Determining the Mental Addition and Subtraction Strategies Used by 5th Grade Students in the Objective 5 Intelligence Game

Year 2023, Issue: 56, 794 - 822, 22.06.2023

Mihriban Hacısalihoğlu Karadeniz , Aslı Nur Hodancı

https://doi.org/10.53444/deubefd.1258405

Abstract

The aim of the study is to reveal the strategies they use in mental operations with the thinking aloud protocol by applying the Objective 5 intelligence game (O5IG), which is adapted to mental addition and subtraction strategies, and to determine the students' thoughts about O5IG. This study, which was designed according to a case study, was conducted with 20 fifth grade students studying in a secondary school in the Eastern Black Sea Region. The data of the study were collected with the think aloud protocol, which revealed the mental addition and subtraction strategies in O5IG, and five open-ended questions developed by the researchers. As a result of the analyzes, it was determined that the students used the strategy of "dividing the numbers according to the multiples of 10" the most, and the strategy of "breaking down one of the numbers to complete them by 10 or multiples of 10" the least. It was determined that the students used the strategy of "subtraction in pieces" the most and the strategy of "posing an equivalent problem" the least in the process of disorientation. According to the results obtained from the open-ended questions, it was determined that the students paid more attention to the rules of the game in O5IG, they had some difficulties in the game process, the related game contributed to the cognitive and social development areas of the students, and they wanted to play intelligence games (IG) on the mathematics subjects they chose. Among the games in the content of IG course, which is an elective course in schools, it is recommended that the games that students are more familiar with and enjoy playing are determined and adapted to mathematics and applied in the process. Therefore, in these games, it is possible for students to discover their own strategies, perform operations and gain experience to improve their number sense skills.

Keywords

Mental addition strategies, subtraction strategies, Objective 5 intelligence game (O5IG), fifth graders

Beşinci Sınıf Öğrencilerinin Hedef 5 Zekâ Oyununda Kullandıkları Zihinden Toplama ve Çıkarma İşlemi Stratejilerinin Belirlenmesi

Abstract

Çalışmanın amacı, zihinden toplama ve çıkarma işlemi stratejilerine uyarlanan Hedef 5 zekâ oyunu (H5ZO), beşinci sınıf öğrencilerine uygulanarak, zihinden işlemlerde kullandıkları stratejileri sesli düşünme protokolüyle ortaya çıkarmak ve öğrencilerin H5ZO’ya ilişkin düşüncelerini belirlemektir. Durum çalışmasına göre desenlenen bu çalışma, Doğu Karadeniz Bölgesinde bulunan bir ortaokulda öğrenim gören 20 beşinci sınıf öğrencisiyle gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın verileri, H5ZO’da zihinden toplama ve çıkarma işlemi stratejilerini ortaya çıkaran sesli düşünme protokolüyle ve araştırmacılar tarafından geliştirilen beş açık uçlu soru ile toplanmıştır. Analizlerden sonucunda, zihinden toplama işleminde öğrencilerin en fazla “sayıları 10’un katlarına göre parçalama” stratejisini, en az ise “sayılardan birini 10 ya da 10’un katlarına tamamlayacak şekilde parçalama” stratejisini kullandıkları belirlenmiştir. Zihinden çıkarma işleminde ise öğrencilerin en fazla “parçalar hâlinde çıkarma” stratejisini, en az “denk problem kurma” stratejisini kullandıkları tespit edilmiştir. Açık uçlu sorulardan elde edilen sonuçlara göre ise, öğrencilerin H5ZO’da daha çok oyunun kurallarına dikkat ettikleri, oyun sürecinde birtakım zorluklar yaşadıkları, ilgili oyun ile öğrencilerin bilişsel ve sosyal gelişim alanlarına katkı sağlandığı ve seçtikleri matematik konularında zekâ oyunları (ZO) oynamak istedikleri belirlenmiştir. Okullarda seçmeli bir ders olarak yürütülen ZO dersi içeriğindeki oyunlardan, öğrencilerin daha çok aşina olduğu, oynarken zevk aldığı oyunların belirlenerek matematiğe uyarlanması ve süreçte uygulanması önerilmektedir. Dolayısıyla bu oyunlarda, öğrencilerin kendi stratejilerini keşfederek işlemleri yapmaları ve sayı hissi becerilerini geliştirmeye dönük deneyimler kazanmaları sağlanabilir.

