Teknologialla tuetun matematiikan opetuksen tutkimus

osa TTY:n REALMEE-tutkimusyhteisöä

 

Tutkimuskysymys

Miten teknologiaa, tiedonlouhintaa ja koneoppimista voidaan hyödyntää pedagogisesti mielekkäällä tavalla, siten että

       saavutetaan syvällisempää oppimista?

       opiskelijalle sopivilla tehtävillä ja henkilökohtaisella palautteella kasvatetaan opiskelijan motivaatiota.

       opetus ja arviointi ovat linjassa tavoitteiden kanssa?

 

Tutkimusryhmän jäsenet
Esko Turunen, esko.turunen@tut.fi
Terhi Kaarakka, terhi.kaarakka@tut.fi
Simo Ali-Löytty, simo.ali-loytty@tut.fi
Jussi Kangas, jussi.kangas@tut.fi
Elina Viro, elina.viro@tut.fi

 

Automaattisesti arvioitavat tehtävät

Ryhmä tutkii ja kehittää järjestelmiä, joilla voidaan automatisoida tai tukea arviointia ja henkilökohtaisen palautteen antamista. Näitä järjestelmiä ovat esimerkiksi MathCheck, Matlab ja Moodleen integroitu STACK

MathCheck

MathCheck on verkkopohjainen kaavantarkastin, joka tarkastaa laskun eri välivaiheiden paikkansapitävyyden. Virhetilanteessa MathCheck näyttää vastaesimerkin avulla, missä kohdassa virhe on tapahtunut ja osaa kertoa, onko ratkaisu jo riittävän sievässä muodossa.

MathCheckin avulla opiskelija tarkastaa vastauksensa sekä ratkaisunsa välivaiheiden paikkansapitävyyden. Välittömän palautteen avulla opiskelija voi havaita virheet päättelyssään. Opettajan näkökulmasta MathCheck voi vähentää työkuormaa kurssin aikana.

 

STACK

Moodleen integroidut STACK-tehtävät mahdollistavat satunnaistettujen tehtävien luomisen. Tehtävät tarkastetaan automaattisesti ja opiskelija saa välittömästi palautteen suorituksestaan. Moodlen kautta voidaan eri alojen opiskelijoille kohdistaa yksilöityjä tehtäviä. Opintosuunnan mukaisen substanssin integroimisella matematiikan tehtäviin voidaan vaikuttaa opiskelijoiden asenteisiin matematiikkaa kohtaan.

TTY on mukana usean korkeakoulun yhteisessä Abacus-projektissa, jossa luodaan laajaa STACK-tehtäväpankkia.

 

Sähköinen arviointi

Ryhmän mielenkiinnon kohteena on sähköisen arvioinnin mahdollistama jatkuva arviointi ja arvioinnin kehittäminen paremmin oppimista tukevaksi asiaksi. Ryhmä tutkii myös sähköisen arvioinnin mahdollistamia uusia tehtävätyyppejä, esimerkiksi Matlab-tehtäviä. Uusia tehtäviä ja arviointia on testattu EXAM-järjestelmässä.

Projektityöskentely yläkoulun matematiikassa

Projektioppiminen-hankkeessa luodaan nykyisen opetussuunnitelman perusteita tukevaa projektipankkia yläkoulun matematiikan opetukseen. Hankkeen tavoitteena on havainnollistaa nuorille matematiikan merkitystä omassa arjessa ja tulevassa työelämässä sekä innostaa matematiikan opiskeluun. Työelämätaitojen, kuten ajanhallinnan, tietoteknisten taitojen ja ohjelmoinnin, harjoittelu on suunnitelluissa projekteissa keskeistä varsinaisen matematiikan oppimisen ohessa.

 

Viimeaikaisia julkaisuja

Koskinen, S., Kela, J., Ali-Löytty, S. & Joutsenlahti, J. (2017).  Sähköisen matematiikan tentin toteuttaminen ja opiskelijoiden kokemukset sähköisestä tentistä. Proceedings of the annual FMSERA symposium 2016. The Finnish Mathematics and Sciense Education Research Association.

Tengvall, M., Kaarakka, T., Ali-Löytty, S. & Nokelainen, P. (2017).  Substanssiosaamisen integroinnin vaikutus asenteisiin ja motivaatioon Yliopistomatematiikassa. Proceedings of the annual FMSERA symposium 2016. The Finnish Mathematics and Sciense Education Research Association FMSERA.

Myllykoski, T., Pohjolainen, S., & Ali-Löytty, S. (2016). Students’ Use of Learning Tools and Tool Types: Solving Self-Study Assignments on an Online Platform. SEFI 2016 Annual Conference Proceedings: Engineering Education on Top of the World: Industry University Cooperation European Society for Engineering Education SEFI.

Valmari, A. & Kaarakka, T. (2016). MathCheck: a tool for checking math solutions in detail. SEFI 2016 Annual Conference Proceedings: Engineering Education on Top of the World: Industry University Cooperation. European Society for Engineering Education SEFI.