A study on elementary school students learning problem solving strategies

Son çalışmalar ilköğretim öğrencilerinin bir çoğunun rutin olmayan matematik problemlerini çözme becerilerinde iyi olmadıklarına işaret etmektedir (Higgins 1997; Verschaffel, De Corte & Lester 1999; Holton & Anderson, 1999). Bu sonuçların oluşmasında problem çözme ve muhakeme etme becerilerinin kazanılmasının büyük etkisi vardır. Bu makalede yedinci ve sekizinci sınıf öğrencilerine rutin olmayan matematiksel problemlerin çözümlerini öğretmek için planlanan deneysel bir çalışma ve arkasından bu çalışmanın sonuçları rapor edilmiştir. Deneysel çalışmanın temel amacı rutin olmayan matematiksel problemlerin gerektirdiği bilişsel stratejileri kazandırmadır. Bu çalışmadaki stratejiler “Problemi Basitleştirme”, “Tahmin ve Kontrol”, “Bağıntı Arama”, “Şekil Çizme”, “Sistematik Liste Yapma” ve “Geriye Doğru Çalışma”dır ve bunlar öğrencilerin yaşları göz önüne alınarak seçilmiştir. Her strateji Polya’nın verdiği problem çözme safhaları dikkate alınarak öğretilmiştir. Deneysel çalışma sırasında yaklaşık 50 rutin olmayan problem üzerinde çalışılmıştır. Sınıf aktiviteleri, verilen problem üzerinde, problemin tüm sınıfa tanıtılması, sonra heterojen grup çalışmaları ve sonunda sınıf tartışmalarından oluştu. Tüm bu aktiviteler boyunca öğretmenin rolü öğrencileri problemlerle meşgul olmaları için cesaretlendirmek ve problem üzerinde çalışmaları için yönlendirmekten ibaretti. Çalışmanın sonucunda bu stratejileri öğretme amacı ile hazırlanan ortamın bazı stratejilerin öğretiminde etkin olduğu, yani ön test ve son test arasında anlamlı düzeyde farklılaşma olduğu, bazılarında ise olmadığı görüldü.Recent studies have pointed out that many upper elementary school children do not master the skill of solving mathematical nonroutine problems (Higgins 1997; Verschaffel, De Corte & Lester 1999; Holton & Anderson, 1999). On the basis of these results there is a strong emphasis on the acquisition of problem solving and reasoning skills. In this article, we report a design experiment in which a learning environment for solving nonroutine problems for the seventh and the eighth grade students was developed and afterwards implemented and tested. The main purpose of this experimental study was the pupils’ acquisition of an overall metacognitive strategy for solving nonroutine mathematical problems. In this study these strategies consist of six heuristic strategies known as “Simplify the Problems”, “Guess and Check”, “Look For a Pattern”, “Drawing a Picture”, “Making a Systematic List” and “Working Backward”. Six strategies are specifically chosen according to the students’ age. Each heuristic strategy is instructed taking Polya’s problem solving stages into consideration. It was studied on approximately 50 open nonroutine problems during experimental teaching. Classroom activities consisted of a short whole-class introduction, heterogeneous group studies and a final whole-class discussion on the given problem. During all of these activities, the teacher’s role was to encourage and scoffold the pupils to engage the problem . It is observed that environment prepared for teaching these strategies have effect on teaching some of these strategies, there is a significant difference between pretest and postest results. However, teaching environment did not have any effect on teaching some of these strategies