Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by master's degree program "Matematiikan, fysiikan ja kemian opettajan maisteriohjelma"

Sort by: Order: Results:

  • Flinkman, Liia (2022)
    Tavoitteet. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, kuinka paljon yhdeksännen luokan matematiikan valtakunnallisia kokeita tulisi muuttaa, mikäli GeoGebra hyväksyttäisiin työvälineeksi kokeeseen. Kouluissa jatkuvasti käytetään yhä enemmän tietokoneita ja ohjelmistoja. Ylioppilaskokeet ovat sähköistyneet. On siis tärkeää kartoittaa, kuinka paljon valtakunnallisia kokeita pitäisi muuttaa, mikäli koe sähköistyisi tulevaisuudessa. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että GeoGebra parantaa oppimistuloksia, asenteita ja motivaatiota matematiikan opiskelussa. Kuitenkin on havaittu, että tarpeeksi haastavien tehtävien suunnittelu GeoGebralle on haastavaa sekä joidenkin komentojen syöttämistapa on vaikea oppilaille. Tässä tutkimuksessa lisäksi pohditaan, miltä osin osaaminen kehittyy ja toisaalta heikkenee, kun käytetään GeoGebraa tehtävien ratkaisemisessa. Menetelmät. Tutkimuksessa tutkittiin kvalitatiivisesti ja kvantitatiivisesti vuosien 2012–2021 matematiikan valtakunnallisten kokeiden laskimellisia tehtäviä. Laadullisesti esitettiin joidenkin tehtävien ratkaisuja GeoGebra ohjelmistolla. Tutkimuksessa pohditaan, riittääkö oppilaan taidot realistisesti ratkaisemaan tehtäviä esitellyllä tavalla. Määrällisesti selvitettiin, kuinka suuri osa tehtävistä toimisi sellaisenaan GeoGebraa käyttäen. Tulokset ja johtopäätökset. Yli puolet tehtävistä tulisi muuttaa, jos GeoGebra sallitaan välineeksi kokeeseen. GeoGebra heikentää mekaanisen laskutaidon kehittymistä, mutta kasvat-taa muun muassa visualisointitaitoja. Laskimellisessa osassa kannattaa painottaa ratkaisun muita osia kuin mekaanisia laskuvaiheita kuten yhtälönratkaisua. Laskimettomassa osassa voidaan testata mekaaninen laskutaito.
  • Laine, Anna (2023)
    Ylioppilaskokeiden siirtyminen täysin sähköiseksi vuonna 2019 on tuonut merkittävän muutoksen matematiikan oppitunneille. Teknologia on tullut verrattain nopeasti hyvin olennaiseksi työvälineeksi osaksi matematiikan oppitunteja. Yksi käytetyimmistä ohjelmistoista matematiikan oppitunneilla Suomessa on dynaamisen matematiikan ohjelmisto GeoGebra. Tässä tutkimuksessa pohditaan GeoGebran vaikutusta matematiikan oppimiseen ja opetukseen. Tarkoituksena on selvittää, mitä tutkimukset havaitsevat, kun GeoGebralla on korvattu perinteistä opetusta matematiikan oppitunneilla. Tarkastellaan ohjelmiston soveltuvuutta kriittisestä näkökulmasta huomioimalla myös sen tuomat haasteet opetukseen ja oppimiseen. Lisäksi pohditaan, miten sovelluksella voidaan tukea oppijoiden kokemia haasteita etenkin geometriassa keskittymällä erityisesti sen soveltuvuuteen ”mittakaava”-käsitteen opettamisessa. Visualisoinnin ja teknologian voidaan nähdä hyvin keskeisenä osana matematiikan oppimista ja ajattelutaitojen kehitystä. Tutkimuksista havaitaan, että GeoGebran käyttö oppitunnilla toi parempia oppimistuloksia verratessa niitä luokkiin, joissa opetus toteutettiin perinteisellä tavalla. GeoGebran hyötynä nähdään erityisesti sovelluksen monipuolinen ja selkeä käytettävyys, matematiikan osaamisen vahvistaminen, oppimistaitojen tukeminen, ja motivaation lisääntyminen. Ohjelmiston käyttö ei kuitenkaan suoraan takaa menestystä matematiikassa, vaan siihen vaikuttaa suuresti opettajan osaaminen ja käyttö hyödyntää teknologiaa työvälineenä oppitunneilla. Tutkimuksissa tuodaan esiin keskeisenä kehityksen kohteena opettajien ongelmaratkaisutaitojen, palautteen antamisen ja teknologispedagogisen sisältötiedon tukeminen.
