Journals / Cumhuriyet Uluslararası Eğitim Dergisi / 2021 / Cilt: 10 - Sayı: 4

Investigation of Middle School Students' Interdisciplinary Mathematical Modeling Skills

Ortaokul Öğrencilerinin Disiplinler Arası Matematiksel Modelleme Becerilerinin İncelenmesi

Pages
1621–1646
Publication Date
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The results showed that students experience some difficulties arising from the nature of the IMM activities.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:The contextual aspect of mathematical modeling might provide an opportunity to address different disciplines in solving a real-life problem.
📊
Key Findings & Data:In total, six IMM activities were implemented in two 8 grade middle school classrooms.The data consisted of student solution papers, video and audio recordings of the implications, and researcher notes from classrooms.
💡
Conclusion & Impact:The results showed that students experience some difficulties arising from the nature of the IMM activities.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

The contextual aspect of mathematical modeling might provide an opportunity to address different disciplines in solving a real-life problem. Interdisciplinary Mathematical Modeling (IMM) can be expressed as a reinterpretation of mathematical modeling with an interdisciplinary dimension. The IMM approach focuses on integrating at least two different disciplines, such as mathematics and science, to solve real-life problems. For this purpose, this study aims to examine middle school students' IMM skills. In total, six IMM activities were implemented in two 8 grade middle school classrooms.The data consisted of student solution papers, video and audio recordings of the implications, and researcher notes from classrooms. To analyze the data IMM Skill Assessment Rubric developed by researchers and were coded by using the content analysis method. The results showed that students experience some difficulties arising from the nature of the IMM activities. In the modeling process, students were successful at the level of understanding the problem, while had difficulties at the level of evaluation. The students' IMM skills were affected by their problem-solving habits as well as their knowledge of mathematics and science concepts that required to solve the problem. The results also showed that students' IMM kills improved significantly during the implication process. The results suggest that the necessity of giving more place to modeling activities in teaching mathematics.

Özet

Matematiksel modellemenin disiplinler arası boyutuyla yeniden yorumlanması olan Disiplinler arası Matematiksel Modellemede (DMM) gerçek yaşam problemi, matematik ve fen bilimlerine ait bilgi ve yöntemlerle çözülmeye çalışılır. Bu araştırmada ortaokul öğrencilerinin DMM becerilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Kapsamlı bir projenin bir bölümünü kapsayan araştırmada, projeye katılan öğretmenler tarafından geliştirilen altı (6) adet DMM etkinliği, katılımcı öğretmenler tarafından iki farklı sınıf ortamında uygulanmıştır. Uygulamalar 4 kişilik öğrenci grupları üzerinden yürütülmüş ve her sınıftan bir grup seçilerek DMM becerileri iki grup üzerinden incelenmiştir. Öğrenci çözüm kağıtları, uygulama sürecinin video ve ses kayıtları ile araştırmacıların notlarından oluşan verilerin analizinde, içerik analizi yönteminden faydalanılmış ve veriler “DMM Beceri Değerlendirme Rubriği” ile analiz edilmiştir. Yapılan analizler, öğrencilerin DMM etkinliklerinin doğasından kaynaklı bazı zorluklar yaşadığını göstermektedir. Modelleme sürecinde öğrencilerin en yüksek ve en düşük performansı gösterdikleri basamaklar sırasıyla problemi anlama ve değerlendirme basamağı olmuştur. Öğrencilerin DMM becerilerinin, problem çözme alışkanlıklarından, etkinliğin gerektirdiği matematik ve fen kazanımlarından etkilendiği sonucuna ulaşılmıştır. Grup performanslarının birbirine benzediği ve uygulama süreci ilerledikçe öğrenci becerilerinin geliştiği sonucuna ulaşılmıştır. Sonuçlar, modelleme uygulamalarına öğretim sahasında daha çok yer verilmesinin gerekliliğini göstermektedir.

🔖

Cite This Article

Doğan, M. F., Gürbüz, R., Erdem, Z. Ç. (2022). Investigation of Middle School Students' Interdisciplinary Mathematical Modeling Skills. Cumhuriyet Uluslararası Eğitim Dergisi, Cilt: 10 - Sayı: 4, 1621–1646. https://ajindex.com/articles/479926

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (9)

  1. Aydın-Güç, F. (2015). Matematiksel modelleme yeterliklerinin geliştirilmesine yönelik tasarlanan öğrenme ortamlarında öğretmen adaylarının matematiksel modelleme yeterliklerinin değerlendirilmesi. (Yayınlanmış doktora tezi). Karadeniz Teknik Üniversitesi/Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Trabzon. Baki, A., ve Güç, F. A. (2014). Dokuzuncu sınıf öğrencilerinin devirli ondalık gösterimle ilgili kavram yanılgıları. Türk Bilgisayar ve Matematik Eğitimi Dergisi, 5(2), 176-206. Blomhøj, M., and Jensen, T. H. (2003). Developing mathematical modelling competence: Conceptual clarification and educational planning. Teaching mathematics and its applications, 22(3), 123-139. Blomhøj, M. and Jensen, T. H. (2007). What’s all the fuss about competencies? In W. Blum, P. L. Galbraith, H. Henn, and M. Niss (Eds.), Modelling and applications in mathematics educati¬on. The 14th ICMI study (pp. 45-56).
  2. New York, NY: Springer. Blum, W. (2011). Can modelling be taught and learnt? Some answers from empirical research. In G. Kaiser, W. Blum, R. B. Ferri, and G.A. Stillman (Eds.), In Trends in teaching and learning of mathematical modelling (pp. 15-30).
  3. Springer, Dordrecht. Blum, W., and Ferri, R. B. (2009). Mathematical modelling: Can it be taught and learnt?. Journal of mathematical modelling and application, 1(1), 45-58.
  4. Blum, W., and Leiß, D. (2007). Investigating quality mathematics teaching: The DISUM project. Developing and researching quality in mathematics teaching and learning, proceedings of MADIF, 5, 3-16.
  5. Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E. K., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2017). Bilimsel araştırma yöntemleri. Pegem Akademi, Ankara.
  6. Çavuş-Erdem, Z. (2018). Matematiksel modelleme etkinliklerine dayalı öğrenme sürecinin alan ölçme konusu bağlamında incelenmesi. (Yayınlanmış doktora tezi). Adıyaman Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü, Adıyaman. Dede, C. (2010). Comparing frameworks for 21st century skills. In J. Bellance, & R. Brandt (Eds.), “21st century skills: Rethinking how students learn”(pp. 51-76).
  7. Bloomington, IN: Solution Tree Press.
  8. Doğan, M. F., Gürbüz, R., Çavuş-Erdem, Z., and Şahin, S. (2019). Using mathematical modeling for integrating STEM disciplines: A theoretical framework. Türk Bilgisayar ve Matematik Eğitimi Dergisi, 10(3), 628-653. https://doi.org/10.16949/turkbilmat.502007.
  9. Doerr, H. M. (1997). Experiment, simulation and analysis: An integrated instructional approach to the concept of force. International Journal of Science Education, 19(3), 265-282