GeoGebra-oppimisaihion kehittäminen monikulmioiden opiskeluun yläkoulussa
Lohikainen, Milla (2019)
2019
Teknis-luonnontieteellinen
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
2019-01-09
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201901031004
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201901031004
Tiivistelmä
Information and communication technology have become an important part of both entertainment and education as well as working life. For this reason, students in comprehensive schools should practice using different systems and learning to use those systems. In this Master of Science Thesis, a learning object for upper comprehensive school was designed using GeoGebra software. The learning object’s subject is polygons and their geometry because it is an important subsection of geometry and it is a good subject to execute using GeoGebra. GeoGebra is an interactive mathematics software intended for learning and teaching mathematics and it includes tools for various fields of mathematics.
The learning object was produced in a design-based research. A design-based research consists of multiple cycles in which the design solution is improved. Usually one cycle consists of following phases: problem analysis, design procedure, design solution and testing. The geometry behind the exercises and different points of view of designing them are introduced in problem analysis. The most important points of view are perceiving geometry, motivating students, teaching metacognitive skills, progressive inquiry, collaborative learning and obeying national core curriculum. There is a pervasive learning entity which emphasizes the importance of skills of using information and communication technology in national core curriculum for comprehensive school.
The technological and pedagogical decisions made while designing the learning object are described after the problem analysis. Once the learning object was completed it was tested in one 7th grade group and one 8th grade group in a comprehensive school (Ylöjärven Yhtenäiskoulu). The students used 12 lessons to complete the exercises in the learning object. They also answered questionnaires about the usability of the exercises. The learning object was further improved based on these answers, observations during the lessons and students’ output on the exercises. These improvements were for example specifying the instructions and fixing errors.
Finally, the learning object was finalized and published on GeoGebra website on address https://ggbm.at/jephwdbr. Additionally, the learning object and instructions for its use were published in MAOL’s (Union of Finnish Mathematics Teachers, Matemaattisten Aineiden Opettajien Liitto) website. Tieto- ja viestintäteknologian käyttö on yleistynyt niin viihdekäytössä kuin koulutuksessa ja työmaailmassakin. Tämän vuoksi jo peruskoululaisten tulisi harjoitella erilaisten ohjelmistojen käyttöä ja niiden käytön opettelua. Tässä diplomityössä kehitettiin yläkoulun geometrian opiskeluun oppimisaihio eli tehtäväkokoelma, joka toteutetaan kokonaan GeoGebralla. Oppimisaihion tehtävien aiheena on monikulmioiden geometria, sillä se on tärkeä geometrian osa-alue ja sopii erinomaisesti GeoGebralla toteutettavaksi. GeoGebra on erityisesti opetuskäyttöön suunniteltu dynaamisen matematiikan ohjelmisto, jossa on tarjolla työkaluja monille matematiikan osa-alueille.
Oppimisaihion kehittäminen tapahtui kehittämistutkimuksena. Kehittämistutkimus koostuu useista sykleistä, joissa kehittämistuotosta muokataan yhä paremmaksi. Yksi sykli koostuu yleensä seuraavista vaiheista: ongelma-analyysi, kehittämisprosessi, kehittämistuotos ja testaus. Ongelma-analyysissä käydään läpi tehtävien taustalla olevaa geometriaa ja erilaisia näkökulmia tehtävien kehittämiseen. Tärkeimpinä näkökulmina ovat hahmottavan geometrian opiskelu, oppilaiden motivointi, metakognitiivisten taitojen harjoittaminen, tutkiva ja yhteisöllinen oppiminen sekä perusopetuksen opetussuunnitelman noudattaminen. Perusopetuksen opetussuunnitelman yksi laaja-alaisista osaamisen kokonaisuuksista onkin tieto- ja viestintäteknologinen osaaminen.