  • Pyhäjärvi, Johanna (2019)
    Oppilaiden kiinnostus matematiikkaa kohtaan on tutkimusten mukaan laskussa. Samalla oppilaiden matematiikan osaamisen taso on heikentynyt. Matematiikan opettajien laadukkaalla koulutuksella pyritään vastaamaan opiskelijoiden heikentyneeseen matematiikan osaamiseen ja kiinnostukseen. Yksi keino lisätä matematiikan kiinnostavuutta, on kehittää matematiikan opettajien koulutusta relevantimmaksi opiskelijoiden näkökulmasta. Lisäksi tietotekniikan, kuten GeoGebran käytöllä opetuksessa on tärkeä rooli oppilaiden matematiikan kiinnostuksen lisäämisessä. Tässä tutkimuksessa tutkitaan matematiikan opettajille järjestettyä LUMA-keskuksen GeoGebra opetuksessa -verkkokoulutusta. Tutkimuksen teoriaosuudessa tarkastellaan GeoGebran käyttöä matematiikan opetuksessa, matematiikan opettajankoulutusta ja verkkokoulutusta sekä sen relevanssia. Tutkimuksen kohteena oli GeoGebra opetuksessa -verkkokoulutuksen suorittaneet opiskelijat (N=30). Opiskelijat olivat lukion, yläkoulun ja alakoulun opettajia sekä aineenopettajaopiskelijoita. Koulutus järjestettiin syksyllä 2018. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, kuinka merkityksellinen koulutus oli opiskelijoille Stuckey et al. (2013) luoman relevanssiteorian mukaisilla relevanssin eri tasoilla. Tutkimuksessa tarkasteltiin myös sukupuolen vaikutusta opiskelijoiden näkemyksiin. Lisäksi tutkittiin mitä odotuksia opiskelijoilla oli koulutuksesta ja vastasitko koulutus niitä. Tutkimusmenetelmänä käytettiin kyselylomaketutkimusta. Kyselylomakkeen strukturoidut kysymykset analysoitiin sekä laadullisena että määrällisenä aineistona ja avoimet kysymykset analysoitiin sisällönanalyysin avulla. Tutkimuksen luotettavuutta tarkasteltiin realibiliteetin ja validiteetin avulla. Tutkimustulokset osoittavat, että GeoGebra opetuksessa -verkkokoulutus oli opiskelijoiden näkökulmasta relevanttia henkilökohtaisen ja ammatillisen relevanssin tasoilla yhteiskunnallisen tason jäädessä vähemmälle. Koulutuksen todettiin vastaavan vahvasti opiskelijoiden odotuksia koulutukselta. Opiskelijat kokivat koulutuksen erittäin hyödyllisenä oman työn kannalta. Tämä tutkimus antaa tietoa matematiikan opettajien verkkokoulutuksesta. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää erityisesti GeoGebra opetuksessa -koulutuksen kehittämisessä ja jatkotutkimuksessa.