Keywords

zihinden toplama işlemi stratejileri, zihinden çıkarma işlemi stratejileri, Hedef 5 zekâ oyunu, Beşinci sınıf öğrencileri

References

• Aksakal, K. (2020). 7. sınıf öğrencilerinin zekâ oyunları dersinde sayı duyusu stratejilerinin incelenmesi. (Yüksek Lisans Tezi). Hacettepe Üniversitesi, Ankara.
• Alkan, A. & Mertol, H. (2017). Üstün yetenekli öğrenci velilerinim akıl-zekâ oyunları ile ilgili düşünceleri. Ahi Evran Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi, 1(1), 57-62.
• Altun, M. (2002). Sayı doğrusunun öğretiminde yeni bir yaklaşım. İlköğretim Online, 1(2), 33-39.
• Altun, M. (2015). Ortaokullarda matematik öğretimi (10. Baskı). Bursa: Alfa Yayınevi. Applegate, B. ve Montague, M. (1993). Middle school students mathematical problem solving: An analysis of think-aloud protocols. Learning Disabilities Quarterly, 16(1), 19-32.
• Arpacı, Y. (2022). Akıl ve zekâ oyunlarının matematik problemlerindeki matematiksel muhakemeye yönelik ilişkisinin öğretmen görüşü ile incelenmesi. (Yüksek Lisans Tezi). Siirt Üniversitesi, Siirt.
• Aydın-Güç, F., & Hacısalihoğlu Karadeniz, M . (2016). Ortaokul öğrencilerinin kullandıkları zihinden toplama işlemi yapma stratejilerinin incelenmesi. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 17(3), 621-637.
• Baroody, A.J. (2006). Why children have difficulties mastering the basic number combinations and how to help them. Teaching Children Mathematics, 13(1), 22-31.
• Baykul, Y. (2019). Ortaokulda matematik öğretimi (5-8. Sınıflar). (Geliştirilmiş 3. Baskı). Ankara: Pegem Akademi.
• Bayramin, T. (2020). 6. sınıf öğrencilerinin zekâ oyunlarında kullandığı problem çözme stratejilerinin belirlenmesi. (Yüksek Lisans Tezi). Bahçeşehir Üniversitesi, İstanbul.
• Beishuizen, M. (1993). Mental strategies and materials or models for addition and subtraction up to 100 in Dutch second grades. Journal for Research in Mathematics Education, 24(4), 294-323.
• Beishuizen, M., Van Putten, C. M., & Van Mulken, F. (1997). Mental arithmetic and strategy use with indirect number problems up to one hundred. Learning and Instruction, 7, 87-106.
• Blote, A. W., Klein, A. S., & Beishuizen, M. (2000). Mental Computation and Conceptual Understanding. Learning and Instruction, 10(3), 221-47.
• Bottino, R. M., Ott, M., & Tavella, M. (2013). Children’s performance with digital mind games and evidence for learning behaviour. In Lytras, M. D., Ruan, D., Tennyson, R. D., Ordonez De Pablos, P., García Peñalvo, F. J., & Rusu, L. (Eds.) Information systems, e‐learning, and knowledge management research (pp. 235‐243), Springer Berlin Heidelberg.
• Bütüner, S. Ö. (2020). A comparison of Turkish and Singaporean textbooks in relation to the instructional content on mental computation in arithmetic operations. Turkish Journal of Mathematics Education, 1(1), 79-112.
• Carvalho, R., & da Ponte, J. P. (2013). Student’s mental computation strategies with rational numbers represented as fractions. Paper presented at Eighth Congress of European Research in Mathematics Education (CERME 8), Antalya.
• Cengiz, N. (2015). Doğal sayılarla dört işlem ve tarihçesi. Zembat, İ.Ö., Özmantar, M.F., Bingölbali, E., Şandır, H. ve Delice, A. (Ed.), Tanımları ve tarihsel gelişimleriyle matematiksel kavramlar içinde (s. 59-79). Ankara: Pegem Akademi.
