, destek ve özellikle sabrını esirgemeyen değerli eşim Aysun YILDIZ’ a yürekten teşekkürlerimi sunarım.
vi
5E ÖĞRENME DÖNGÜSÜ MODELİNİN 6. SINIF ÖĞRENCİLERİNİN
GEOMETRİK BAŞARI ve VAN HİELE GEOMETRİK DÜŞÜNME
DÜZEYLERİNE ETKİSİ
(Yüksek Lisans Tezi)
Ahmet YILDIZ
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Haziran 2014
ÖZ
Bu araştırmanın amacı: Açılar, Çokgenler ve Dönüşüm Geometrisi konularının öğretiminde, 5E öğrenme döngüsü modeline uygun öğretim etkinliklerinin 6. sınıf öğrencilerinin geometri başarılarına ve Van Hiele geometrik düşünme düzeylerine etkisinin olup olmadığını ortaya koymaktır. Araştırma 2013- 2014 eğitim- öğretim yılının ikinci döneminde Sivas ilinde bulunan bir ilköğretim okulunda yapılmıştır. Uygulamaya 6. sınıfların iki farklı şubesinde öğrenim gören toplam 40 öğrenci katılmıştır. Dersler araştırmacı tarafından toplam 5 hafta süreyle; deney grubuna 5E Öğretim Modeline göre planlanan ders etkinliklerine göre kontrol grubunda ise öğretim programı ve ders kitabındaki öğretim etkinliklerine göre ders işlenmiştir. Araştırmada, ön test - son test kontrol gruplu yarı deneysel model kullanılmıştır. Açılar, Çokgenler ve Dönüşüm Geometrisi konularından oluşan Geometrisi Başarı Testi ve Van Hiele Geometrik Düşünme Testi öğrencilere ön test ve son test olarak uygulanmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen veriler SPSS paket programı kullanılarak değerlendirilmiştir. Veri analizinde t- testi kullanılarak grupların ön test ve son test puanlarının ortalaması arasında anlamlı bir fark olup olmadığına bakılmıştır. Analiz sonuçları, Açılar, Çokgenler ve Dönüşüm Geometrisi konularını öğrenmede ve geometrik düşünme düzeylerinin gelişiminde 5E Modeline yönelik etkinliklerin olumlu etkilerinin yüksek olduğu göstermiştir.
Bilim Kodu :
Anahtar Kelimeler : 5E Öğrenme Döngüsü Modeli, Matematik Öğretimi, Van Hiele Geometrik Düşünme Düzeyleri
Sayfa Adedi : 108
vii
THE INFLUENCE OF 5E LEARNING CYCLE MODEL ON 6th GRADE
STUDENTS’ GEOMETRIC ACHIEVEMENT and VAN HIELE GOMETRIC
THINKING LEVELS
(M.S Thesis)
Ahmet YILDIZ
GAZI UNIVERSITY
GRADUATE SCHOOL OF EDUCATIONAL SCIENCES
June 2014
ABSTRACT
The aim of this study is to determine the effects of 5E Model based activities on the 6th grade students' geometric achievement and Van Hiele geometric thnking levels. The research has been performed throughout 2014 spring semester at a primary school in Sivas. 40 students participated to this study in two different sections of 6th grade class of the school. Experiment and control groups were choosen randomly from these sections. The courses was performed using teaching activities of traditional teaching methods for control group and course activities planned by 5E teaching model for experiment group througout five weeks. Pre-test and post-test control groups were used in the research. Angle, polygon, transformation geometry chapters achievement test and Van Hiele geometric test were performed as pre-test and post-test. Data obtained at the end of this study is evaluated using SPSS packet program. It was examined that whether there is a meaningful difference between pre-test and post-test average points using t-test for data analysis. Analysis results show that 5E Model based activities have a positive influence on the 6th grade students' geometric achievement and Van Hiele geometric thnking levels.
Science Code : 101
Key Words : 5E Learning Cycle Model, Mathematics Teaching, Van Hiele Geometric Thinking Levels
Page Number : 108
viii
İÇİNDEKİLER
TELİF HAKKI ve TEZ FOTOKOPİ İZİN FORMU ... i
ETİK İLKELERE UYGUNLUK BEYANI... ii
JÜRİ ONAY SAYFASI ... iii
İTHAF ... iv
TEŞEKKÜR ... v
ÖZ ... vi
ABSTRACT ... vii
TABLOLAR LİSTESİ ... xi
SİMGELER ve KISALTMALAR LİSTESİ ... xiii
BÖLÜM 1 ... 1 GİRİŞ ... 1 Problem Durumu ... 3 Araştırmanın Problemi ... 4 Araştırmanın Amacı ... 5 Araştırmanın Önemi ... 5 Sayıltılar ... 6 Sınırlılıklar ... 6 Tanımlar ... 7 BÖLÜM 2 ... 9
KAVRAMSAL ÇERÇEVE ve İLGİLİ ARAŞTIRMALAR ... 9
Geometri ve Geometri Öğretimi ... 9
5E Öğrenme Döngüsü Modeli ... 11
Giriş (Engage) Aşaması ... 12
Keşfetme (Explore) Aşaması ... 13
Açıklama (Explain) Aşaması ... 13
Derinleştirme (Elaborate) Aşaması ... 14
ix
Van Hiele Geometrik Düşünme Modeli ... 15
Düzey 0: Görsel Düzey ... 16
Düzey 1: Analiz ... 17
Düzey 2: Yaşantıya Bağlı Çıkarım ... 18
Düzey 3: Formal Çıkarım ... 20
Düzey 4: Kesinlik ... 20
5E Öğrenme Döngüsü Modeli ile İlgili Araştırmalar ... 23
Van Hiele Geometrik Düşünme Modeli ile İlgili Araştırmalar ... 26
BÖLÜM 3 ... 31
YÖNTEM ... 31
Araştırmanın Modeli ... 31
Evren ve Örneklem ... 32
Verilerin Elde Edilmesi ... 34
Geometri Başarı Testi ... 34
Van Hiele Geometrik Düşünme Testi ... 35
Uygulama Basamakları ... 36
Verilerin Analizi... 37
BÖLÜM 4 ... 39
BULGULAR ... 39
Grupların Uygulama Öncesi Özellikleri ... 39
Alt Problemlere Ait Bulgular ... 39
Birinci Alt Probleme Ait Bulgular ... 39
İkinci Alt Probleme Ait Bulgular ... 40
Üçüncü Alt Probleme Ait Bulgular ... 41
Dördüncü Alt Probleme Ait Bulgular ... 42
Beşinci Alt Probleme Ait Bulgular ... 42
Altıncı Alt Probleme Ait Bulgular ... 44
Yedinci Alt Probleme Ait Bulgular ... 45
Sekizinci Alt Probleme Ait Bulgular ... 46
BÖLÜM 5 ... 49
SONUÇ ve TARTIŞMA ... 49
Sonuç ve Tartışma ... 49
x
Uygulamaya Yönelik Öneriler ... 53
Yapılabilecek Araştırmalara Yönelik Öneriler... 54
KAYNAKLAR ... 55
EKLER ... 63
EK 1. Geometri Başarı Testi ... 64
EK 2. Van Hiele Geometrik Düşünme Testi ... 68
EK 3. 5E Öğrenme Döngüsü Modeline Dayalı Olarak Geliştirilen Örnek Bir Ders Planı . 74 EK 4. Komşu, Tümler, Bütünler ve Ters Açılar Çalışma Kağıdı ... 81
EK 5. Çokgenler Çalışma Kağıdı... 86
EK 6. Dönüşüm Geometrisi Çalışma Kağıdı ... 90
EK 7. Ders Kitabına Dayalı Olarak Geliştirilen Örnek Bir Ders Planı ... 92
xi
TABLOLAR LİSTESİ
Tablo 1. Araştırmanın Deseni ... 32 Tablo 2. 6/A ve 6/B Sınıflarındaki Öğrencilerin 1. Dönem Karne Notları... 33 Tablo 3. Deney ve Kontrol Gruplarındaki Öğrencilerin Cinsiyetlerine Göre Dağılımları .. 33 Tablo 4. Geometri Başarı Testi Konu Dağılımları ... 34 Tablo 5. Van Hiele geometrik Düşünme Testi Sorularının Özellikleri ... 35 Tablo 6. 6/A ve 6/B Sınıflarındaki Öğrencilerin 1. Dönem Karne Notların Dağılımı ... 39 Tablo 7. Deney ve Kontrol Grubu Öğrencilerinin Geometri Başarı Testi Ön-test
Puanlarının t-testi Sonuçları ... 40 Tablo 8. Deney Grubu Öğrencilerinin Geometrik Başarı Testi Ön-test ve Son-test
Puanlarının t-testi Sonuçları ... 41 Tablo 9. Kontrol Grubu Öğrencilerinin Geometrik Başarı Testi Ön-test ve Son-test
Puanlarının t-testi Sonuçları ... 41 Tablo 10. Deney ve Kontrol Grubu Öğrencilerinin Geometri Başarı Testi Son Test
Puanlarının t-testi Sonuçları ... 42 Tablo 11. Deney ve Kontrol Grubu Öğrencilerinin Eğitimden Önceki Geometrik Düşünme
Düzeylerinin Dağılımı ... 43 Tablo 12. Deney ve Kontrol Grubu Öğrencilerinin Geometrik Düşünme Düzeylerine
İlişkin Ön-test Puanlarının t-testi Sonuçları ... 43 Tablo 13. Deney Grubu Öğrencilerinin Eğitimden Önceki ve Sonraki Geometrik Düşünme
Düzeylerinin Dağılımı ... 44
Tablo 14. Deney Grubunun Eğitimden Önceki ve Sonraki Geometrik Düşünme Düzeyleri ... 44 Tablo 15. Kontrol Grubu Öğrencilerinin Eğitimden Önceki ve Sonraki Geometrik
xii
Tablo 16. Kontrol Grubunun Eğitimden Önceki ve Sonraki Geometrik Düşünme Düzeyleri . 46 Tablo 17. Deney ve Kontrol Grubu Öğrencilerinin Eğitimden Sonraki Geometrik Düşünme Düzeylerinin Dağılımı ... 46 Tablo 18. Deney ve Kontrol Gruplarının Eğitimden Sonraki Geometrik Düşünme
xiii
SİMGELER ve KISALTMALAR LİSTESİ
BSCS: Biological Science Curriculum Study. MEB: Milli Eğitim Bakanlığı.
