1 Matematiikan osaaminen ja osaamattomuus Peda-Forum 21.8.2013 Seppo Pohjolainen Tampereen teknillinen yliopisto Matematiikan laitos
2 Esityksen sisältö Taustaa Matematiikan osaaminen ja osaamattomuus Mitä tehdä?
Taustaa 3 Galileo Galilei: Luonnonlait on kirjoitettu matematiikan kielellä Matematiikka on insinööritieteiden tärkeä yhteinen osa Matemaattinen osaaminen on tärkeätä kansantalouden kannalta Matematiikan hyödyntäminen kasvaa jatkuvasti Tietokoneet ja simulointi
TTY 4 Vuosittain TTY:ssä aloittaa noin 700 opiskelijaa pakollisen matematiikan opiskelun Hyvästä PISA-menestyksestä huolimatta yliopistoissa ollaan huolissaan matemaattisen osaamisen tasosta Kaikkien opiskelijoiden matematiikan perustaidot eivät riitä yliopistotasoisten matematiikan kurssien opiskeluun Algebran perusrutiinit kateissa - turvaudutaan liikaa taulukkokirjoihin ja laskimeen.
Mitä yliopistot tekevät 5 Länsimaissa trendi on ollut samanlainen Yliopistot ovat keventäneet kursseja lisänneet tukiopetusta ( bridging courses ) perustaneet matematiikan tukikeskuksia eivät yhtään mitään mitään (SEFI (European Society for Engineering Education))
Peruskouluosaaminen 1980-2000 Näveri(2009) 6 1980 2000
Y-sukupolvi (s. 1980 ->) 7 Y-sukupolven edustajat ovat: Tehokkaita ja kärsimättömiä Haastavat vanhat rutiinit, vaativat perusteluita Olettavat saavansa työstä paljon kiitosta Pitävät työtehtäviä projekteina Näkevät ajan rajalliseksi resurssiksi Vaihtavat työtä, kun se ei enää motivoi ja innosta Lähde: Apteekkari-lehti
Teknologinen kehitys 8 Internet Wikipedia e-materiaalit (Khan university, MOOC) Keskustelupalstat yms. Hakukoneet (Google) Ohjelmistot (avoimesti saatavilla) Wolfram alpha Scilab, Octave R-tilasto-ohjelma
Teknologinen kehitys 9 Älytaulut Kannettavat tietokoneet Tabletit (ipad) Langattomat yhteydet Wi-Fi, (3-4 g)
Matematiikan tenttitehtävä 10 Y-sukupolven kysymyksiä: Miksi integraali pitäisi osata laskea käsin kun osaan sen ratkaista Wolfram alphalla? Wolfram alpha antaa tuloksen paljon nopeammin ja (aika) varmasti oikein, toisin kuin oma vastaukseni. Ei innosta eikä kiinnosta!
Vastauksia: 11 Kysymys ei ole uusi: Miksi opetella päässälaskua, kun laskut voi tehdä laskimella Jos osaa laskea Niin osaa laskea Osamäärät yleistyvät kunnan rakenteessa Kuka suunnittelee laskimet? 1 2 + 1 3 = 5 6 x 2 + x 3 = 5x 6 f g
Vastauksia: 12 Toimintojen automatisoituminen Laskurutiinin kehittyminen Kummalla pärjää pidemmälle; sillä että laskee paljon laskuja jakson ajan mutta ymmärtää asiat huonommin, vai siten että keskittyy ymmärtämiseen... ( Suomi 24/ Lukio)
Matriisin kääntäminen Matlabilla 13
Tavoitteita 14 Matemaattisen ajattelutavan kehittäminen Proseduraalinen osaaminen Konseptuaalinen osaaminen Strateginen osaaminen Mukautuva päättely Yritteliäisyys
Tukimuodot TTY:ssä 15 Perustaitotesti Opiskelijoiden profilointi oppimistyylin perusteella Matematiikkajumppa Matematiikkaklinikka Kielentämisen kokeiluita Tuetun oppimisen kokeilu
Perustaitotesti 16 Testissä on 16 kysymystä seuraavista aiheista: luvut lausekkeet logaritmit ja eksponenttilausekkeet yhtälöt epäyhtälöt trigonometria derivaatta integraali
Asennekysely 17 Testin yhteydessä tehdään kysely opiskeluorientaatioista ja opiskelumotivaatioista. Vastausten perusteella opiskelijat profiloitu viiteen ryhmään.
Opiskelijoiden profilointi 18 Osaajat 22% Omin päin opiskelevat 14% Vertaisoppijat 38% Pintasuuntautuneet 20% Tukea tarvitsevat 5%
Osa testatuista ohjataan matematiikkajumppaan 19 Testin heikoimmin menestyneitä opiskelijat ohjataan kertaamaan jumppaohjelman avulla matematiikkaa Jumppa suoritetaan 4 viikon aikana netissä.
Opintomenestys 20 Kurssiarvosanaa selittävät parhaiten Opiskelijan aktiivisuus (lasketut harjoitustehtävät) Menestyminen perustaitotestissä
Testimenestys ja arvosanat 21 Arvosana Testimenestys
Jumppaajien lokitietoanalyysi 22
Opetuksen kehittäminen 23 Osaajat Opettaja innostajana, kurssin ulkopuoliset asiat tärkeitä Omin päin opiskelevat matematiikan käytännöllinen merkitys tärkeä. Vertaisoppijat Yhteistyötä tuettava, opettajan vaikutus merkittävä Pintasuuntautuneet esimerkkejä ja harjoituksia, kytkentä koulutusohjelmaan, pinnallisesta syvällisempään tyyliin ohjaus Tukea tarvitsevat opettajan tuki tärkeä, ohjaavilla säännöillä ja käytänteillä suuri vaikutus.
Opetuksen kehittäminen 24
Opetuksen kehittäminen 25 Opettaja valmentajana Positiivinen ilmapiiri
26 Lisätietoja TTY Matematiikan laitos: Professori Seppo Pohjolainen email:seppo.pohjolainen@tut.fi