Kirjallinen kielentäminen ja kämmentietokoneet lukion pitkässä matematiikassa

Abstract

Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, millä tavalla kämmentietokoneiden ja matematiikan kielentämisen avulla voidaan tukea pitkän matematiikan oppimista ja tiedonrakentumista. Lisäksi tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää design-tutkimuksen mukaisesti kämmentietokoneiden ja matematiikan kielentämisen avulla tuettua yhteisöllisen oppimisen pedagogista mallia.

Tutkimuksen teoreettinen viitekehys jakautuu kahteen suureen päälinjaan: matematiikan kielentämisen merkitykseen ja teknologian hyödyntämiseen matematiikan opiskelussa. Matematiikan kielentämisen pedagogisena pohjana on multisemioottinen lähestymistapa, eli matematiikan opetusta lähestytään monipuolisesti eri kielien käytön kautta. Viitekehys tuo esille tutkijan valinnat ja näkökulmat, joiden pohjalta on suunniteltu tutkimusaineistoon kuuluvat tehtävät ja kurssin opetus.

Empiirinen aineisto muodostui vuonna 2014 tammikuussa tehdyn opetuskokeilun tuotoksesta. Kenttäkokeilu toteutettiin Sammon keskuslukiossa Tampereella yhdelle pitkän matematiikan ryhmälle (n=21) yhdessä lehtori Timo Ojansivun kanssa. Aihealueena oli trigonometristen funktioiden osuus pitkän matematiikan kurssista Trigonometriset funktiot ja lukujonot. Kenttäkokeilussa tutkittiin pedagogista mallia, joka kehitettiin matematiikan kielentämisen ja kämmentietokoneiden hyödyntämisen pohjalta. Näin ollen tutkimusmetodiksi valikoitui laadullinen design-tutkimus. Pedagogisen mallin ideana oli luoda oppitunnille kaksi erilaista oppimisympäristöä, jotka tukevat opiskelijan tiedon muodostumista uudella tavalla.

Tutkimuksen metodologia perustuu kvalitatiiviseen tutkimukseen. Kenttäkokeilussa kerättiin tutkimusaineisto, joka koostuu kurssille osallistuneiden opiskelijoiden koti- ja viikkotehtävistä, loppukokeesta, loppukyselystä, viikoittaisista vastauksista mielipidekyselyyn sekä kurssin pääopettajan lehtori Ojansivun haastattelusta. Tärkeimpänä analyysimenetelmänä oli teorialähtöinen sisällönanalyysi, jolla analysoitiin opiskelijoiden koti- ja viikkotehtäviä, mielipidekyselyjen vastauksia sekä loppukoetta.

Tutkimustulokset olivat linjassa edellisten tutkimusten kanssa. Opiskelijat kokivat matematiikan kielentämisen auttavan heitä matematiikan opiskelussa. Lisäksi heidän mielestään oli hyvä, että kurssin oppitunneilla käytettiin aikaa kämmentietokoneiden käyttötaidon opettamiseen. Opiskelijat kokivat kämmentietokoneen myös auttavan hahmottamaan tehtäviä.