  • Savolainen, Mikko (2022)
    Tässä tutkielmassa tarkastellaan, onko matematiikan ylioppilaskirjoitusten geometria tehtävissä tapahtunut muutosta kokeiden sähköistymisen seurauksena. Tarkastelussa on mukana pitkän ja lyhyen matematiikan kirjoitus kerrat kevät 2016 -- kevät 2021, joista kevät 2016 -- syksy 2018 ovat olleet ennen sähköistymistä ja kevät 2019 -- kevät 2021 ovat olleet sähköisiä kokeita. Tutkimuksessa vastataan kahteen tutkimuskysymykseen: "Onko geometrian tehtävät muuttuneet sähköistymisen seurauksena ja jos on, niin miten muutos on nähtävissä?" ja "Miten geometria tehtävien osuus on muuttunut pisteytyksessä?". Ensimmäiseen kysymykseen tutkimus pyrkii vastaamaan tarkastelemalla sähköistä ympäristöä ja sen mukana tulleita apuvälineitä. Sen lisäksi syvällisempää tarkastelua varten jokainen tehtävä on arvioitu Bloomin taksonomian asteikolla. Asteikon avulla tehtäviä ja niiden haastavuutta on vertailtu keskenään. Seuraavaan kysymyksen vastaamiseen tukimuksessa on käytössään ylioppilastutkintolauttakunnalta saatu data lyhyen ja pitkän matematiikan ylioppilaskokeiden tuloksista. Datasta on nostettu esille geometria tehtävistä saatujen pisteiden prosentuaalinen osuus kokeiden pisteytyksessä, johon on vaikuttanut kokeessa esiintyvien tehtävien määrä ja niistä saadut pisteet. Jokaiselle kokeelle on laskettu myös geometria tehtävistä saatujen pisteiden painotettu keskiarvo, joka kertoo tehtävien haastavuudesta. Datassa on ollut laskettuna myös CORR-menettelyn avulla Pearson korrelaatiot tehtävien välille, sekä korrelaatiot kokeista saatujen pisteiden kanssa. Tutkimuksessa nostetaan esille geometrian tehtävistä saatujen pisteiden korrelaatiot kokeesta saatujen pisteiden kanssa. Korrelaatio antaa arvion siitä, kuinka hyvin tehtävien haastavuus on ollut linjassa kokeen muiden tehtävien kanssa. Tulosten avulla tutkija vertailee sähköisiä ja ei-sähköisiä kokeita keskenään ja nostaa esille merkittävimmät muutokset niiden välillä. Tutkimuksessa käydään läpi myös geometrian ja ylioppilaskirjoitusten historiaa, jonka tarkoituksena on pohjustaa tutkimuksessa käsiteltävää aihetta. Tutkimuksessa on käyty myös läpi, mitkä tehtävät tutkimus laskee geometrian tehtäviksi hyödyntäen lukion perusopetussuunitelmissa esiintyviä geometrian kursseja. Ylioppilastutkintolauttakunnan tarjoama data antaa ymmärtää, että pitkän matematiikan tehtävät olisivat helpottuneet samalla, kun niiden määrä on vähentynyt. Lyhyessä matematiikassa sähköisissä kokeissa on ollut enemmän geometrian tehtäviä, mutta niiden vaikeudesta ei pysty datan avulla tekemään selkeää johtopäätöstä. Bloomin taksonomian mukaan pitkässä matematiikassa ei ole ollut merkittävää muutosta. Lyhyessä matematiikassa tehtävät ovat yleisesti helpottuneet, mutta vaikeimmat tehtävät löytyvät myös sähköisistä kokeista. Eniten muutosta on ollut itse sähköistymisessä, kun paperisista kokeista on vaihdettu sähköiseen koeympäristöön. Sähköistymisen mukana on tullut uudenlaisia havaintomateriaaleja, apuvälineitä ja tehtävätyyppejä.
  • Eerola, Juho (2022)
    Tähän Pro graduun on koottu Pythagoraan lauseen, kosinilauseen ja Stewartin lauseen todistuksia ja niihin liittyviä lukiotasoiselle opiskelijalle haastavia tehtäviä. Tavoitteena on antaa opettajalle opetusmateriaalia erityisesti matematiikassa korkean taitotason omaavien opiskelijoiden haastamiseksi. Esimerkkitehtäviä ja niiden ratkaisuja on työhön poimittu erityisesti matematiikkakilpailuista, mutta myös ylioppilaskokeista ja niiden haastavuus on vaihteleva. Kuitenkin tehtävien vaikeusaste on yleisesti lukion tason tehtäviksi sieltä haastavimmasta päästä. Mahdollisuuksia tehtävien asteittaiseen helpottamiseen on monien tehtävien kohdalla kuitenkin mainittu. Tehtävien vaativuutta tarkastellaan myös Bloomin taksonomian näkökulmasta. Bloomin taksonomia on hyvin tunnettu mittari opettajien keskuudessa. Se jaottelee osaamisen tasot kuuteen luokkaan: tietää, ymmärtää, soveltaa, analysoida, syntetisoida ja arvioida. Luokittelun mukaan siirryttäessä kohti jälkimmäisenä mainittuja tarvitaan hyödyntämiseen tehtävänratkaisussa aina korkeamman ajattelun tasoja.
