Toimintamateriaali murtolukujen opetuksessa
Hälvä, Reetta (2018)
Hälvä, Reetta
2018
Kasvatustieteiden tutkinto-ohjelma - Degree Programme in Educational Studies
Kasvatustieteiden tiedekunta - Faculty of Education
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2018-06-12
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:uta-201806192027
https://urn.fi/URN:NBN:fi:uta-201806192027
Tiivistelmä
Tutkimus on osa matematiikan opetukseen tarkoitetun Merkitysten kakut -toimintamateriaalin kehitystä. Tutkimus on kehittämistutkimus, jonka tavoitteena on luoda konkreettinen tuote ja sen toimintaan liittyvää tutkimusta matematiikan akateemisen lukutaidon näkökulmasta. Tutkimuksessa tarkastellaan, kuinka matematiikan akateemisen lukutaidon osa-alueet näkyvät Merkitysten kakut -materiaalin yhteydessä. Lisäksi tutkimuksessa tarkastellaan sitä, millaisia keinoja materiaali tarjoaa opettajalle oppilaan ajattelun ymmärtämiseen.
Tutkimuksen teoreettinen viitekehys muodostuu Judith Moschkovichin (2002) matematiikan akateemisen lukutaidon kolmesta osa-alueesta ja murtolukujen oppimiseen liittyvistä haasteista. Matematiikan akateemisen lukutaidon kolme osa-aluetta ovat matemaattiset käytänteet, matemaattinen osaaminen ja matemaattinen diskurssi. Tutkimus on luonteeltaan kvalitatiivinen.
Tutkimus toteutettiin kehittämistutkimuksen keinoin eräässä pirkanmaalaisessa alakoulussa 3. luokalla yhteistyössä Merkitysten kakut -materiaalin kehittäjän kasvatustieteiden maisteri Marko Blomqvistin kanssa. Tutkimus sisälsi tehtäväkokonaisuuden valmistamisen, opetuskokeilun, aineiston analyysin sekä tehtäväkokonaisuuden kehittämisen analyysin perusteella. Tehtäväkokonaisuus luotiin syksyllä 2017 ja opetuskokeilu toteutettiin tammi-helmikuussa 2018.
Opetuskokeilun aikana aineistoa kerättiin videoinnin ja kirjallisten, tehtäväkokonaisuuteen kuuluvien tehtävien avulla. Videoaineisto ja kirjallinen materiaali analysoitiin teoriaohjaavan sisällönanalyysin keinoin. Tulokset saatiin teemoittelun avulla asettamalla akateemisen lukutaidon eri osa-alueet ja niihin liittyvät taidot tarkasteltaviksi kokonaisuuksiksi, teemoiksi ja alateemoiksi. Tutkimuksessa aineisto jaettiin neljään eri aihealueeseen opetettavien asioiden perusteella.
Tutkimuksen tuloksena todettiin, että akateemisen lukutaidon osa-alueista matemaattinen diskurssi korostuu eniten Merkitysten kakut -materiaalin ja siihen liittyvien tehtävien yhteydessä. Matemaattiseen diskurssiin lukeutuvat matematiikan neljä kieltä olivat tehtävien yhteydessä tasapuolisesti käytössä. Matemaattisista käytänteistä harjoitettiin eniten perustelun ja keskustelun taitoja työkalujen käytön ja matemaattisen mallintamisen rinnalla. Käytänteistä vähiten näkyi abstraktin ja kvantitatiivisen päättelyn harjoittaminen. Vähiten koko opetusmateriaalin yhteydessä harjoitettiin proseduraalisen sujuvuuden ja strategisen kompetenssin taitoja, jotka molemmat ovat matemaattiseen osaamiseen lukeutuvia taitoja. Matemaattisesta osaamisesta eniten kehittyi käsitteellisen ymmärtämisen taito.
Materiaalin yhteydessä oppilaat käyttivät matematiikan neljää kieltä monipuolisesti, mikä antoi opettajalle mahdollisuuksia oppilaan ajattelun ymmärtämiseen. Ratkaisujen vaatiminen matematiikan eri kielillä antoi tietoa oppilaan osaamisen tasosta ja ajattelusta. Eri kielistä voi tulkita, onko oppilas oppinut mallin annettujen esimerkkien kautta vai ymmärtänyt ilmiön syvemmin. Tulosten pohjalta alkuperäistä opetusmateriaalia kehitettiin eri osaamisen alueita tasaisemmin huomioivaan suuntaan.