TIMSS: Trends in International Mathematics and Science Study
SPSS/ PC(10.0): Statistical Package for Social Sciences for Personal Computer NCTM: National Council of Teachers of Mathematics
VHDM: Van Hiele Geometrik Düşünme Modeli
f: Frekans n: Veri Sayısı
p: Anlamlılık Düzeyi
s: Standart Sapma t: t değeri (t-testi için) ̅: Ortalama
1
BÖLÜM 1
GİRİŞ
Değişen dünyamızda, matematiği anlayanlar ve yapabilenler geleceklerinin şekillenmesine dair önemli düzeyde imkânlar ve fırsatlar yakalayacaktır. Matematiksel yeterlilik, iyi bir gelecek için kapılar açar. Matematiksel yeterliliğin eksikliği ise bu kapıları kapatır. Öğrencilerin hepsine matematiği anlamaları ve derinlemesine öğrenmeleri için fırsatlar sağlanmalı ve destek verilmelidir (National Council of Teachers of Mathematics [NCTM], 2000).
İnsanlar yaşadıkları dünyayı anlama, tanıma, açıklama çabası içerisindedirler. Bu bağlamda matematik iyi bir araç ve hatta zaman zaman iyi bir yol göstericidir. Günümüzde matematik, okullarda okutulan ders olmanın ötesinde bireylere kazandırdığı nitelikler bakımından oldukça önemlidir (Baykul, 1994). “Matematiğin önemi onun güzelliğinden, bize doğru bilgiler sunmasından ve gerçekleri anlamamıza yardım etmesinden gelmektedir” (Baki, 2008, s. 11).
“Matematik, bir nesilden diğerine zenginleşerek aktarılan bir dildir. Matematik birey, toplum, bilim ve teknoloji için vazgeçilmez bir değerdir. Yayılma alanlarına ve derinliğine sınır konulamayan bir bilimdir. Hiçbir dil, sanat böylesine kalıcı ve etkin olamamıştır” (Akdeniz, 2007, s. 4).
Matematik eğitimi, insanlara yaşadıkları dünyayı anlamlandırmaya yardım edecek muazzam bir bilgi ve beceri yetisi sağlar. Bireylere günlük deneyimlerini irdeleyip açıklayabilecekleri, karşılaştıkları problemleri çözebilecekleri sistematik bir beceri kazandırır. Matematik insanlarda yaratıcı düşünmenin gelişimini sağlar, akıl yürütme becerilerini hızlandırır (Milli Eğitim Bakanlığı [MEB], 2005).
Okulda matematik eğitimi, çocukların gerçek hayat durumlarındaki matematiği algılayabilmelerini, onu somut nesneler ve resimlerle ifade edebilmelerini ve nihayet onu
2
zamanı geldikçe sembolik dile aktarabilmelerini, bir yandan da her zaman bu bilgileri sözel dili kullanarak açıklayabilmelerini sağlamaya çalışır (Olkun, 2008).
Matematiksel bir kavramın çocuğa doğrudan gösterilmesi olası değildir (Van de Walle, 1998). Öğrencilerin öğrenmesi en iyi şekilde kendi deneyimleri ile yani yaparak yaşayarak gerçekleşir. Ders kitabına dayalı eğitim öğrencilerin kendi çevresi ile etkileşimde bulunarak matematik kavramlarını kazanmasına olanak tanımaz. Matematik öğretiminde, özellikle erken yaşlarda fiziksel modeller kullanılmalıdır. Bunun yanında resimli, sözel, gerçek hayat ortamları ve sembolik modellere de yer verilmelidir. Böylece yeni bir kavram öğrenilirken, öğrenci o kavramı değişik yönlerden görebilir (Olkun, 2008).
Matematik eğitiminin amacı, kişiye günlük yaşamında gerekli olan matematik bilgi ve yeteneğini kazandırmak, ona karşılaştığı problemleri çözmesinde yardım etmek ve olayları problem çözme yaklaşımı içinde ele alan bir düşünme biçimi kazandırmaktır (Altun, 2008).
İnsan yaşamında önemli bir yeri olan ve insan hayatındaki temel becerileri kazandıran matematiğin alt dallarından biri de geometridir. Geometri, dar sözlük anlamı ile “yer ölçüsü” demektir (Develi ve Orbay, 2003, s. 18). Geometri; nokta, doğru, düzlemsel şekiller, uzay, uzaysal şekiller ve bunlar arasındaki ilişkilerle, geometrik şekillerin uzunluk, açıklık, alan ve hacim gibi ölçüleri konu edinen daldır (Baykul ve Aşkar, 1987, s. 292).
Hoffer (1981)’a göre geometri öğretiminde öğrencilerin kazanması gereken bazı temel beceriler vardır. Bu temel beceriler: görsel, sözel, çizim, mantık ve uygulama becerileridir. Geometriden beklenen tüm bu yararların öğrencilere kazandırılabilmesi için, geometri öğretiminin öğrencilerin öğrenme ve gelişim düzeylerine uygun olması gerekir. Öğrenciler geometriyi etkin bir şekilde öğrenebilmek için araştırmaya, denemeye ve keşfetmeye gerek duyarlar. Bu nedenle özellikle ilköğretim aşamasında geometri eğitimi öğrencilere zengin yaşantılarla verilmelidir (Kılıç, 2003).
Öğrenciler çok küçük yaşlardan itibaren geometri yoluyla çevrelerindeki fiziksel olayları ve dünyayı tanımaya ve anlamaya başlar. Sonraki yıllarda ise geometrik düşünme düzeyleri yükselir. Geometrik düşünme gelişiminin nasıl olduğuna dair çalışmalar Hollandalı eğitimciler Pierre Van Hiele ve Van Hiele Geldof tarafından yapılmıştır (Özsoy ve Kemankaşlı, 2004).
3
Van Hiele, çocuklarda geometrik düşünmenin gelişimine dair birçok çalışmaya imza atmıştır. Hiele' e göre çocukların geometrik kavramları geliştirmeleri 5 aşamada gerçekleşmektedir. Bunlar 0, 1, 2, 3, 4 düzeyleri olarak bilinir. 0, 1, 2 düzeyleri ilköğretim yıllarına, 3 ve 4 düzeyleri ortaöğretim ve sonrasına denk gelir (Altun, 2008).
Araştırmacılar; öğrencilerin öğrenme sürecine aktif bir şekilde katıldıklarında matematik öğretiminin etkili olduğunu belirtirler. Bunu göz önünde bulundurarak da matematik öğretmenlerinin somut öğrenmeyi sağlamak için öğrencinin aktif olduğu, araştırma yaptığı ve etkileşimli grup çalışmalarına katıldığı stratejileri kullanmalarını tavsiye etmektedirler (Sağlam, 2006).
Problem Durumu
Bir düşünce olmakla kalmayıp aynı zamanda bir yaşam stili ve evrensel bir dil olan matematik yaşamın her anında önemli bir yere sahiptir. Günümüzün hızla gelişen dünyasında birey, toplum, bilimsel araştırmalar ve teknolojik gelişmeler için vazgeçilmez bir alan olan matematik eğitim sistemimizin de çok önemli bir parçasıdır (Başer, 2008). Herkes için gerekli olan problem çözme, iletişim kurabilme ve akıl yürütme gibi üst düzey becerilerin geliştirilmesini hedefleyen matematik, bireyin iyi bir eğitim alması için gerekli kilometre taşlarından biridir. Ancak matematik öğrenciler için sıkıcı, zor, soyut ve anlaşılması imkansız olarak görülmektedir. Öğrenciler matematikten korkmakta ve matematiği sevmemekte hatta bazen de matematikten nefret etmektedirler (Sakallı, 2011). Öğretmenlerin tutundukları tavırlar ve kullandıkları öğretim yöntemleri öğrencilerin matematiğe olan korkularını ve başaramama duygularını körüklemektedir. Eğitimin merkezinde olmayan öğrenciler için matematik dersi aşılması gereken yüksek bir dağ gibidir. Kendisine sunulan hazır bilgileri ezberlemek zorunda kaldığı ve zamanı geldiğinde ezberindeki bilgileri unutmadan hatasız kullanmasının gerektiği bir eğitim sistemine tabi tutulan öğrencilerin matematiği sevmemeleri ve ondan korkmaları gayet normal bir durumdur (Solak, 2011).