  • Gröhn, Juho (2021)
    Tässä tutkielmassa käsitellään hiloja ja niiden sovelluskohteita eri matematiikan osa-alueilla. Työn ensimmäisessä puolikkaassa esitellään hilat käsitteenä ja todistetaan hiloihin liittyvät kaikkein keskeisimmät tulokset. Kappaleessa 2 esitellään useita hilojen helposti todistettavia ominaisuuksia. Tällaisia ominaisuuksia ovat esimerkiksi hilan perussuunnikkaan koon riippumattomuus kannan valinnasta sekä Minkowskin ensimmäinen lause. Kappaleessa 3 esitellään ja todistetaan Minkowskin toinen lause. Lisäksi esitellään kaikki se teoria, joka täytyy tuntea todistuksen ymmärtämiseksi ja jota ei voi olettaa yleissivistykseksi. Tällainen on esimerkiksi Jordan-sisällön käsite. Työn jälkimmäisessä puolikkaassa esitellään, miten hilat ja niihin liittyvä teoria yhdistyy moniin sellaisiin aiheisiin, joiden yhteys hiloihin ei ole aivan ilmeinen. Kappaleessa 4 esitellään Gaussin kokonaisluvut ja niihin liittyvä ympyräongelma. Ympyräongelmalle johdetaan muutama kohtalaisen alkeellinen tulos. Kappaleessa 6 esitellään ympyräpakkausongelmat ja ympyräongelmien tunnetut ratkaisut. Kaikki tunnetut ratkaisut ovat hilapakkauksia. Kappaleessa 7 esitellään, miten hiloihin liittyvä teoria sidostuu tietojenkäsittelytieteeseen. Esitellään virheenkorjausalgoritmien ja optimaalisten hilapakkausten välistä suhdetta. Esitellään myös lyhimmän ja lähimmän hilapisteen ongelmat ja todistetaan ongelmille muutama alkeellinen tulos. Aivan työn lopuksi, yhteenvetokappaleessa 8, pohditaan mitä yhtymäkohtia hilateorialla on yläasteen ja lukion matematiikan oppimääriin ja miten hilateoriaa voisi hyödyntää näiden oppilaitosten matematiikan opetuksessa.
  • Laukkanen, Matias (2023)
    Todistaminen matematiikassa nähdään opetuksessa tehtävätyyppinä, jota ei peruskoulussa tai toisen asteen opinnoissa hirveästi harjoitella. Kuitenkin matemaattinen todistaminen on tärkeää, sillä matematiikassa hyödynnetyt kaavat täytyy todistaa, mikäli niitä haluaa käyttää. Tässä tutkielmassa tarkastellaan kolmea pitkän matematiikan ylioppilaskoetehtävää eri kirjoituskerroilta. Tutkielmassa tarkastellaan kokelasratkaisuissa havaittavia virheitä ja virhekäsityksiä pitkän matematiikan ylioppilaskirjoituksien induktiotehtävissä. Tutkielmassa esitellään kokeiden induktiotodistustehtävien vastausmäärät, pistekeskiarvot, pistejakaumat sekä kokelaiden arvosanojen suhteet ansaittuihin pisteisiin. Tutkielman alussa esitetään, miten todistaminen näkyy opetussuunnitelman perusteissa sekä käsitellään induktiotodistus matemaattisesti ja esimerkkien avulla. Neljännessä luvussa esitetään, miten induktiotodistus näkyy lukion oppimateriaaleissa. Luvussa viisi mainitaan aikaisempia tutkimuksia induktiotodistuksesta toisen asteen oppilaitoksissa sekä yliopistoissa. Pitkän matematiikan ylioppilaskoe esitellään luvussa kuusi. Luvussa seitsemän kerrotaan, miten tutkimus on toteutettu. Lisäksi luvussa esitetään tarkasteltavana olevat ylioppilaskoetehtävät, niiden ratkaisut sekä kokelasratkaisujen analysointi. Kahdeksannessa luvussa vertaillaan tutkimuksen tuloksia aikaisempiin tutkimuksiin. Luvuissa yhdeksän ja kymmenen pohditaan tutkimuksen luotettavuutta sekä mahdollisia jatkotutkimuskohteita. Tutkimuksessa käsiteltyjen kokelasratkaisujen perusteella voidaan todeta, että mitä paremman arvosanan kokeesta sai, sen parempia pistemääriä induktiotodistustehtävistä oli