• Cohen, L., Manion, L. ve Morrison K. (2000). Research methods in education (5th Edition). London: Routledge Falmer.
• Corbin, J., & Strauss, A. (2008). Basics of Qualitative Research: Techniques and Procedures for Developing Grounded Theory (3rd ed.). Thousand Oaks, CA: Sage.
• Crute, Thomas D, Stephanie A. Myers. (2007). Sudoku Puzzles as Chemistry Learning Tools. Journal of Chemical Education. c. 84. s. 4: 612.
• Czarnocha, B., & Maj, B. (2008). Teaching experiment. In B.Czarnocha (Ed.), Handbook of mathematics teaching-research: teaching experiment- a tool for teacherresearchers. University of Rzeszow.
• Çağır, S. (2020). Sosyal bilgiler kavramlarının öğretiminde zekâ ve akıl oyunları. (Yüksek Lisans Tezi). Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul.
• Çibir, A. ve Yazgan, Y. (2021). ASSURE öğretim tasarım modeline dayalı ders tasarımının ilkokul ikinci sınıfta zihinden toplama işlemindeki başarıya etkisi. OPUS–Uluslararası Toplum Araştırmaları Dergisi, 18(39), 485-520. DOI: 10.26466/opus.84650.
• Demirel, T. (2015). Zekâ oyunlarının Türkçe ve matematik derslerinde kullanılmasının ortaokul öğrencileri üzerindeki bilişsel ve duyuşsal etkilerinin değerlendirilmesi. (Doktora Tezi). Atatürk Üniversitesi, Erzurum.
• Devecioğlu, Y. ve Karadağ, Z. (2014). Amaç, beklenti ve öneriler bağlamında zekâ oyunları dersinin değerlendirilmesi, Bayburt Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 9(1), 41-61.
• Doğan, A. ve Paydar, S. (2020). Üstün yetenekli öğrenciler ile akranlarının sayı hissi alt bileşenlerinin karşılaştırılması. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 17 (1), 21-44. DOI: 10.33437/ksusbd.689146.
• Duran, M., Doruk, M., & Kaplan, A. (2016). Ortaokul öğrencilerinin zihinden hesaplama yaparken kullandıkları stratejiler. İlköğretim Online, 15(3).
• Erdem, Z. Ç., & Duran, H. (2015). Yetişkinlerin zihinden hesaplama becerilerinin özellikleri üzerine karşılaştırmalı bir çalışma. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education (TURCOMAT), 6(3), 463-482.
• Esen, B. (2021). Akıl ve zekâ oyunları etkinliklerinin ilkokul 3. sınıf matematik dersinde öğrencilerin akademik başarılarına ve problem çözme becerilerine etkisi. (Yüksek Lisans Tezi). Mersin Üniversitesi, Mersin.
• Gall, M. D., Gall, J. P. & Borg, W.R. (2003). Educational research: An introduction (7th ed.). Boston, MA: Pearson. Genişyürek, C. (2021). Zekâ oyunlarının 5-6 yaş çocuklarının dil gelişimine etkisinin incelenmesi. (Yüksek Lisans Tezi). Uludağ Üniversitesi, Bursa.
• Gidalevich, S. ve Kramarski, B. (2017). Guidance for metacognitive judgments: A i-aloud analysis in math problem solving. Hellenic Journal of Psychology, 14(2), 83-113.
• Glesne, C. (2013). Nitel araştırmaya giriş (2.Basım) (Çev. A. Ersoy & P. Yalçınoğlu). Ankara: Anı Yayıncılık. Güneş, F. (2012). Eğitimde sesli düşünme. Akademik Araştırmalar Dergisi, 55, 83-104.
• Heirdsfield, A. (2003). Spontaneous mental computation strategies. In Proceedings of the 2003 Joint Meeting of PME and PMENA (pp. 55-63). College of Education, University of Hawaii.