Öğrencilerin matematiğe karşı olan korku ve nefret duygularını tersine çevirmek, matematik başarılarını artırmak için kullanılabilecek çeşitli öğretim yöntemleri vardır. Öğrencilerin aktif bir şekilde eğitime dahil oldukları öğretim yaklaşımlarından biri de 5E öğrenme döngüsü modelidir (Öztürk, 2013).
4
Yapılan literatür araştırmasında 5E öğrenme döngüsü modelinin Fen Bilimlerinin öğretiminde etkililiğini inceleyen bir çok araştırma (Bıyıklı, 2013; Öztürk, 2013; Önder, 2011; Hokkanın, 2011; Özaydın, 2010) bulunmasına rağmen matematik özellikle de geometri konularının öğretiminde 5E öğrenme döngüsü modelinin etkilerinin araştırıldığı çalışmalara çok az rastlanmıştır. 5E öğrenme döngüsü modelinin öğrencilerin geometrik düşünme düzeylerine etkisini araştıran herhangi bir araştırmaya ise rastlanılmamıştır. Yapılan bu çalışmanın literatürde bulunan bu eksikliğin giderilmesine katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Araştırmanın Problemi
Bu araştırmanın problemi: “5E öğrenme döngüsü modeline dayalı öğretim etkinliklerinin ortaokul 6. sınıf öğrencilerinin geometri başarılarına ve geometrik düşünme becerilerine etkisi nasıldır?” sorusudur.
Araştırmada bu problem doğrultusunda aşağıdaki sorulara cevap aranacaktır:
1) 5E öğrenme döngüsü modeline uygun öğretim etkinliklerine göre eğitim gören öğrencilerin geometri başarıları ile ders kitabına dayalı eğitim gören öğrencilerin geometri başarıları arasında eğitimden önce anlamlı bir fark var mıdır?
2) 5E öğrenme döngüsü modeline uygun öğretim etkinliklerine göre eğitim gören öğrencilerin eğitimden önceki ve sonraki geometri başarıları arasında anlamlı bir fark var mıdır?
3) Ders kitabına dayalı eğitim gören öğrencilerin eğitimden önceki ve sonraki geometri başarıları arasında anlamlı bir fark var mıdır?
4) 5E öğrenme döngüsü modeline uygun öğretim etkinliklerine göre eğitim gören
öğrencilerin geometri başarıları ile ders kitabına dayalı eğitim gören öğrencilerin geometri başarıları arasında eğitimden sonra anlamlı bir fark var mıdır?
5) 5E öğrenme döngüsü modeline uygun öğretim etkinliklerine göre eğitim gören öğrencilerin geometrik düşünme düzeyleri ile ders kitabına dayalı eğitim gören
5
öğrencilerin geometrik düşünme düzeyleri arasında eğitimden önce anlamlı bir fark var mıdır?
6) 5E öğrenme döngüsü modeline uygun öğretim etkinliklerine göre eğitim gören öğrencilerin eğitimden önceki ve sonraki geometrik düşünme düzeyleri arasında anlamlı bir fark var mıdır?
7) Ders kitabına dayalı eğitim gören öğrencilerin eğitimden önceki ve sonraki geometrik düşünme düzeyleri arasında anlamlı bir fark var mıdır?
8) 5E öğrenme döngüsü modeline uygun öğretim etkinliklerine göre eğitim gören öğrencilerin geometrik düşünme düzeyleri ile ders kitabına dayalı eğitim gören öğrencilerin geometrik düşünme düzeyleri arasında eğitimden sonra anlamlı bir fark var mıdır?
Araştırmanın Amacı
Araştırmanın amacı: Açılar, Çokgenler ve Dönüşüm Geometrisi konularının öğretiminde, 5E öğrenme döngüsü modeline uygun öğretim etkinliklerinin 6. sınıf öğrencilerinin geometri başarılarına ve geometrik düşünme düzeylerine etkisinin olup olmadığını ortaya koymaktır.
Araştırmanın Önemi
Bilginin çağdaşlaşmakta en büyük silah olduğu çağımızda teknolojinin ilerleyebilmesi için sorgulayan bireylerin sayısının artması gerekmektedir. Bu amaçla matematik öğretimine gerekli önem verilmeli ve uygulanacak öğretim metotları iyi seçilmelidir (Keith, 2000). 5E öğrenme döngüsü modeline göre gerçekleştirilen öğretimle bilgi toplumunun gerektirdiği yaratıcı düşünen, sorumluluk alan, karar veren, problem çözme becerisine sahip, eleştirel düşünebilen, ekip çalışmasına yatkın, bilgiye ulaşan, kullanan ve paylaşan insan nitelikleri ön plana çıkmaktadır. Bu nedenle, 5E öğrenme döngüsü modeli matematik derslerinde kullanım alanı bulabilecek önemli bir model olarak görülmektedir (Şişman, 2007).
Fen öğretiminde; 5E öğrenme modeli ile başka öğrenme yöntemlerinin etkililiği sınanmış; kavramların öğrenilmesinde, bu yaklaşımın diğerlerinden daha etkili olduğu saptanmıştır.
6
Ayrıca, bu yaklaşımın uygulandığı fen derslerinde, öğrencilerin kavramalarının ve zihin yeteneklerinin geliştiği ve öğrenme ortamından memnun kaldığı belirlenmiştir (Ayaş, 1998).
5E Öğrenme döngüsü birçok araştırmada geleneksel öğretim metotlarıyla karşılaştırılmış ve farklılıklarını Fabian (1999, s. 32) şöyle aktarmıştır: “İlk olarak ezberciliği azaltarak anlamayı artırır, öğrenciler öğrenme süreçlerinde daha fazla yer alırlar, öğrenme halkası sınıfı sürekli canlı tutar ve öğrenmeyi bir süreç olarak anlamayı içerir.”
Bu araştırma, ortaokul 6. sınıf öğrencileri için “Açılar, Çokgenler ve Dönüşüm Geometrisi” konularının öğrenilmesini sağlayacak 5E öğrenme döngüsü modeline uygun öğretim etkinliklerini geliştirip uygulamanın, öğrencilerin akademik başarılarına etkisini değerlendirdiği için önemlidir. Ayrıca bu araştırma, sunmuş olduğu 5E öğrenme döngüsü modeli etkinliklerinin öğrencilerin geometrik düşünme düzeylerine etkisini incelemesi ve 5E öğrenme döngüsü modelinin sınıf ortamında nasıl uygulanabileceğini göstermesi açısından önemlidir.
Sayıltılar
1) Deney ve kontrol gruplarındaki deneklerin öğrenmeye karşı ilgilerinin eşit olduğu kabul edilmiştir.
2) Deney ve kontrol gruplarındaki deneklerin kendilerine verilen ölçme araçlarındaki soruları içtenlikle ve yansız olarak cevaplandırdıkları kabul edilmiştir.
3) Çalışmada kullanılan veri toplama araçları hazırlanırken başvurulan uzman görüşlerinin yeterli olduğu kabul edilmiştir.
4) Kontrol edilemeyen değişkenlerden her iki grubun da eşit oranda etkilendiği kabul edilmiştir.
Sınırlılıklar
1) Bu araştırma, 2013-2014 yılı bahar dönemi ile sınırlıdır.
2) Bu araştırma, veri kaynağı olarak Sivas ilinde bir ortaokulun 6. sınıfında öğrenim gören 20’si deney ve 20’si kontrol grubu olmak üzere toplam 40 öğrenciyle sınırlıdır.
3) Bu araştırma ilköğretim matematik ders programının “Açılar, Çokgenler ve Dönüşüm Geometrisi” konuları ile sınırlıdır.
7 Tanımlar
5E Modeli: Yapılandırıcı öğrenme kuramını temel alan BSCS (Biological Science Curriculum Study)’ nin öncü isimlerinden Rodger Bybee tarafından geliştirilmiştir. 5E Modeli İngilizce baş harflerinden oluşan Enter (Girme), Exploration (Keşfetme), Explanation (Açıklama), Elaboration (Derinleşme), Evaluation (Değerlendirme) aşamalarından oluşmaktadır (Çepni, Akdeniz, ve Keser, 2000, s. 102).
Geometri: Nokta, doğru, düzlemsel şekiller, uzay, uzaysal şekiller ve bunlar arasındaki ilişkilerle, geometrik şekillerin uzunluk, açıklık, alan ve hacim gibi ölçüleri konu edinen daldır (Baykul ve Aşkar, 1987, s. 292).
Matematik: Matematik, bir nesilden diğerine zenginleşerek aktarılan bir dildir. Matematik birey, toplum, bilim ve teknoloji için vazgeçilmez bir değerdir. Yayılma alanlarına ve derinliğine sınır konamayan bir bilimdir (Akdeniz, 2007, s. 4).
Matematik Öğretimi: Matematikte amaçların, hedef ve davranışların sağlıklı ve kalıcı olacak şekilde kazandırılması işidir (Altun, 2006, s. 65).
Geometrik Düşünme Düzeyleri: Van Hiele modeli ile ortaya çıkan, geometrinin hiyerarşisi olarak adlandırılan beş düzeydir (Olkun ve Toluk, 2003, s. 163).
Van Hiele Modeli: Geometri öğretiminde beş basamağın olduğunu ve her düzeyde bireyin yeni kavramlar üzerinde düşünüp, onları geliştirdiğini ileri süren modeldir (Olkun ve Toluk, 2003, s. 163).