saatu. Induktiotodistustehtäviä kokelaat olivat tehneet vähän ja pistemäärät tehtävissä olivat alhaiset. Analyysin perusteella suurin virhekäsitys koskee induktiovaihetta. Kokelaat eivät osanneet muodostaa induktio-oletusta ja käyttää sitä hyödyksi induktioväitteen todistamiseen. Kokelailla oli haasteita peruslaskutoimituksissa sekä summan määritelmässä. Opetuksellisesta näkökulmasta tutkimuksen tulokset ovat merkittäviä, sillä oppilaiden on sisäistettävä matemaattiset ilmiöt ja sovellettava niitä sekä käytännössä että ohjelmistoja käyttäessä. Tutkimuksen tulokset tukevat aikaisemmin tehtyjen tutkimuksien tuloksia. Tulevaisuudessa voisi tutkia, tukeeko tutkimukseni kevään 2023 ylioppilaskokeen induktiotehtävissä ilmeneviä virhekäsityksiä, sekä mitä virhekäsityksiä yliopisto-opiskelijoilla on induktiotodistusta käsittelevän kurssin aikana tai kurssin jälkeen.
  • Mälkiä, Eetu (2023)
    Integraalilaskenta on merkityksellisessä roolissa Suomen lukioiden pitkän matematiikan opetussuunnitelman sisällöissä. Monet opiskelijat mieltävät integraalilaskennan yhdeksi lukion matematiikan haasteellisimmista aihepiireistä. Integraalilaskennassa tehtäviä virheitä ja muodostuvia virhekäsityksiä on tärkeää tutkia, jotta saadaan selville mistä muodostuneet virhekäsitykset ovat peräisin. Tässä tutkielmassa tarkastellaan kahta integraalilaskentaa käsittelevää ylioppilaskoetehtävää kahdelta eri koekerralta. Tehtävistä tarkastellaan oppilaiden tekemiä integraalilaskennan virheitä ja muodostetaan niiden pohjalta käsitys olemassa olevista virhekäsityksistä. Tehtävistä esitellään tämän lisäksi oppilaiden saamia pistekeskiarvoja ja arvioidaan niiden avulla tehtävien yleistä haasteellisuutta verrattuna kokeiden muihin tehtäviin. Tutkielma alkaa opetussuunnitelman integraalilaskennan osuuksien esittelyllä, jonka jälkeen käydään läpi integraalilaskenta matemaattisesti opetussuunnitelmassa esitettyjen sisältöjen osalta. Tutkielman neljännessä luvussa tarkastellaan virheen ja virhekäsityksen eroa matematiikassa sekä tarkastellaan integraalilaskennasta aiemmissa tutkimuksissa löydettyjä tyypillisiä virhekäsityksiä. Aiempien tutkimusten perusteella virhekäsitykset voidaan luokitella niille tyypillisten virheiden mukaan kolmeen virhekäsitysten kategoriaan; käsitteellisiin, proseduraalisiin ja teknisiin. Tutkimus päättyy johtopäätöksiin ja luotettavuuden arviointiin. Tutkimuksen perusteella ylioppilaskokelaat toteuttavat integroinnin mekanismia hyvin, mutta ilman syvällistä ymmärrystä integraalin käsitteestä. Syvemmän ymmärryksen puute voidaan havaita kokelaiden heikosta taidosta tunnistaa integroitavaa funktiota. Heikko taito tunnistaa integroitava funktio on yleisin syy tutkimuksen kokelasratkaisuissa johtaneisiin virheisiin. Kokelasratkaisujen perusteella havaitaan myös kokelaiden puutteellinen ymmärrys matemaattisten merkintöjen ja kirjainten merkityksestä, sillä niitä on käytetty väärin monin eri tavoin. Kokelaiden ymmärrys määrätyn integraalin käsitteestä ja toteuttamisesta vaikuttaa olevan hyvällä tasolla. Virhekäsitysten muodostumisen ehkäisemisen kannalta tutkimuksen tulokset ovat merkittäviä. Tutkimuksen tulokset eivät viittaa suoraan siihen, että virhekäsitykset muodostuisivat integraalilaskennan opiskelun aikana. Virhekäsitysten muodostuminen voi olla seurausta pidempi aikaisista puutteellisista opiskelu- tai opetusmenetelmistä.