• Heirdsfield, A., & Cooper, T.J. (1996). The “ups” and “downs” of substraction: Young children’s additive and subtractive mental strategies for solutions of subtraction word problems and algorithmic exercises. In P. Clarkson (Ed.), Technology in mathematics education (pp. 261-268). Melbourne: MERGA Inc.
• Heirdsfield, Ann M (2001) Integration, compensation and memory in mental addition and subtraction.. In van den Heuvel-Panhuizen, M., Eds. Proceedings 25th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education 3, pages 129-136, Utrecht, The Netherlands.
• Kabaran, H., & Tertemiz, N. I. (2019). İlkokul 2. sınıf öğrencilerinin doğal sayılarla toplama ve çıkarma işlemi gerektiren esnek problem çözümlerinin incelenmesi. Ilkogretim Online, 18(4).
• Klein, A. S., Beishuizen, M., & Treffers, A. (1998). The empty number line in Dutch second grades: Realistic versus gradual program design. Journal for Research in Mathematics Education, 29(4), 443–465.
• Klein, T., & Beishuizen, M. (1994). Assessment of flexibility in mental arithmetic. In J.E.H. LuitVan (Ed.), Research on learning and instruction in kindergarten and primary school (pp. 125-152). Doetinchem, The Netherlands: Graviatt Publishing Company.
• Lemmo, A. , Branchetti, L., Ferretti,F., Maffia, A., Martignone, F. (2015). Students’ difficulties dealing with number line: a qualitative analysis of a question from national standardized assessment. Quaderni di Ricerca in Didattica (Mathematics), 25(2), 149-156.
• Lincoln, Y.S., & Guba, E.G. (1985). Naturalistic inquiry. California: Sage Publication.
• Macintyre, T., & Forrester, R. (2003). Strategies for mental calculation. Proceedings of the British Society for Research into Learning Mathematics, 23(2), 49-54.
• Millî Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2009). İlköğretim matematik dersi 6-8. sınıflar öğretim programı ve kılavuzu. Ankara: Talim Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• Milli Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2013a). Ortaokul ve imam hatip ortaokulu zekâ oyunları dersi (5, 6, 7 ve 8. sınıflar) öğretim programı. Ankara: Milli Eğitim Bakanlığı Yayıncılık.
• Milli Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2013b). Ortaokul matematik dersi (5, 6, 7 ve 8. Sınıflar) öğretim programı. Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• Millî Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2018). Matematik dersi öğretim programı (İlkokul ve ortaokul 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. Sınıflar) öğretim programı. Ankara: Talim Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• NCTM., (2000), Principles and standards for school mathematics, VA: NCTM Reston.
• Okul Modu Ağı (2022). Hedef 5. https://www.okulmodu.com/zeka-oyunlari/hedef-5/. Adresinden 24 Temmuz 2022 tarihinde edinilmiştir.
• Olkun, S. (2013). Sınıf öğretmenlerine yönelik olarak sayı hissi. Erişim Tarihi: 21.05.2018 - www.vitaminogretmen.com/canli-egitimler/53.
• Ott, M., & Pozzi, F. (2012). Digital games as creativity enablers for children. Behaviour& Information Technology, 31(10), 1011‐ 1019. doi: 10.1080/0144929X.2010.526148.
• Önal, H. & Aydın, O. (2018). İlkokul matematik dersinde kavram yanılgıları ve hata örnekleri. Eğitim Kuram ve Uygulama Araştırmaları Dergisi, 4(2), 1-9.