9
BÖLÜM 2
KAVRAMSAL ÇERÇEVE ve İLGİLİ ARAŞTIRMALAR
Geometri ve Geometri Öğretimi
“Geometri, matematiğin nokta, doğru, düzlemsel ve uzaysal şekiller ile bunlar arasındaki ilişkileri ve geometrik şekillerin uzunluk, açı, alan gibi özelliklerini konu alan dalıdır” (Dursun ve Çoban, 2006, s.217). Matematiğin vazgeçilmez bir parçası olan geometri, öğrencilere sayıların dünyasından daha değişik ancak onlarla ilişkili ve farklı bir matematik anlayışı ortaya koyar (NCTM, 2000).
Gökbulut, Sidekli ve Yangın (2010), geometriyi bir takım aksiyomların üzerine inşa edilerek karmaşık yapıların oluşturulduğu bir disiplin olarak tanımlamıştır. Geometri, insan yaşamına insanın doğumundan itibaren çevresiyle yaptığı etkileşimler sayesinde girer ve yaşam boyunca yerini korur. Soyut bir disiplin olarak görülen matematiğin, somut yönünün en iyi fark edilebildiği bir alanıdır. Bunun dışında günlük yaşam problemlerini çözmede ve bilim, sanat gibi farklı disiplinlerde de kullanılmaktadır.
Kılıç (2003)’e göre geometri öğrenmek, öğrencilere çözümleme, karşılaştırma, genelleme yapma gibi temel becerilerini geliştirmesini katkı sağlamakta; inceleme, araştırma, eleştirme, öğrendiklerini şema biçiminde ortaya koyma, düzenli, dikkatli ve sabırlı olma, düşüncelerini açık ve seçik ifade etme gibi bilimsel düşünme becerilerini de kazandırmaktadır.
Geometri öğretiminin amacı, öğrencilerde yüksek düzeyde geometrik düşünme becerisini kazandırarak onlara eleştirel düşünebilme, problem çözebilme ve matematiğin diğer konularını daha iyi anlayabilme yeteneklerini kazandırmaktır (MEB, 2005).
İlköğretim geometri konularının öğretimi matematiğin diğer konularının öğretimi kadar önemlidir. İlköğretimdeki matematik öğretiminde geometri konularına da yer verilmesinin bazı sebepleri aşağıdakiler olabilir (Baykul, 2002, s.464):
10
İlköğretimde matematik çalışmaları arasında eleştirici düşünme ve problem çözme önemli bir yer tutar. Geometri çalışmaları, öğrencilerin eleştirici düşünme ve problem çözme becerilerinin gelişmesinde önemli katkı getirir.
Geometri konuları, matematiğin diğer konularının öğretiminde yardımcı olur. Örneğin kesir sayıları ve ondalık sayılarla ilgili kavramların kazandırılmasında ve işlemlerin tekniklerinin öğretiminde dikdörtgensel, karesel bölgelerden ve daireden büyük ölçüde yararlanılır.
Geometri, matematiğin günlük hayatta kullanılan önemli parçalarından biridir. Örneğin odaların şekli, binalar, süslemelerde kullanılan şekiller geometriktir.
Geometri, bilim ve sanatta da çok kullanılan bir araçtır. Örnek olarak mimarların, mühendislerin geometrik şekilleri çok kullandıkları; fizikte, kimyada ve diğer bilim dallarında geometrik özelliklerin fazlaca kullanıldığı gösterilebilir.
Geometri öğrencilerin içinde yaşadıkları dünyayı daha yakından tanımalarına ve değerini takdir etmelerine yardım eder. Örneğin kristallerin, gök cisimlerinin şekil ve yörüngeleri birer geometrik şekildir.
Geometri, öğrencilerin hoş vakit geçirmelerinin hatta matematiği sevmelerinin bir aracıdır. Örneğin geometrik şekiller, bunlarla yırtma yapıştırma, döndürme, öteleme ve simetri yardımıyla eğlenceli oyunlar oynanabilir.
Yapılan araştırmalar göz önünde bulundurulduğunda, ülkemizde matematik eğitiminde ciddi boyutta problemler yaşandığı görülmektedir. Matematik genel olarak öğrenciler için öğrenmesi, öğretmenler için de çocuklara kavratması güç bir ders olarak bilinmektedir (Çakmak, 2002). Geometri de matematiğin önemli bir alt alanıdır. Matematikte başarısız olan ve matematiğe karşı olumsuz tutum gösteren öğrenciler geometri konularında da başarısız olabilir ve geometriye karşı olumsuz bir tutum sergileyebilirler.
Türkiye, 2011 yılında 4. sınıflar ve 8. sınıflar arasında yapılan ve 63 ülkenin katıldığı beşinci TIMMS (Uluslararası Matematik ve Fen Eğilimleri Araştırması) değerlendirmesine katılmıştır. TIMSS değerlendirmesi ülke, okul ve sınıf içi öğrenme ortamlarına ilişkin kapsamlı bilgilere dayanarak dünya genelindeki 4 ve 8. sınıf öğrencilerinin matematik ve fen başarısını ölçen uluslararası bir değerlendirmedir. 4. sınıf matematik sorularının %35’i 8. sınıf sorularının ise %20’si geometri alan bilgisi ile ilgilidir. Türkiye’nin matematik alanında 4. sınıf düzeyinde başarı puanı ortalaması 469, 8. sınıf düzeyinde ise 452 olup bu
11
ortalamalar TIMSS ölçek ortalaması olan 500 puanın altındadır. Bu sonuçlar, Türkiye’nin puan ortalamasının Avrupa Birliği ülkelerinin gerisinde kaldığı, Afrika ve Ortadoğu ülkelerini ise geçtiğini göstermektedir. Türkiye, 4. sınıf düzeyinde katılan 50 ülke arasında 35. ve 8. sınıf düzeyinde de 42 ülke arasında 24. olmuştur (Oral ve McGivney, 2013). TIMMS sonuçları göz önünde bulundurulduğunda Türk öğrencilerin geometri alan bilgisinde başarısız oldukları söylenebilir. Başarısızlığın nedeni her zaman tembellik ya da yeteneksizlik değildir. Eğitim sistemi, öğretim programı, öğretmen, aile, çevre gibi faktörler de başarısızlığın nedenleri olabilir (Açıkgöz, 2003).
Geometri öğretiminde başarıyı artırmak için öğrencilerin konu ile ilgili ön bilgilerini ortaya çıkaran ve öğrencileri eğitimin merkezine alan öğretim yaklaşımlarının kullanılmasının faydalı olacağı söylenebilir. Ayrıca öğrenciyi merkeze alan yaklaşımlardan 5E öğrenme döngüsü modeli de belirtilen sebeplerden dolayı önem arz etmektedir.
5E Öğrenme Döngüsü Modeli
Yapılandırmacı öğretim programının uygulandığı eğitim ortamlarında öğrencilerin aktif olacağı ve daha fazla sorumluluk alacakları öğrenme yaklaşımları kullanılmaktadır. Bu yaklaşımlardan biri de Biyoloji müfredat programı çalışması sırasında Rodger Bybee tarafından geliştirilen 5E Öğrenme Döngüsü Modelidir (Keser, 2003). 5E modeli öğrenmenin beş aşamadan oluştuğunu belirtir. Bu aşamalar: giriş(engage), keşfetme(explore), açıklama(explain), derinleştirme(elaborate) ve değerlendirme(evaluate) şeklindedir. Bu modele 5E öğrenme döngüsü modeli denmesinin nedeni, öğrenmeyi oluşturan beş aşamanın her birinin İngilizce adının ilk harfinin “E” olmasıdır. Daha sonraları 5E’nin giriş ve derinleştirme aşamalarını ikiye ayıran yedi basamaklı 7E modeli geliştirilmiştir. Bu modelin aşamaları ise teşvik etme, keşfetme, açıklama, genişletme, kapsamına alma, değiştirme ve inceleme şeklindedir (Çepni vd., 2000).
5E modeli, öğrencilerin araştırma iştahını artıran, konu ile ilgili beklentilerini karşılayan, bilgi ve becerilerini aktif bir şekilde kullanabilmelerine olanak sağlayan aktivitelerden oluşur. 5E modeli, öğrencilerin her aşamada aktivitelere dahil etmekle yetinmeyip öğrencilerin kendi kavramlarını oluşturmalarını da teşvik etmektedir. Üst düzey düşünme becerilerini barındıran 5E modeli, keşfetmeyi, sorgulamayı, deneyim kazanmayı sunarak öğrencilere eleştirel düşünmeyi de kazandırır (Ergin, 2006).
12
Fish (1999) 5E modeli üzerine yapılan araştırmaları incelediğinde aşağıdaki sonuçlara ulaşmıştır:
Öğrenme faaliyetleri daha başarılı sonuçlar doğurmaktadır. Kavramların kalıcılığı artmaktadır.
Öğretime karşı olumlu tutum gelişmektedir. Bilime karşı olumlu tutum gelişmektedir.
Bilimsel süreç becerilerinde daha etkin olunmaktadır.
