Browsing by Subject "eksponenttifunktio"

Eksponentti- ja logaritmifunktiot ovat perusalkeisfunktioita ja ne ovat kuuluneet lukion opetussuunnitelman vuoden 2015 perusteiden mukaan sekä pitkän että lyhyen matematiikan oppimäärän sisältöalueisiin. Matematiikan opetuksessa on tärkeää olla tietoinen siitä, että eksponentti- ja logaritmifunktioiden käsitteellinen ymmärrys saattaa jäädä opiskelijoilla helposti pintapuoliseksi. Eksponentti- ja logaritmifunktioiden käsitteellisen ymmärryksen muodostumista voidaan tukea esimerkiksi erilaisilla opiskelijalähtöisillä, tutkimuksellisuutta korostavilla ja symbolista laskentaa hyödyntävillä opiskelumetodeilla. Nykypäivän opetuksessa on muutenkin korostettu digitaitojen merkitystä muun muassa ylioppilaskokeiden sähköistymisen myötä. Esimerkiksi symbolinen laskenta on tärkeä matematiikan opetuksen osa-alue, joka sisältää muun muassa erilaisten yhtälöiden ja funktioiden käsittelyn tietokoneavusteisesti, johon digitaalinen Logger Pro 3 -ohjelmisto tarjoaa helppokäyttöisen työkalun esimerkiksi kuvaajien analysointiin koordinaatistossa. Logger Pro 3 -ohjelmistoa hyödynnetään erityisesti lukion fysiikan ja kemian opinnoissa, mutta ohjelmistoa ei vielä ole kovin laajalti hyödynnetty matematiikan lukio-opinnoissa. Käsitteellisen ymmärryksen vahvistamisen lisäksi erilaisilla opiskelijaa aktivoivilla ja vaihtelevilla opiskelumetodeilla on havaittu olevan positiivinen vaikutus opiskelijoiden opiskelumotivaatioon. Tämän tutkielman tarkoituksena on selvittää, soveltuuko Logger Pro 3 -ohjelmistoa hyödyntävä opiskelijalähtöinen harjoitus eksponentti- ja logaritmifunktion esittelyyn lukiossa. Toisena tutkielman tarkoituksena on selvittää, että vaikuttaako ohjelmiston käyttö tutkimukseen osallistuvien opiskelijoiden opiskelumotivaatioon. Tutkimusmenetelmänä toimii kehittämistutkimus, jonka tavoitteena on tuottaa harjoitus, jota voisi hyödyntää jatkossa aidoissa oppimistilanteissa. Kaikki tutkimukseen osallistuvat opiskelijat noudattivat vielä opinnoissaan lukion opetussuunnitelman vuoden 2015 perusteita. Kehittämistutkimuksen yleisenä edellytyksenä on ensimmäisen version asettaminen testattavaksi, jonka jälkeen ensimmäisen version toimivuus arvioidaan. Tässä tutkimuksessa harjoitusta on kehitetty yksisyklisen kehittämistutkimuksen kautta, eli käytännössä harjoitusta on aluksi testattu ensimmäisen koeryhmän kanssa ja kerätyn palautteen perusteella harjoitusta on jatkokehitetty. Lopuksi jatkokehitetty versio on vielä testattu toisen koeryhmän kanssa. Tutkimus on toteutettu Vantaalla Vaskivuoren lukiossa kahden eri kemian oppitunnin aikana ensin testaamalla harjoituksen ensimmäinen versio 18.11.2021 ja tämän jälkeen ensimmäisestä versiosta jatkokehitetty harjoitus on testattu 27.1.2022. Tämän tutkimuksen tiedon- ja palautteenkeruutapana käytettiin opiskelijoiden anonyymeja kirjallisia vastauksia harjoituksen kysymyksiin sekä kyselylomakkeita. Keskeisimpänä tutkimustuloksena voitiin todeta, että kehittämistutkimuksen tuote eli opiskelijalähtöinen harjoitus vaikutti positiivisimmin opiskelijoiden opiskelumotivaatiokokemuksiin. Lisäksi opiskelijoiden oma kokemus siitä, että ohjelmiston käyttö auttoi hahmottamaan eksponentti- ja logaritmifunktioiden käsitettä, vahvistui hieman. Harjoituksen kirjallisten vastausten perusteella harjoituksella ei kuitenkaan sellaisenaan ollut juurikaan myönteistä vaikutusta opiskelijoiden käsitteelliseen ymmärrykseen eksponentti- ja logaritmifunktioista. Toisaalta edelleen jatkokehittämällä opiskelijalähtöistä harjoitusta, voisi se soveltua paremmin jatkossa käytettäväksi eksponentti- ja logaritmifunktioiden esittelyyn lukio-opinnoissa sen mahdollistaessa tutkimuksellisen, ilmiöpohjaisen ja opiskelijaa aktivoivan työtavan, jolloin se tarjoaisi potentiaalisen työkalun opiskelun monipuolistamiseksi sekä käsitteellisen ymmärryksen ja opiskelumotivaation vahvistamiseksi.