eMathStudio-oppimisalustan hyödyntäminen matemaattisessa todistamisessa

Abstract

Tässä diplomityössä tutkittiin eMathStudio-nimisen oppimisalustan käyttöä matemaattisessa todistamisessa. Opiskelijat kokevat usein matemaattisen todistamisen vaikeana. Opetuksessa käytetään nykyisin paljon matemaattisia ohjelmistoja, mutta erityisiä todistamiseen liittyviä ohjelmistoja ei usein käytetä. eMathStudion matemaattinen tausta perustuu rakenteisiksi päättelyketjuiksi kutsuttuun menetelmään, joka voi auttaa opiskelijoita todistamisessa. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, miten opiskelijat suoriutuivat todistustehtävistä eMathStudiota käyttäen, miten opiskelijat oppivat eMathStudion käytön ja millainen kokemus opiskelijoille jäi eMathStudiosta.

Tutkimus toteutettiin yliopiston syventävällä matematiikan opintojaksolla, jonka aikana opiskelijat tekivät tutkimukseen kuuluvia todistustehtäviä eMathStudiolla. Heille opetettiin seitsemän viikon ajan eMathStudion käyttöä kerran viikossa, ja he vastasivat 1-3 todistustehtävään viikoittain. Tutkimukseen osallistui 11 Tampereen yliopiston opiskelijaa. Tutkimukseen käytettiin aineistolähtöistä sisällönanalyysiä. Aineisto koostui kyselyistä ja opiskelijoiden antamista vastauksista todistustehtäviin.

Tutkimustulosten perusteella opiskelijat osasivat tehdä todistustehtäviä matemaattisesti hyvin, mutta niin kutsutussa kielentämisessä heillä oli ongelmia. Muutama opiskelija ei oppinut käyttämään eMathStudiota erityisen hyvin, mutta suurin osa ymmärsi, miten sinne voi lisätä monipuolisesti erilaisia rakenteisten päättelyketjujen osia tai miten käyttää eMathChecker-tarkastinta. Opiskelijat kokivat, että eMathStudion hyviä puolia olivat muun muassa tarkastamismahdollisuus ja sen vaatima rakenne. Toisaalta opiskelijat kokivat, etteivät aina tienneet, miten tulkita tarkastimen antamaa vihjettä ja miten korjata heidän vastaustaan. Osa opiskelijoista koki, että eMathStudion opettelusta voi olla tulevaisuudessa hyötyä muiden ohjelmien opetteluun, ja osan mielestä siitä oli hyötyä todistamistehtävien tekemiseen.

eMathStudio toimi yliopiston todistamistehtävissä hyvin. Vaikka opiskelijat kokivatkin ongelmia oppimisalustan käytössä, niin useimmat pystyivät käyttämään sitä tehtäviin vastaamiseen. eMathStudiota käytetään pääasiassa yläkouluissa ja lukioissa, mutta tämän tutkimuksen perusteella sitä voi hyödyntää myös yliopistoissa.