5E modelinde öğretim faaliyetleri belli bir sırada olur. Öğrencilerin kavramlar hakkındaki bilgilerini oluşturabilmeleri için zamana ihtiyaçları vardır ve onlara yeteri kadar zaman tanınır (Çepni vd., 2000). 5E modelinin aşamalarını aşağıdaki gibi açıklayabiliriz:
Giriş (Engage) Aşaması
Giriş bölümü, öğrencilerde merak uyandırmayı, konu üzerinde öğrencilerin düşünmeye başlamalarını, öğrencilerin kafalarında soru işaretleri oluşturmayı ve önceki bilgilerin ortaya çıkmasını hedefler (Eisenkraft, 2003). Bu hedeflere ulaşabilmek için de ilginç sorular sorma, şaşırtıcı resimler gösterme, hikaye anlatma ya da bulmacalar sorma etkinlikleri yapılabilir (Turgut, Baker, Cunningham, ve Piburn, 1997). Yapılan bu etkinliklerde önemli olan öğrencilerin doğru cevapları vermelerinden ziyade değişik fikirler öne sürerek soru sormaları yönünde teşvik edilmeleridir (Trowbridge, Bybee, ve Powell, 2000).
Öğretmenden, öğrencilerde merak oluşturması ve öğrencilerin önceki bilgilerini gün yüzüne çıkarması beklendiği için bu aşamada öğretmeninin rolü kilit konumdadır (Bybee, 2002). Öğrencilerin sorduğu sorular ve bu sorulara verilen cevaplar öğrencilerin ön bilgilerinin tespit edilmesine ve varsa kavram yanılgılarının ortaya çıkarılmasına olanak sağlar (Balcı, 2005). Öğrencinin hazırbulunuşluğu ile dersi kaynaştıran öğretmen bu aşamada tanımları verme, kavramları açıklama, dersi anlatma ya da anlatılacak konuyu söyleme gibi faaliyetlerden kesinlikle uzak durmalıdır (Çepni vd, 2000).
Giriş aşamasında öğrencilerin ilgi ve motivasyonları artmış, kafasında bazı soru işaretleri oluşmuş ve bazı şeyleri sorgulamaya başlamışlar ise bu aşamanın hedeflerine ulaşılmış demektir (Boddy, Watson, ve Aysbisson, 2000).
13 Keşfetme (Explore) Aşaması
Öğrencilerin en aktif olduğu keşfetme evresi öğrenci merkezlidir. Öğrenciler materyalleri istedikleri gibi kullanıp onlar hakkında fikir üretirler. Öğrenme her zaman nesneler, olaylar ve durumlar üzerinden gerçekleşir (Trowbridge vd., 2000). Öğrencilerin kavramlar ve konular hakkında etkinlikler yaptıkları bu aşama 5E modelinin en önemli, en kapsamlı ve en eğlendirici aşamasıdır. Bu aşamada öğrenci materyaller ve öğrenme ile doğrudan etkileşim içindedir. Aktivitelerini yaparken öğrenciler paylaşmayı ve iletişimi sağlayan ortak yaşantılar geçirdikleri için keşfetme aşaması işbirlikçi öğrenmeyi gerçekleştirmek için en mükemmel zamanı sunar (Koç, 2002).
Ders planlaması yapılırken göz önünde bulundurulması gereken iki soru vardır. İlki ”Öğrenciden keşfetmesi beklenen asıl kavram nedir?” sorusudur. İkincisi ise “Hangi aktiviteler yardımıyla hangi kavramlar anlatılacak ve öğrenciler hangi aktivitelere yoğunlaşmalıdır?” sorusudur. Öğrencilerin yapması gereken gözlem ve kayıtlar önceden tespit edilmeli, öğrencinin ihtiyacı olan bilgiler kontrol edilmelidir (Newby, 2004).
Giriş aşamasında konuya güdülenen öğrenciler artık araştırma aktivitelerinde bulunurlar. Araştırma aktiviteleri verileri toplama, gözlem yapma, tahminlerde bulunma, onları test etme ve hipotez oluşturma gibi deneyimleri içerir (Wilder ve Shuttleworth, 2005). Öğretmen yapılacak etkinliklerle ilgili kısa bir açıklamada bulunarak aktivitelerin nasıl yapılacağı hakkında bilgi verebilir. Aktivitelerde öğrenciler küçük gruplara ayrılarak çalışabilirler (Lord, 1999).
Yapılan aktivite çalışmalarında öğretmen sadece rehberlik eder, birebir çalışmaların içinde olmaz. Öğrencilerin yanlışlıklarını gördüğünde hemen yanlışlarını söyleyip düzeltmez. Onlara yanlışlarının farkına vardırıcı sorular yöneltir ve yanlışların düzeltilmesi için ipuçları verir. Öğrencilerin yardım ihtiyaçlarını gidermek için de onlara direk bilgi vermek yerine yönlendirici sorularla bilgiye kendilerinin ulaşmalarını sağlar (Carin ve Bass, 2001).
Açıklama (Explain) Aşaması
Öğrencilerin eksik ya da yanlış olan bilgilerinin doğrularıyla değiştirildiği bu basamak modelin en öğretmen merkezli evresidir. Öğretmen öğrencilere kendi bulgularını arkadaşlarına açıklamaları hususunda fırsat vermelidir. İlk olarak öğrenciler kendi
14
açıklamalarını yapmalılar, devamında öğretmen konuyla ilgili bilimsel açıklamaları öğrencilere vermelidir (Campbell, 2000).
Bu evrede öğretmen; düz anlatım yöntemini kullanabileceği gibi, film ya da video, bir gösteri ya da öğrencilerin yaptıklarını tanımlamalarını ve sonuçları açıklamalarını teşvik edici bir etkinlik gibi daha ilginç yollara da başvurulabilir. Öğretmen formal olarak tanımları ve bilimsel açıklamaları yapar. Mümkün olan yerlerde, öğrencilerin deneyimlerini bir araya getirmelerinde, sonuçlarını açıklamalarında ve yeni kavramlar oluşturmalarında onlara temel bilgi düzeyinde açıklamalarda bulunarak yardımcı olur (Bybee, 1997).
Açıklama kısmı 5E modelinin en kısa aşamasıdır. Çünkü bundan sonra gelen genişletme aşaması öğrencilerin bilgilerini yapılandırmalarını ve kavramları biraz daha genişletmelerini içerir (Ergin, 2006).
Derinleştirme (Elaborate) Aşaması
Yeni bir kavramın kalıcı olarak öğrenilebilmesi için ilgili kavramın farklı durumlar için tekrar tekrar kullanılarak pekiştirilmesi gerekir. Derinleştirme aşaması, öğrenilen kavramların pekiştirilmesini sağlayarak kalıcılığını artırır. İmkanlar doğrultusunda farklı materyaller kullanımı da kavram öğrenimini destekler (Öztürk, 2008).
Bu aşama; öğrenme süreci ile ilgili kendi anlatımlarını geliştirmeye başlayan öğrencileri, daha yeni bir deneyim yaşatmak için öğrenme sürecinin devamına katmak, o ana kadar öğrendikleri kavramların doğruluğunu yeniden düşünmeleri ve kavramları daha anlaşılır hale getirmek için önemlidir. Öğretmen, yeni bilgileri ilgili olgulara uygulamalarında öğrencilerden daha çok doğruluk ve sorumluluk ister. Öğrenciler, formal terimleri ve tanımları kullanmaları ve yeni durumlarda anlayışlarını sergilemeleri yönünde teşvik edilir (Campbell, 2000).
Değerlendirme (Evaluate) Aşaması
Bu aşama, öğrencileri edindikleri bilgileri ortaya çıkarma hususunda teşvik eder. Ayrıca öğretmenler için eğitim hedeflerini gerçekleştirme yolunda öğrencilerin kaydettikleri ilerlemeyi değerlendirme fırsatı sunar (Bybee, 1997). Bu aşama öğrencilerin bilimsel bilgiyi nasıl yapılandırdıklarını ve diğer durumlara genelleyip genelleyemediklerini ortaya çıkarır (Wilder ve Shuttleworth, 2005).
15
Ölçme ve değerlendirme, modelin sadece son aşamasında değil her aşamasında gerçekleştirilebilir. Öğrenci değerlendirmesi, öğretmeni öğrencilerin belirlenen amaçlar doğrultusundaki ilerlemelerini görmesi ve uygun öğretim yöntemini kullanıp kullanmadığını kontrol etmesi açısından önemlidir (Ergin, 2006).
Van Hiele Geometrik Düşünme Modeli
Geometrik düşünme ve geometrik düşünmenin nasıl geliştiğine dair yapılan çalışmalardan önemli bir tanesi de Dina Van Hiele Geldo ve eşi Pierre Maire Van Hiele tarafından yapılan ve “Van Hile Geometrik Düşünme Modeli (VHGDM)” adı verilen çalışmadır. VHGDM karı-koca iki eğitimcinin sınıf ortamında geometri öğretiminde karşılaştıkları zorluklardan yola çıkarak yaptıkları doktora çalışmalarının bir ürünüdür. Hiele’ler 1957’ de Utrecht Üniversitesi’ nde doktora çalışmalarını tamamladılar (Usiskin, 1982).
Pierre Van Hiele beş geometrik düşünme düzeyini açıklayan kuramı geliştirirken eşi Dina, öğrencilerin düzeyler arası geçişini sağlayacak öğretim aşamalarını geliştirmiştir (Lawrie, 1997).
Hiele’lerin çalışmaları ilk başta Rusya geometri müfredatında yer alırken diğer ülkelerin dikkatini çekmemiştir. 1970’lerde ise Amerika başta olmak üzere birçok ülkenin geometri öğretim müfredatında yer almıştır (Usiskin, 1982).