  • Laatikainen, Veikko (2022)
    Tämän työn tarkoituksena on tutkia suomalaisten lukio-opiskelijoiden integraalilaskennan osaamista. Osaamista tutkitaan Ylioppilastutkintolautakunnalta saadulla datalla, joka sisältää pitkän matematiikan ylioppilaskokeiden tehtäväkohtaisia pisteitä aikaväliltä 2009–2021. Työssä esitellään hieman integraalilaskennan teoriaa ja perehdytään lyhyesti lukion integraalilaskennan kurssiin. Työn tutkimuksen pääasialliseksi kohteeksi valikoitui 19 pitkän matematiikan ylioppilaskoetehtävää, jotka olivat kaikki pääasiassa integraalilaskentaa sisältäviä. Näitä tehtäviä analysoitiin esimerkiksi niiden keskimääräisen ratkaisuprosentin avulla. Ratkaisuprosentti valittiin siitä syystä, että vuosien 2009 ja 2021 välillä tehtävien maksimipisteet ovat voineet olla 6, 9 tai 12 pistettä. Tehtävät luokiteltiin kolmeen luokkaan: perustehtävät, soveltavat tehtävät ja analyyttiset tehtävät. Jokaisen luokan sisällä tutkittiin, mitkä tehtävistä olivat niistä saatujen pisteiden perusteella helpoimpia ja mitkä vaikeimpia. Lisäksi tutkittiin sitä, miten tehtävän valinta vaikutti tehtävän osaamiseen. Tutkimuksessa verrattiin myös integraalitehtävien osaamista muihin pitkän matematiikan tehtävien osaamiseen. Tutkimuksen perusteella integraalilaskennassa opiskelijat hallitsevat parhaiten perustehtäviä ja soveltavia tehtäviä. Näiden tehtävien osaaminen on lähes yhtä hyvää. Kaikki soveltavat tehtävät liittyivät pinta-alan laskemiseen. Tutkimuksen perusteella voidaan sanoa, että integraalin ja pinta-alan yhteys on opiskelijoilla hallussa. Erityisesti puolisuunnikassäännön osaaminen oli muihin tehtäviin verrattuna hyvällä tasolla. Vaikeuksia aiheuttavat hankalien funktioiden, kuten murto- ja itseisarvofunktioiden, integrointi. Myös monissa analyyttisissä tehtävissä, joissa mitattiin esimerkiksi muiden matematiikan osa-alueiden yhdistämistä integraalilaskentaan, esiintyi niistä saatujen pisteiden perusteella vaikeuksia. Kaikissa matematiikan ylioppilaskokeissa on ollut tehtävien osalta valinnan varaa. Tutkimuksessa huomattiin, että tehtävän valinta ei välttämättä vaikuta tehtävän osaamiseen, kun otetaan huomioon kaikki integraalitehtävät. Kuitenkin pienen otoksen perusteella, kohtuullisesti tai paremmin osattuja tehtäviä valitaan enemmän. Integraalitehtävien osaaminen keskimäärin on tutkimuksen perusteella heikompaa kuin muiden ylioppilaskoetehtävien osaaminen keskimäärin. Tämä käy ilmi vertaamalla integraalitehtävien ratkaisuprosenttia kokeiden muihin tehtäviin. Vaikuttaisi siis siltä, että integraalilaskenta on keskimääräistä vaikeampi matematiikan osa-alue lukiolaisille.
