Laskinten käyttöliittymien vaikutus matemaattisen tehtävän ratkaisussa : Tutkimus laskinten käytettävyydestä
Tuovila, Helena (2021)
Tuovila, Helena
2021
Tekniikan ja luonnontieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering and Natural Sciences
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-05-10
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202104233382
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202104233382
Tiivistelmä
Tämän työn tarkoituksena oli tutkia laskinten käyttöä käyttöliittymien näkökulmasta. Tarkoituksena oli selvittää, miten käyttöliittymäerot eri laskinten välillä vaikuttavat laskun ratkaisun saamiseen. Tämän lisäksi etsittiin niitä tekijöitä, jotka tekevät laskimen käyttämisestä mahdollisimman mielekkään kokemuksen käyttäjälle. Tutkimukseen valittiin neljä hyvin erilaista laskinta, joilla kaikilla selvitettiin ratkaisu toisen asteen yhtälölle.
Ensimmäinen laskin oli Citizenin perinteinen nelilaskin, jonka käyttö vaati toisen asteen yhtälön ratkaisukaavaa sekä laskun ratkaisua osissa. Laskimen niin eduksi kuin heikkoudeksi osoittautui yksinkertaisuus, sillä vaikka käytön opettelu oli helppoa, oli ratkaisun saaminen hidasta ja työlästä käyttäjälle.
Symbolisella TI-Nspire CX CAS -laskimella ratkaisu saatiin yhdellä komennolla, jonka löytäminen onnistui selaamalla valikkoa. Edelliseen laskimeen verrattuna tämä laite oli paljon tehokkaampi, mutta ei läheskään yhtä yksinkertainen. Monimutkaisesta valikkojärjestelmästä voi olla vaikea löytää etsimäänsä komentoa, joten käyttö vaatii paljon enemmän opettelua.
Kolmas laskin oli tietokoneohjelmisto Matlab, jolla ongelma saatiin ratkaistua kolmella rivillä koodia, jotka pystyi löytämään ohjelman omasta dokumentaatiosta. Matlab on tehokas ja nopeakäyttöinen sille, joka tietää, mitä tekee. Valitettavasti se on kuitenkin ensikertalaisen käyttäjän käsissä hyvin vaikeasti lähestyttävä.
Viimeisenä tutkimuksessa oli puhelinsovellus Photomath, joka pystyy lukemaan kameralla otetusta kuvasta ongelman ja ratkaisemaan sen välivaiheineen. Käyttäjäkokemuksen näkökulmasta sovellus oli selvä voittaja, koska se onnistuu olemaan samaan aikaan yksinkertainen sekä tehokas laskin. Photomath on kuitenkin kohdannut kritiikkiä siitä, että se korvaa liikaa ihmisen työpanosta, jolloin oppiminen voi kärsiä.
Tutkimuksessa kuitenkin huomattiin, että laskinten arvottaminen käyttöliittymien yksinkertaisuuden mukaan ei ole välttämättä toimivin tapa. On muistettava, että erilaiset laskimet tehdään erilaisille kohdeyleisöille, jolloin tiettyjen ominaisuuksien tarve vaihtelee. Esimerkiksi Matlab voi olla ilmeinen valinta komentorivikoodauksen taitavalle käyttäjälle, jota vain hidastaisi Photomathin kuvanottoprosessi.
On silti tärkeää, että laskimet suunniteltaisiin mahdollisimman käyttäjäystävällisesti. On todennäköistä, että esimerkiksi tekoälyn hyödyntäminen ohjaisi suunnittelua sellaiseen suuntaan, että laskinten käyttö helpottuisi tulevaisuudessa, kuten Photomath on osoittanut. Kehityssuuntana voisi esimerkiksi olla se, että laskinten virheidenkäsittely paranisi.
Ensimmäinen laskin oli Citizenin perinteinen nelilaskin, jonka käyttö vaati toisen asteen yhtälön ratkaisukaavaa sekä laskun ratkaisua osissa. Laskimen niin eduksi kuin heikkoudeksi osoittautui yksinkertaisuus, sillä vaikka käytön opettelu oli helppoa, oli ratkaisun saaminen hidasta ja työlästä käyttäjälle.
Symbolisella TI-Nspire CX CAS -laskimella ratkaisu saatiin yhdellä komennolla, jonka löytäminen onnistui selaamalla valikkoa. Edelliseen laskimeen verrattuna tämä laite oli paljon tehokkaampi, mutta ei läheskään yhtä yksinkertainen. Monimutkaisesta valikkojärjestelmästä voi olla vaikea löytää etsimäänsä komentoa, joten käyttö vaatii paljon enemmän opettelua.
Kolmas laskin oli tietokoneohjelmisto Matlab, jolla ongelma saatiin ratkaistua kolmella rivillä koodia, jotka pystyi löytämään ohjelman omasta dokumentaatiosta. Matlab on tehokas ja nopeakäyttöinen sille, joka tietää, mitä tekee. Valitettavasti se on kuitenkin ensikertalaisen käyttäjän käsissä hyvin vaikeasti lähestyttävä.
Viimeisenä tutkimuksessa oli puhelinsovellus Photomath, joka pystyy lukemaan kameralla otetusta kuvasta ongelman ja ratkaisemaan sen välivaiheineen. Käyttäjäkokemuksen näkökulmasta sovellus oli selvä voittaja, koska se onnistuu olemaan samaan aikaan yksinkertainen sekä tehokas laskin. Photomath on kuitenkin kohdannut kritiikkiä siitä, että se korvaa liikaa ihmisen työpanosta, jolloin oppiminen voi kärsiä.
Tutkimuksessa kuitenkin huomattiin, että laskinten arvottaminen käyttöliittymien yksinkertaisuuden mukaan ei ole välttämättä toimivin tapa. On muistettava, että erilaiset laskimet tehdään erilaisille kohdeyleisöille, jolloin tiettyjen ominaisuuksien tarve vaihtelee. Esimerkiksi Matlab voi olla ilmeinen valinta komentorivikoodauksen taitavalle käyttäjälle, jota vain hidastaisi Photomathin kuvanottoprosessi.
On silti tärkeää, että laskimet suunniteltaisiin mahdollisimman käyttäjäystävällisesti. On todennäköistä, että esimerkiksi tekoälyn hyödyntäminen ohjaisi suunnittelua sellaiseen suuntaan, että laskinten käyttö helpottuisi tulevaisuudessa, kuten Photomath on osoittanut. Kehityssuuntana voisi esimerkiksi olla se, että laskinten virheidenkäsittely paranisi.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8997]