Geometrik anlamanın gerçekleştirilmesi ve geliştirilmesi amacıyla oluşturulan bu modelde, öğrencilerin hedef davranışları edinebilmeleri için belirlenen etkinliklere katılmaları ve geometrik kavramlara ilişkin özellikleri keşfetmeleri gerekir. VHGDM iki bölümden oluşur (Gutierrez, 1992):
Düşünme Düzeyleri: Düşünme düzeyleri öğrencilerin geometrideki düşünme biçimlerini tanımlar. VHGDM’ ye göre bir öğrenci öğrenme süreci boyunca birkaç akıl yürütme düzeyinden geçerek ilerler. Bir düzeyden bir sonraki düzeye ilerleme modelin en önemli noktasıdır. İlerlemenin gerçekleşmesinde verilen eğitim önemli yer tutar.
Öğrenmenin Aşamaları: VHGDM’ nin bu bölümünde öğrencilerin bir düzeyden bir sonraki düzeye geçişini kolaylaştırmak için öğretmenlerin geometri öğretimini nasıl düzenlemeleri gerektiği açıklanır.
16
VHGDM’ nin en belirgin özelliği, uzamsal fikirleri edinme yollarını hiyerarşik beş düzeyde açıklamasıdır. Beş düzeyin her biri geometri öğreniminde kullanılan düşünme süreçlerini açıklar. Bu düzeyler, geometri kavramlarından hangilerinin ne kadarının kazanıldığını değil, geometrik kavramların nasıl düşünüldüğünü ve farklı geometrik fikirlerin neler olduğunu tanımlar. Ardışık düzeyler arasındaki en belirgin fark, üzerinde düşündüğümüz nesnelerin ne olduğu ve geometrik olarak ne düşünebildiğimizdir (Van de Walle, 2004).
Düzey 0: Görsel Düzey
VHGDM’ ye göre geometrik düşünmenin ilk düzeyi görsel dönemdir. Bu düzeydeki öğrenciler geometrik şekiller ve cisimleri bir bütün olarak algılarlar (Cathcart, Pothier, ve Vance, 2000).
Bu düzeydeki öğrenciler geometrik şekillerin özellikleri hakkında fikir yürütemezler. Öğrenci için şeklin görünüşü onun tanımıdır. Örneğin; öğrenci için kare karedir. Öğrenciye karenin dört kenarı eşittir ya da açıları diktir gibi ifadeler anlamsızdır. Ayrıca, bir dikdörtgeni karşılıklı kenarları birbirine eşit ve dört dik açısı ile değil de bir kapıya benzediği için tanır. Bu düzeydeki öğrenciler özellik ve ayrıntıları bütünle beraber algılarlar. Bu düzeyin düşünme nesnesi şekilleri tanıma ve adlandırmadır (Van Hiele, 1986).
Fuys (1988)’a göre görsel düzeyde olan bireylerin sahip oldukları özellikler aşağıdaki gibidir:
Tam olarak çizilmiş bir şekli basit çizimler arasından, farklı duruşlardan ya da karmaşık bir şeklin içerisinden dış görünüşüne göre tanıyabilir.
Geometrik şekli oluşturabilir, çizebilir ve kopyalayabilir.
Geometrik şekilleri isimlendirebilir, görünüşüne göre karşılaştırıp sınıflandırabilir. Geometrik şekiller hakkında sözel olarak açıklamalar yapabilir.
Şeklin özelliklerine yoğunlaşmayan problemleri çözebilir.
Verilen bir şekli görünüşüne göre diğerlerinin arasından seçebilir. Şeklin parçalarını tanır ama bu parçalara göre analiz edemez. Özellikleri bir şeklin tanımlayıcısı olarak kullanamaz.
17 Şekiller hakkında genelleme yapamaz.
Bu düzeyde öğrenciler geometrik şekillerin özelliklerini ve elemanlarını bütünden ayrı olarak algılayamadıkları için geometri öğretiminde somut materyallerin sunulması, çocukların bunları etkin bir şekilde kullanması gerekir. Bunun için de bu düzeydeki çocukların eğitiminde aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır (Altun, 2008):
Gerçek yaşamda rastlanılabilecek geometrik şekiller üzerinde çalışılmalıdır.
Öğrencilere geometrik şekilleri yapmaları ve çizmeleri için uygun ortamlar hazırlanmalıdır.
Öğrencilere geometrik şekillerle ilgili gözlem ve düşüncelerini anlatabilmeleri için fırsatlar sunulmalıdır.
Formal tanımlardan kaçarak öğrencilerin şekillere örnek göstermeleri önemsenmelidir.
Bu etkinlikler ilkokul 1, 2 ve 3. sınıflar için uygun etkinliklerdir (Altun, 2008).
Öğrencinin bir sonraki düşünme düzeyine geçişini kolaylaştırmak için dönemin sonlarına yaklaştıkça geometrik şekillerin özellikleri de vurgulanmalıdır. Şekilleri tanımada yeteri kadar bilgi edinen öğrenciye şekillerin kenar sayıları, kenar uzunlukları ve açıları gibi özellikleri sorgulatılmalıdır (Olkun ve Toluk, 2003).
Düzey 1: Analiz
Bu düzeydeki çocuklar geometrik şekillerin özelliklerini analiz etmeye başlarlar. Bir şeklin elemanlarını ve elemanların özelliklerini kullanarak şekilleri tanımlayabilirler. Örneğin öğrenci karenin birbirine eşit uzunlukta dört kenarı olduğunu, her bir açısının birbirine eşit ve 90 derece olduğunu söyleyebilir. Ama yaptığı bu tanım öğrenci tarafından anlaşılmış olmayabilir. Bu düzeyin düşünme nesnesi şekillerin elemanlarıdır (Van Hiele, 1986). Karenin, dikdörtgenin ve paralelkenarın özelliklerini açıklayabilen öğrenciler geometrik şekil sınıfları arasındaki ilişkiyi göremeyebilirler. Yani şekillerin birbirlerinin alt sınıfları olduğunu, bu durumda da bütün karelerin aslında birer dikdörtgen ve bütün dikdörtgenlerin de birer paralelkenar olduğunu göremezler (Van de Walle, 2004).
Fuys (1988)’a göre analiz düzeyinde olan bireylerin sahip oldukları özellikler aşağıdaki gibidir:
18
Şekilleri oluşturan parçalar arasındaki ilişkiyi anlayıp test edebilir. İki geometrik şekli parçalarının özelliklerine göre karşılaştırabilir. Şekilleri özelliklerine göre sınıflandırabilir.
Bir şekli sahip olduğu özelliklere göre sözel olarak açıklayabilir. Kurallara ait sözel-sembolik ifadeleri yorumlayıp kullanabilir.
Şekillerin özelliklerini deneysel olarak keşfederek keşiflerini bir şekiller sınıfına genelleyebilir.
Farklı iki şekil sınıfının özelliklerini keşfederek şekil sınıflarını karşılaştırabilir. Geometrik problemleri şeklin bilinen özelliklerine göre çözebilir.
Şekillerin özellikleri ile ilgili formal olmayan genellemeler yapabilir. Şeklin özelliklerinin kendi arasındaki ilişkilerini açıklayamaz.
Bu düzeydeki öğrenciler için uygun etkinlikler şunlar olabilir (Olkun ve Toluk, 2003): Kibrit çöplerinden değişik geometrik şekiller yapmak.
Geometrik şekillerin boyutlarını ve açılarını ölçmek.
Verilen bir geometrik şekli geometri tahtasında oluşturmak. Döndürme ve simetri etkinliklerini yapmak.
Üç boyutlu geometrik cisimleri kesip katlamak, açılımlarını incelemek.
Geometrik şekilleri karşılaştırarak şekillerin benzerlik ve farklılıklarını ifade etmek. Şekillerle ilgili özelliklerin listesini yapmak.
Bu etkinlikler 4 ve 5. sınıflar için uygun etkinliklerdir (Altun, 2008).
Düzey2: Yaşantıya Bağlı Çıkarım
Bu düzeydeki öğrenciler, daha önceden keşfettikleri özellikleri ve kuralları formal olmayan yollardan birbiriyle ilişkilendirebilirler. Bir şeklin kendi içindeki ilişkileri ya da benzer şekiller arasındaki ilişkileri üzerinde çalışabilirler. Bu düzeyin düşünme nesnesi şekillerin özellikleridir (Van Hiele, 1986).
19
Öğrenciler dikdörtgenin açıları 90’ ar derece olan bir paralelkenar olduğunu ya da açılar dik olmasından dolayı bütün karelerin birer dikdörtgen ve paralelkenar olduğunu anlayabilirler. Geometrik şekilleri özelliklerine göre sınıflayabilirler ama formal tanım ve formal ispat yapamazlar (Van de Walle, 2004).
Fuys (1988)’a göre yaşantıya bağlı çıkarım düzeyinde olan bireylerin sahip oldukları özellikler aşağıdaki gibidir:
Bir şekil sınıfını niteleyen özellikleri bilir ve bu özellikleri bir şekil sınıfını tanımlamak için kullanabilir.
Bir geometrik şekli tanımlayan en az özellikleri belirleyebilir. Bir şekil sınıfı için tanımları ve formülleri kullanabilir. Formal olmayan çıkarımlarda bulunabilir.