  • Perälä, Harri (2023)
    Tässä työssä tutkitaan integraalitehtävien osaamista ennen ja jälkeen sähköisen ylioppilaskoeuudistuksen vuosina 2016-2020. Osaamista tutkitaan Ylioppilastutkintolautakunnalta saaduilla pistejakaumilla kyseisiltä vuosilta. Työn teoriaosuus sisältää, mitä integraalista opetetaan yliopistossa, sekä miten integraali näkyy kahdessa uusimmassa lukion opetussuunnitelmassa ja yhdessä oppikirjassa. Lisäksi tutustutaan aikaisempiin tutkimuksiin integraalin osaamisesta. Tutkielmaan rajatulla aikavälillä matematiikan ylioppilaskokeissa on ollut kuusi puhtaasti integraaliin liittyvää tehtävää, joista neljä on ollut ennen sähköistä ylioppilaskoeuudistusta ja kaksi jälkeen sähköisen ylioppilaskouudistuksen. Kaksi tehtävää on ylioppilaskokeen A-osion tehtäviä, kaksi B1-osan tehtäviä ja kaksi B2- osan tehtävää. Lisäksi työssä esitellään kaikki tehtävät ja esitellään jokaiselle tehtävälle yksi ratkaisutapa. Tutkimuksessa verrattiin A-osan tehtävien osaamista toisiinsa, B1-osan tehtävien osaamista toisiinsa ja B2-osan tehtävien osaamista toisiinsa pistejakaumien avulla, sekä verrattiin integraalitehtävien osaamista muiden matematiikan ylioppilaskokeen tehtävien osaamiseen. Integraalitehtäviä osattiin heikommin kuin muita matematiikantehtäviä. Tutkimuksessa huomattiin, että integraalitehtävät eivät olleet muuttuneet rakenteeltaan sähköisen ylioppilaskoeuudistuksen aikana ainakaan vielä. Sähköisistä apuvälineistä ei ollut ratkaisuissa erityistä hyötyä verrattuna aikaisempaan. Tutkimuksen luotettavuuteen vaikuttaa vähäinen otanta, sekä ylioppilaskokeiden tehtävien keskinäiset eroavuudet kirjoituskerroittain, sekä tehtäviin vastaajien vaihtuvuus
  • Lähteenmäki, Henry (2019)
    Tämän työn tarkoitus on helpottaa opettajia ja koulutusalan asiantuntijoita lähestymään Wilberin Integraaliteoriaa ja integraaliopetusta. Integraaliteoriaa viitekehyksenä käyttävä integraaliopetus on yksi varteenotettavimmista vaihtoehdoista tulevaisuuden integraaliseksi ja mahdollisimman kokonaisvaltaiseksi opetusmenetelmäksi. Teoria-osiossa käydään läpi Integraaliteorian teorian tausta ja kehitysvaiheet. Sitten esitellään Integraaliteorian tärkeimmät osapuolet: AQAL matriisi, Wilber-Combs hila ja Integraalinen Metodologinen Pluralismi. Seuraavaksi keskustellaan integraaliopetuksesta, sen tarpeesta ja tunnuspiirteistä, ja siitä miten integraaliopetuksessa tulisi huomioida Integraaliteorian tärkeimmät osapuolet. Lopuksi pohditaan opettajan roolia ja integraaliopetuksen haasteita. Työn empiirinen osa koostuu toukokuussa 2018 Meksikossa Tecnologico de Monterrey -yliopiston Tampicon kampuksella tehdystä kyselytutkimuksesta. Kysetutkimuksen tarkoituksena oli selvittää opiskelijoiden subjektiivisia asenteita, mielipiteitä ja kokemuksia integraaliopetuksesta. Vastauksille suoritettiin tilastollinen analyysi SPSS ohjelmistolla. Opiskelijat arvioiva integraaliopetuksen hyödyn korkeaksi oppimiselle ja opiskelulle. Heidän arvioiden perusteella myös integraalinen lähestymistapa elämää kohtaan ylipäätään arvioitiin hyödylliseksi. Integraaliopetuksen transformatiivinen potentiaali arvioitiin korkeaksi. Lisäksi opiskelijat pitivät integraaliopetuksen piirteitä ja tavoitteita tärkeinä opetukselle. Vertailuryhmien (sukupuoli, ikä, opintolukukaudet yliopistossa, lukion keskiarvo ja yliopiston keskiarvo) sisäisien ryhmien vastauksien tilastollista poikkeavuutta ei löytynyt. Täten, opiskelijat arviot integraaliopetuksesta olivat positiivisia riippumatta taustatekijöistä.