• Pasterfield M., Clarke S.A., & Thompson A. R. (2019). The development of a self-help intervention to build social confidence in people living with visible skin conditions or scars: A think-aloud study. Scars, Burns & Healing, 5, 1-8.
• Patton, M. Q. (2014). Nitel araştırma ve değerlendirme yöntemleri. Bütün, M. ve Demir, B. (Çev.) İstanbul: Pegem Akademi.
• Pesen, C. (2004). Zihinden Toplama ve Çıkarma İşlemlerinde Kullanılan Yöntemlerin İlköğretim 1. Sınıf Öğrencilerinin Başarı Düzeyine Etkisi. Ege Eğitim Dergisi, 5(2), 17-23.
• Reiter, H.B., Thornton, J., & Vennebush, G.P. (2014). Using KenKen to Build Reasoning Skills. Mathematics Teacher,107(5), 341-347.
• Renzulli, J. S. (1976). The enrichment triad model: A guide for developing defensible programs for the gifted and talented. Mansfield Center, CT: Creative Learning Press.
• Şahin, E. (2019). Zekâ oyunlarının ilkokul 4. sınıf öğrencilerinin problem çözme becerilerine ve problem çözme algılarına etkisi. (Yüksek Lisans Tezi). Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
• Thompson, I., & Smith, F. (1999). Mental calculation strategies for the addition and subtraction of 2-digit numbers. (Final report), University of Newcastle, Newcastle upon Tyne.
• Tsao, Y. L., & Lin, Y. C. (2011). The study of number sense and teaching practice. Journal of Case Studies in Education, 2, 1-14.
• Van de Walle, J., Karp K. S., & Bay-Williams, J.M. (2021). İlkokul ve ortaokul matematiği (Çev. S. Durmuş), Nobel Yayıncılık.
• Varol, F., & Farran, D. (2007). Elementary school students’ mental computation proficiencies. Early Childhood Education Journal, 35 (1): 89-94.
• Yağlı, M.C. (2019). Zekâ oyunlarının ilkokul öğrencilerinin görsel algı ve dikkat düzeylerine etkisi. (Yüksek Lisans Tezi). Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Çanakkale.
• Yang, D. C. (2003). Teaching and learning number sense–an intervention study of fifth grade students in Taiwan. International Journal of Science and Mathematics Education, 1(1), 115-134.
• Yang, D. C. ve Hsu, C. J. (2009). Teaching number sense for 6th graders in Taiwan. International Electronic Journal of Mathematics Education, 4(2), 92-109.
• Yang, D. C., & Huang, K. L. (2013). An intervention study on mental computation for second graders in Taiwan. The Journal of Educational Research, 107(1), 3-15.
• Yang, D. C., Reys, R. E., & Reys, B. J. (2009). Number sense strategies used by pre-service teachers in Taiwan. International Journal of Science and Mathematics Education, 7(2), 383-403.
• Yazgan, Y., Bintaş, J. ve Altun, M. (2002). İlköğretim 5. sınıf öğrencilerinin zihinden hesap ve tahmin becerilerinin geliştirilmesi. 5. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, 17.09.2016 tarihinde http://www.old.fedu.metu.edu.tr/ufbmek-5/b_kitabi/PDF/Matematik/Bildiri/ t259 d.pdf adresinden erişildi.
• Yıldırım, A., Şimşek, H. (2018). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayınları.
• Yılmaz, D. (2019). Akıl ve zekâ oyunlarının ilköğretim yedinci sınıf öğrencilerinin akıl yürütme becerilerine ve matematiksel tutumlarına etkisi. (Yüksek Lisans Tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi, Konya.
• Yin, R. (1984). Case study research: design and methods. (3. Basım). California: Sage Publications.