Verilen bilgiden bir sonuç çıkarır ve mantıksal ilişkileri kullanarak çıkarımları doğrular.
Bir ispatı takip edip aşamalar hakkında konuşabilir. Bir ispatı kendisi de ifade edip ispatlayabilir.
Bir önerme ile tersi arasındaki farkı informal olarak ifade edebilir.
Tümdengelimsel ifadeleri anlayıp problemleri çözmede bu düşünme yolunu kullanabilir.
Bu düzeydeki öğrenciler için uygun etkinlikler şunlar olabilir:
Öğrencilerin eşyalar ve şekiller hakkında gözleme dayanan konuşmalar yapabilmeleri için uygun ortamlar hazırlanmalıdır.
Kullanılan geometrik eşya ve şekillerin niçin faydalı olduğu, hangi özelliklerinin hangi işe yaradığı hakkında öğrenciler konuşturulmalıdır.
Kullanılan geometrik eşya ve şekilleri tanımlama, ölçme, yeniden şekillendirme çalışmaları yapılmalıdır.
Eşya ve şekilleri göz önünde tutarak adlandırma, sınıflandırma, genelleme yapma, hipotez kurma ve hipotez test etme gibi etkinlikler yapılmalıdır.
20 Düzey 3: Formal Çıkarım
Bu düzeydeki öğrenciler teoremleri tümdengelim yoluyla ispatlayıp teoremler arasındaki ilişkileri kurabilirler. İspat yapmanın gereğin anlayabilirler ve tanımları yeterli biçimde geliştirebilirler. Bu düzeyin düşünme nesnesi nesnelerin şekilleri arasındaki ilişkilerdir (Van Hiele, 1986).
Fuys (1988)’a göre formal çıkarım düzeyinde olan bireylerin sahip oldukları özellikler aşağıdaki gibidir:
Tanımlanmış terimlerin, postulatların gerekliliğini anlar.
Bir formal tanımın gerek ve yeter durumları gibi özelliklerini belirleyebilir ya da bir tanımın kendisine denk değerini ifade edebilir.
Bir teoremle tersi teoremi arasındaki ilişkiyi belirleyip ikisini de ispatlayabilir. Bir teoremin farklı ispatlarını açıklayıp karşılaştırabilir.
Tanım ya da postulat değişikliğinin teoremde oluşturacağı değişimi belirleyebilir. Farklı teoremlerin ne zaman ve nasıl birleştirilebileceğine karar verebilir.
Bu düzey ortaöğretim yıllarına karşılık gelmektedir (Altun, 2008).
Düzey 4: Kesinlik
Bu düzeydeki öğrenciler farklı aksiyomatik sistemlerdeki teoremleri belirler, analiz eder, karşılaştırır ve bu teoremlerle başka teoremleri ispatlayabilirler. Bu düzeyde geometri çalışma oldukça soyuttur ve somut veya resimli herhangi bir model içermesi gerekmez. Bu düzeyin düşünme nesnesi geometri için sonuç çıkarıcı aksiyomatik sistemlerdir (Van Hiele, 1986).
Fuys (1988)’a göre kesinlik düzeyinde olan bireylerin sahip oldukları özellikler aşağıdaki gibidir:
Farklı aksiyomatik sistemlerde teoremler üretebilir.
Aksiyomatik sistemleri karşılaştırabilir (Euclid geometri ile Euclid dışı geometriler gibi)
Bir aksiyomun bağımsızlığını, yeterliliğini ve başka bir aksiyoma eşliğini anlayabilir.
21
Bir matematiksel teoreme uygulama alanı bulabilir.
Bu düzey lisans ve lisansüstü yıllarına karşılık gelmektedir (Altun, 2008).
Van Hiele tarafından belirlenen bu düzeyler, öğrencilerindeki geometrik düşünmenin gelişimini açıklamakla beraber, geometri öğretimine ve geometriyle ilgili sınıf içi uygulamalara önemli katkılar sunmaktadır. Bu modele göre geometrik düşünme üzerinde yaş değil geometrik deneyimler etkilidir. Van Hiele düzeylerinin temel özellikleri şu şekildedir (Crowley, 1987).
Ardışıklık: Düzeyler art arda gelen hiyerarşik bir yapıya sahiptir. Öğrenciler düzeyleri atlayarak diğer üst düzeylere geçemezler. Öğrencinin bir üst düzeye geçebilmesi için de önceki düzeyi başarıyla geçmesi gerekir. Bir düzeyin başarıyla geçilmesi o düzeyin geometrik düşünme becerilerinin kazanıldığı anlamına gelmektedir.
İlerleme: Düzeyler arası ilerlemede en önemli faktör yaştan daha çok edinilen geometrik deneyimlerdir. Ancak hiçbir geometrik deneyim öğrencilerin düzey atlayarak ilerlemesine izin vermez. Düzeye uygun olmayan öğretim yöntemleri düzeyler arası ilerlemeyi geciktirir veya engeller.
Dilbilim: Öğretmenin geometri öğretiminde kullandığı dil öğrencilerin üst düzeye geçmesinde oldukça önemlidir. Bütün düzeylerde kullanılan dil öğrencilerin düzeylerine uygun olmalıdır. Bir şeklin 1. düzeydeki tanımı ile 2. düzeydeki tanımı farklıdır. Öğretmenin öğrencilerin düzeylerine uygun bir dil kullanabilmeleri için öğrencilerinin hangi geometrik düşünme yapısında ve düzeyinde olduğunu çok iyi bilmesi gerekir.
Uyumluluk: Öğrencinin bulunduğu düzeyle öğretimin yapıldığı düzeyin aynı olması gerekir. Öğretmenin kullandığı öğretim materyali, işlenen konu, kullanılan dil öğrencinin seviyesinden daha üst bir seviyede ise yapılan tüm öğretim faaliyetleri öğrenciye anlamsız gelir. Öğrencilerin bulunduğu düzeye uyumlu öğretim yapıldığı taktirde bir üst düzeye geçiş sağlanır. Aksi durumda da öğrenci bulunduğu düzeyde kalır.
Van Hiele modelinde düzeyler arasında ilerleme yaş ve olgunluktan çok alınan eğitime bağlıdır. Van Hiele, öğrencilerin geometrik düşünmelerinin bir düzeyden diğer düzeye geçişini sağlamak için beş aşamadan oluşan bir öğretim planı geliştirmiştir.
22
Öğretmenler aşağıdaki aşamalara uygun öğretim planları yaparak öğrencilerin düzeyler arası geçişini kolaylaştırabilir (Crowley, 1987):
Araştırma: Bu aşama öğrencilerin geometrik düşünme düzeylerinin belirlendiği aşamadır. Öğretmen öğrencilerin materyal kullanmalarına olanak sağlar. Onların düzeylerine uygun dille sorular yöneltir. Böylece öğrencilerin konu ile ilgili ön bilgilerini ortaya çıkarmış olur. Ayrıca öğrencilerde de ders hakkında bir ön fikir oluşur. Öğretim esnasında kavram ve sembol öğretimine de önem verilmelidir.
Yöneltme: Öğrenciler önceki deneyimlerinden yola çıkarak konu ile ilgili görüşlerini ifade eder ve tartışırlar. Öğretmen, öğrencilerin konu ile ilgili doğru ve uygun dili kullanmaları hususunda rehberlik eder, yeni öğrenilen konuyla ilgili merak uyandırıp tartışma ortamı oluşturur.
Serbest Çalışma: Öğrenciler birkaç adımla çözülen farklı yollarla tamamlanabilen açık uçlu sorularla ve ödevlerle karşılaşırlar. Kendi yollarını bularak veya ödev sorularını çözerek deneyim edinirler. Böylece çalışmanın hedefleri ve bu hedefler arasındaki ilişkiler daha anlaşılır bir hal almış olacak. Bütünleştirme: Öğrenciler kendi yaptıkları etkinliklerle o ana kadar yapılan
etkinlikler arasındaki transferi sağlamaya çalışır. Öğrenciler zihinlerinde yeni bir şema oluşturarak bilgiyi edinirler. Öğretmen öğrencilerinin hangi aşamada olduklarını belirlemek için onlara çeşitli sorular sorar. Böylece öğrenciler öğrendikleri konularla ilgili gözden geçirme ve özetleme faaliyetlerini yapmış olurlar.
Bu beş evre boyunca öğretmen; öğrencilerin ödevlerini planlamalı, onların dikkatini şekillerin özelliklerine yöneltmeli, konuyla ilgili dili tanıtmalı ve öğrencilerin görüşlerini aktarırken bu dili kullanmalarını sağlamalı, öğrencilere tanımlama yapmada cesaret vermeli ve öğrencilerin geometrik şekilleri problem çözme stratejilerinde kullanmalarına imkan sağlamalıdır (Van Hiele, 1986).
23
5E Öğrenme Döngüsü Modeli ile İlgili Araştırmalar
5E Modelinin BSCS projesi için Rodger Bybee tarafından ortaya konulduğu 1967 yılından bu yana yurt dışında pek çok araştırmaya konu edilmesine karşın Türkiye’de bu konu ile ilgili araştırmalara pek rastlanmamaktadır (Ergin, 2006). Ülkemizde yapılan araştırmalar ise çoğunlukla fen bilimleri alanında olup matematik alanında yapılan araştırmalar kısıtlı sayıdadır.