Tutkimuksessa esiteltyä Merkitysten kakut -materiaalia ei ole tutkittu aiemmin ja sen vuoksi sen jatkotutkimusmahdollisuudet ovat moninaiset. Toimintamateriaalin yhteydessä on mahdollista tutkia niin opettajien käyttökokemuksia, ajatuksia toimintamateriaaleista kuin oppilaiden oppimistuloksia. Toimintamateriaali antaa hyvän lähtökohdan erilaisille vertaileville tutkimuksille perinteisen ja uuden mallin välillä.
Tutkimuksen teoreettinen viitekehys muodostuu Judith Moschkovichin (2002) matematiikan akateemisen lukutaidon kolmesta osa-alueesta ja murtolukujen oppimiseen liittyvistä haasteista. Matematiikan akateemisen lukutaidon kolme osa-aluetta ovat matemaattiset käytänteet, matemaattinen osaaminen ja matemaattinen diskurssi. Tutkimus on luonteeltaan kvalitatiivinen.
Tutkimus toteutettiin kehittämistutkimuksen keinoin eräässä pirkanmaalaisessa alakoulussa 3. luokalla yhteistyössä Merkitysten kakut -materiaalin kehittäjän kasvatustieteiden maisteri Marko Blomqvistin kanssa. Tutkimus sisälsi tehtäväkokonaisuuden valmistamisen, opetuskokeilun, aineiston analyysin sekä tehtäväkokonaisuuden kehittämisen analyysin perusteella. Tehtäväkokonaisuus luotiin syksyllä 2017 ja opetuskokeilu toteutettiin tammi-helmikuussa 2018.
Opetuskokeilun aikana aineistoa kerättiin videoinnin ja kirjallisten, tehtäväkokonaisuuteen kuuluvien tehtävien avulla. Videoaineisto ja kirjallinen materiaali analysoitiin teoriaohjaavan sisällönanalyysin keinoin. Tulokset saatiin teemoittelun avulla asettamalla akateemisen lukutaidon eri osa-alueet ja niihin liittyvät taidot tarkasteltaviksi kokonaisuuksiksi, teemoiksi ja alateemoiksi. Tutkimuksessa aineisto jaettiin neljään eri aihealueeseen opetettavien asioiden perusteella.
Tutkimuksen tuloksena todettiin, että akateemisen lukutaidon osa-alueista matemaattinen diskurssi korostuu eniten Merkitysten kakut -materiaalin ja siihen liittyvien tehtävien yhteydessä. Matemaattiseen diskurssiin lukeutuvat matematiikan neljä kieltä olivat tehtävien yhteydessä tasapuolisesti käytössä. Matemaattisista käytänteistä harjoitettiin eniten perustelun ja keskustelun taitoja työkalujen käytön ja matemaattisen mallintamisen rinnalla. Käytänteistä vähiten näkyi abstraktin ja kvantitatiivisen päättelyn harjoittaminen. Vähiten koko opetusmateriaalin yhteydessä harjoitettiin proseduraalisen sujuvuuden ja strategisen kompetenssin taitoja, jotka molemmat ovat matemaattiseen osaamiseen lukeutuvia taitoja. Matemaattisesta osaamisesta eniten kehittyi käsitteellisen ymmärtämisen taito.
Materiaalin yhteydessä oppilaat käyttivät matematiikan neljää kieltä monipuolisesti, mikä antoi opettajalle mahdollisuuksia oppilaan ajattelun ymmärtämiseen. Ratkaisujen vaatiminen matematiikan eri kielillä antoi tietoa oppilaan osaamisen tasosta ja ajattelusta. Eri kielistä voi tulkita, onko oppilas oppinut mallin annettujen esimerkkien kautta vai ymmärtänyt ilmiön syvemmin. Tulosten pohjalta alkuperäistä opetusmateriaalia kehitettiin eri osaamisen alueita tasaisemmin huomioivaan suuntaan.
Tutkimuksessa esiteltyä Merkitysten kakut -materiaalia ei ole tutkittu aiemmin ja sen vuoksi sen jatkotutkimusmahdollisuudet ovat moninaiset. Toimintamateriaalin yhteydessä on mahdollista tutkia niin opettajien käyttökokemuksia, ajatuksia toimintamateriaaleista kuin oppilaiden oppimistuloksia. Toimintamateriaali antaa hyvän lähtökohdan erilaisille vertaileville tutkimuksille perinteisen ja uuden mallin välillä.