Kehittämisprosessista kerrotaan ne teknologiset ja pedagogiset ratkaisut, joita tehtiin oppimisaihiota toteutettaessa. Oppimisaihion, eli kehittämistutkimuksen kontekstissa kehittämistuotoksen, valmistumisen jälkeen tehtävien toimivuutta testattiin Ylöjärven Yhtenäiskoulun yhdellä 7. luokalla ja yhdellä 8. luokalla. Oppilaat tekivät 12 oppitunnin aikana oppimisaihion tehtäviä ja täyttivät tehtävien käytettävyyteen liittyviä kyselyitä. Oppilaiden kyselyihin antamien vastausten, tunneilla tehtyjen havaintojen sekä oppilaiden tuottamien GeoGebra-tehtävien vastausten perusteella tehtäviä korjattiin muun muassa tarkentamalla tehtävänantoja ja korjaamalla virheitä.
Lopulta oppimisaihio viimeisteltiin ja se julkaistiin GeoGebran sivuilla osoitteessa https://ggbm.at/jephwdbr. Lisäksi Matemaattisten Aineiden Opettajien Liiton MAOL:n verkkosivuilla julkaistiin ohje oppimisaihion käyttämisestä.
The learning object was produced in a design-based research. A design-based research consists of multiple cycles in which the design solution is improved. Usually one cycle consists of following phases: problem analysis, design procedure, design solution and testing. The geometry behind the exercises and different points of view of designing them are introduced in problem analysis. The most important points of view are perceiving geometry, motivating students, teaching metacognitive skills, progressive inquiry, collaborative learning and obeying national core curriculum. There is a pervasive learning entity which emphasizes the importance of skills of using information and communication technology in national core curriculum for comprehensive school.
The technological and pedagogical decisions made while designing the learning object are described after the problem analysis. Once the learning object was completed it was tested in one 7th grade group and one 8th grade group in a comprehensive school (Ylöjärven Yhtenäiskoulu). The students used 12 lessons to complete the exercises in the learning object. They also answered questionnaires about the usability of the exercises. The learning object was further improved based on these answers, observations during the lessons and students’ output on the exercises. These improvements were for example specifying the instructions and fixing errors.
Finally, the learning object was finalized and published on GeoGebra website on address https://ggbm.at/jephwdbr. Additionally, the learning object and instructions for its use were published in MAOL’s (Union of Finnish Mathematics Teachers, Matemaattisten Aineiden Opettajien Liitto) website.
Oppimisaihion kehittäminen tapahtui kehittämistutkimuksena. Kehittämistutkimus koostuu useista sykleistä, joissa kehittämistuotosta muokataan yhä paremmaksi. Yksi sykli koostuu yleensä seuraavista vaiheista: ongelma-analyysi, kehittämisprosessi, kehittämistuotos ja testaus. Ongelma-analyysissä käydään läpi tehtävien taustalla olevaa geometriaa ja erilaisia näkökulmia tehtävien kehittämiseen. Tärkeimpinä näkökulmina ovat hahmottavan geometrian opiskelu, oppilaiden motivointi, metakognitiivisten taitojen harjoittaminen, tutkiva ja yhteisöllinen oppiminen sekä perusopetuksen opetussuunnitelman noudattaminen. Perusopetuksen opetussuunnitelman yksi laaja-alaisista osaamisen kokonaisuuksista onkin tieto- ja viestintäteknologinen osaaminen.
Kehittämisprosessista kerrotaan ne teknologiset ja pedagogiset ratkaisut, joita tehtiin oppimisaihiota toteutettaessa. Oppimisaihion, eli kehittämistutkimuksen kontekstissa kehittämistuotoksen, valmistumisen jälkeen tehtävien toimivuutta testattiin Ylöjärven Yhtenäiskoulun yhdellä 7. luokalla ja yhdellä 8. luokalla. Oppilaat tekivät 12 oppitunnin aikana oppimisaihion tehtäviä ja täyttivät tehtävien käytettävyyteen liittyviä kyselyitä. Oppilaiden kyselyihin antamien vastausten, tunneilla tehtyjen havaintojen sekä oppilaiden tuottamien GeoGebra-tehtävien vastausten perusteella tehtäviä korjattiin muun muassa tarkentamalla tehtävänantoja ja korjaamalla virheitä.
Lopulta oppimisaihio viimeisteltiin ja se julkaistiin GeoGebran sivuilla osoitteessa https://ggbm.at/jephwdbr. Lisäksi Matemaattisten Aineiden Opettajien Liiton MAOL:n verkkosivuilla julkaistiin ohje oppimisaihion käyttämisestä.