Bıyıklı (2013), “5E öğrenme modeline göre düzenlenmiş eğitim durumlarının bilimsel süreç becerileri, öğrenme düzeyi ve tutuma etkisi” adlı bir çalışma yapmıştır. Araştırmada, kontrol gruplu ön test-son test deneysel desen kullanılmıştır. Çalışma, Ankara Özel Tevfik Fikret İlköğretim Okulu’nda 4. sınıf Fen ve Teknoloji dersi kapsamında yürütülmüştür. Denel işlem 2011-2012 öğretim yılında 18 hafta sürmüştür. Okuldaki beş şubeden biri yansız atama yoluyla deney grubu (n=30); biri de kontrol grubu (n=30) olarak atanmıştır. Deney grubunda 5E öğrenme modeline göre düzenlenmiş öğretim uygulanmıştır. Kontrol grubunda ise mevcut programa ait eğitim durumları sürdürülmüştür. Çalışmada, kontrol grubu ile deney grubu arasında bilimsel süreç becerileri, öğrenme düzeyi ve tutum açısından deney grubu lehine anlamlı fark olduğu görülmüştür.
Öztürk (2013), “Altıncı sınıf fen ve teknoloji dersi ışık ve ses ünitesinde 5E öğrenme modeline dayalı etkinliklerin öğrenme ürünlerine etkisi” adlı bir çalışma yapmıştır. Araştırmada, 5E öğrenme modeline dayalı olarak rehber etkinlik seti geliştirilmiş ve setin süreçte etkililiği değerlendirilmiştir. 2011-2012 eğitim-öğretim yılında Sinop ili merkez ilçesinde bir ilköğretim okulunda altıncı sınıfa devam eden 25 deney grubu öğrencisi ve 17 kontrol grubu öğrencisi ile gerçekleştirilen bu araştırmada karma yöntemler araştırma yöntemi kullanılmıştır. İlköğretim okulundaki bir sınıf deney bir sınıf kontrol grubu olarak seçilmiştir. Deney grubu öğrencilerinde “Işık ve Ses” ünitesi kapsamında 5E öğrenme modeline uygun geliştirilen rehber ders etkinlikleri uygulanırken, kontrol grubunda ise sadece ders kitabında yer alan etkinlikler uygulanmıştır. Araştırmada 5E öğrenme modeline uygun hazırlanan rehber etkinlikleri ile desteklenen fen ve teknoloji derslerinin, öğrencilerin bilimsel süreç becerileri, akademik başarıları, fen öğrenmeye yönelik motivasyon, fen ve teknoloji dersine yönelik özyeterlilik ve tutum üzerinde anlamlı etkisi olmuştur.
Tuna (2011), “Trigonometri öğretiminde 5E öğrenme döngüsü modelinin öğrencilerin matematiksel düşünme ve akademik başarılarına etkisi” adlı bir çalışma yapmıştır. Çalışma
24
2009 – 2010 eğitim-öğretim yılı bahar dönemi Kastamonu merkezinde bulunan bir Anadolu lisesinde 10. sınıflardan seçilen birbirine denk deney ve kontrol grupları üzerinde gerçekleştirilmiştir. Trigonometri konusu deney grubuna araştırmacı tarafından yapılandırmacı yaklaşıma dayalı 5E modeli etkinliklerinin kullanıldığı bir ortamda, kontrol grubuna ise matematik ders öğretmeni tarafından yürürlükteki matematik müfredat etkinlikleri kullanılarak verilmiştir. Yapılan istatistiki çalışmalar sonucunda, yapılandırmacı yaklaşıma dayalı 5E öğrenme döngüsü modelinin kullanıldığı deney grubundaki öğrencilerin matematiksel düşünme becerileri, akademik başarıları ve trigonometri bilgilerinin kalıcılığı kontrol grubundaki öğrencilerinkine göre anlamlı düzeyde farklılık göstermiştir.
Önder (2011), çalışmasında 6. sınıf Fen ve Teknoloji dersi öğretim programında bulunan “Canlılarda Üreme, Büyüme ve Gelişme” ünitesinde 5E öğrenme modelinin uygulanmasının öğrencilerin başarısına etkisini araştırmıştır. Araştırmada yapılandırmacı 5E öğrenme modeli ile ders işlenen deney grubuna katılan öğrencilerle, geleneksel öğretimle ders işlenen kontrol grubundaki öğrencilerin erişi düzeyleri arasındaki farkı ortaya koymak amacıyla kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Araştırmanın verileri, Fen ve Teknoloji Başarı Testi ile toplanmıştır. Araştırmanın sonunda 5E öğrenme modeli ile gerçekleştirilen öğretimden sonra yapılan istatistik işlemlerde, son testte deney grubu lehine anlamlı farklılaşma olduğu ortaya konulmuştur.
Hokkanen (2011) çalışmasında, 5E öğrenme modeline uygun hazırlanan ders planlarının ve ders sunumlarının öğrencilerin fendeki akademilerini, ilgilerini ve güvenlerini arttırmayı amaçlamıştır. Araştırma, 6, 7. ve 8.sınıf öğrencileri ile yürütülmüştür. Araştırma sonunda, deney grubu öğrencilerinin fendeki akademileri, ilgileri ve güvenlerinin arttığı tespit edilmiştir.
Özaydın (2010), çalışmasında ilköğretim 7. sınıf Fen ve Teknoloji dersi “Vücudumuzda Sistemler” ünitesi için 5E öğrenme modeline göre hazırlanan etkinlikler ve bilimsel süreç becerileri etkinlikleri ile 2005 yılından bu yana uygulanmakta olan programın, öğrencilerin akademik başarılarına, bilimsel süreç becerilerine, Fen ve Teknoloji dersine yönelik tutumlarına etkisini araştırmıştır. Araştırmada ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Deney grubunda 5E öğrenme modeline uygun olarak hazırlanan ders planları, Fen ve Teknoloji Öğretmen Kılavuzundaki (2008) etkinlikler ve bilimsel süreç becerilerinin gelişimini sağlayacak ek etkinlikler uygulanmıştır. Kontrol grubunda ise
25
yalnızca Fen ve Teknoloji Öğretmen Kılavuzundaki (2008) etkinlikler uygulanmıştır. Araştırmanın verileri Bilimsel Süreç Becerileri Testi, Fen ve Teknoloji Tutum Ölçeği, Akademik Başarı Testi ile elde edilmiştir. Yapılan deneysel çalışma sonucunda öğrencilerin akademik başarıları, bilimsel süreç becerileri, Fen ve Teknoloji dersine yönelik tutumlarında anlamlı bir fark ortaya çıkmıştır.
Buntod, Suksringam ve Singseevo (2010), çalışmasında bilişsel tekniklerle desteklenen 5E öğrenme modelinin akademik başarı, temel bilimsel süreç becerileri ve eleştirel düşünme becerilerine etkisini araştırmıştır. Araştırma 9. sınıf öğrencileriyle yapılmıştır. Araştırmada ön test, son test kontrol gruplu deneysel desen kullanılmıştır. Deney grubunda 5E öğrenme modeli, kontrol grubunda ise öğretmen kılavuz kitabı kullanılmıştır. Araştırmanın verileri Akademik Başarı Testi, Bilimsel Süreç Becerileri Testi ve Eleştirel Düşünme Testi yardımıyla elde edilmiştir. Araştırmanın sonunda deney grubu ile kontrol grubu arasında akademik başarı, bilimsel süreç becerileri ve eleştirel düşünme becerileri açısından deney grubu lehine anlamlı bir fark olduğu ortaya konulmuştur. Araştırmaya katılan öğretmenler, bu modelin diğer bütün seviyelerde kullanılması gerektiğini önermiştir.
Pulat (2009), “5E öğrenme döngüsünün 6.sınıf öğrencilerinin matematik başarısına ve matematiğe yönelik tutumlarına etkisi” adlı çalışma yapmıştır. Araştırma bir ilköğretim okulundaki 28 altıncı sınıf öğrencisine uygulanmıştır. Araştırmada ön test – son test gruplu model uygulanmış, verilerin toplanması için matematik başarı testi ve matematik tutum ölçeği kullanılmıştır. Veriler SPSS paket programına girilerek, tek yönlü varyans analizi ve bağımlı gruplar t-Testi analizleri yapılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, araştırmanın sonunda öğrencilerin matematik başarısında araştırmanın başına göre anlamlı bir artış olduğunu görmüştür. Matematik tutumlarında ise araştırmanın sonunda istatistiksel olarak araştırmanın başına göre anlamlı bir azalmanın olduğunu görmüştür.
Hiçcan (2008), “5E öğrenme döngüsü modeline dayalı öğretim etkinliklerinin 7. sınıf öğrencilerinin birinci dereceden bir bilinmeyenli denklemler konusundaki akademik başarılarına etkisi” adlı çalışmasını nitel ve nicel veriler kullanarak iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Araştırmanın nicel verilerinin toplanmasında 20 sorudan oluşan iki aşamalı başarı testi kullanılmıştır. Test sonuçları incelendiğinde, öğrencilerin son test puanlarının, ön test puanlarına göre anlamlı düzeyde yüksek olduğu görülmüştür. Son testten bir ay sonra başarı testi tekrar uygulanarak bilgilerin kalıcılığına bakılmıştır. Kalıcılık testi sonuçlarının, ön test sonuçlarından yüksek ancak son test sonuçlarından
