Laskutoimitusten jäykän soveltamisen sijaan ihmisten pitäisi ymmärtää miten erilaisia taloudellisia, yhteiskunnallisia ja teknologisia tapahtumia sekä työelämän prosesseja kuvataan ja mallinnetaan matemaattisesti.
Suomen Akatemian tutkimusohjelmassa selvitetään, voidaanko jo alaluokkien matematiikan opetusta kehittämällä muuttaa oppimista niin, että oppilaat pystyvät käyttämään matemaattisia taitoja joustavasti uusissa tilanteissa.
– Tavoitteena on, että oppilaat oppisivat kehittämään omia matemaattisia strategioitaan ja tunnistamaan arkiympäristössään kiintoisia ilmiöitä, joita voidaan mallintaa numeerisina suhteina ja muutoksina, Suomen Akatemian Tulevaisuuden oppiminen ja osaaminen -tutkimusta johtava akatemiaprofessori Erno Lehtinen Turun yliopistosta sanoo.
Hankkeessa kehitetään pedagogisia käytäntöjä ja digitaalisia pelejä sekä luodaan sovelluksia, joiden avulla oppilaat saadaan kiinnostumaan matemaattisista ajatusleikeistä. Oppimispeleillä pyritään vahvistamaan joustavien ja uudenlaisiin tilanteisiin sopivien laskustrategioiden luovaa soveltamista.
Samalla oppilaita halutaan auttaa näkemään luonnolliset luvut monin tavoin toisiinsa liittyvänä järjestelmänä. Tämä luo perustaa myöhempien matemaattisten sisältöjen kuten yhtälökäsitteen ymmärtämiselle.
Innostusta arkiympäristön ilmiöistä
Tutkimuksessa perehdytään myös murto- ja desimaalilukujen ymmärtämiseen ja joustavaan soveltamiseen käytännössä.
– Olemme aiemmissa tutkimuksissamme tehneet käänteentekevän havainnon siitä, että lasten spontaanin huomion kiinnittämisellä on ratkaiseva merkitys matemaattisten taitojen kehittymiselle. Pyrimme nyt löytämään pedagogisia keinoja ja luomaan teknologiapohjaisia oppimisympäristöjä, jotka innostavat oppilaita havaitsemaan määrällisiä suhteita arkiympäristössään, Erno Lehtinen kertoo.
Hänen mukaansa ideana on saada oppilaat käyttämään murtolukujen perustana olevaa ajattelua jo ennen kuin murtolukuja varsinaisesti opetetaan.
– Kun havainnoidaan määrällisiä suhteita ja myöhemmin murtolukuina kuvattavia suhteita eri käytännön tilanteissa, oppilaat hahmottavat muutoksen luonnollisista luvuista murtolukuihin. Tämä rakentaa siltaa koulumatematiikan ja käytännön ilmiöiden välille.
Tutkimushankkeessa käytetään sekä perustutkimuksen että soveltavan koulututkimuksen menetelmiä. Oppimista tutkitaan myös pitkittäistutkimuksilla normaalissa koulussa. Uusia pedagogisia menetelmiä ja pelejä testataan laajoilla opetuskokeiluilla valtakunnallisestikin kattavilla aineistoilla.
Tutkimusohjelmassa rahoitetaan kymmenellä miljoonalla eurolla kaikkiaan 19 ryhmää 11 tutkimushankkeessa. Vuoden alussa alkanut tutkimusohjelma kestää vuoden 2017 loppuun.