  • Alenius, Hannalotta (2023)
    Tässä maisterintutkielmassa esitellään hyperbolinen geometria tasolla, joka on ymmärrettävä lukiolaiselle. Hyperbolinen geometria on negatiivisesti kaareutuvan pinnan geometriaa, jossa pätevät muut euklidisen geometrian aksioomat, mutta Eukleideen aksioomista viides, niin kutsuttu paralleeliaksiooma, ei päde. Hyperbolisen geometrian syntytarina alkoi jo ennen ajanlaskun alkua Eukleideen Alkeiden julkaisusta, mutta todistettiin vasta 1800-luvulla. Pinnan kaarevuuden lisäksi hyperbolisen geometrian erityisominaisuuksia on se, että kolmion kulmien summa on aidosti alle 180 astetta ja sen seurauksena yksikään nelikulmio ei ole suorakulmio. Lisäksi, esimerkiksi tietyn suoran kanssa yhdensuuntaisia suoria voi olla loputon määrä suoran ulkopuolisen pisteen kautta. Tutkielman sisältö on lähes kokonaan suunnattu lukiotasoiselle lukijalle. Ainoastaan Esitietoja-lukuun sisältyy myös tutkielmaan liittyviä esitietoja, jotka eivät ole tarkoitettu lukiolaiselle, kuten geometrian osa lukion opetussuunnitelmassa. Aihetta lähestytään Saccherin nelikulmion todistuksen kautta, jossa jokainen välivaihe on ymmärrettävissä lukiogeometrian lauseiden kautta. Aiheeseen johdattelevan todistuksen jälkeen esitellään hyperbolisen geometrian ominaisuuksia ja Poincarén- sekä Beltrami-Kleinin kiekkomallit hyperbolisen pinnan kuvaamiseksi. Lopussa lukijalle on tarjolla harjoitustehtäviä liittyen todistamiseen, tiedonhakuun ja GeoGebralla piirtämiseen.
  • Matikainen, Minna (2021)
    Tutkielman lähtökohtana oli etsiä keinoja hyödyntää mobiililaitteita suomalaisen koulun matematiikan opetuksessa. Keinoksi valikoitui Ismo Kiesiläisen kehittämä kamerakynän pedagogiikka, jonka ideana on ilmaista ajattelua videokuvaamisen avulla. Kamerakynän pedagogiikan käyttämistä matematiikan opetuksessa on haastavampaa kuin esimerkiksi kemian opetuksessa. Helpotusta tähän haasteeseen etsitään hollantilaisesta matematiikan opetuksen teoriasta nimeltä realistinen matematiikan opetus (RME), joka on Hans Freuthendalin aikaansaannosta. Tässä tutkielmassa tavoitteena on soveltaa RME:tä kamerakynän pedagogiikkaan. Kamerakynän pedagogiikasta ei ole tutkimusta, joten sitä tarkastellaan muun muassa Pekrunin akateemisten tunteiden tutkimuksen kautta. Ensimmäisessä osassa selvitetään, miten RME on kehittynyt, mitä RME tarkoittaa ja mitkä ovat sen periaatteet sekä miten RME näkyy matematiikan tehtävissä. Toisessa osassa ensin kerrotaan, mitä kamerakynän pedagogiikka tarkoittaa, sitten tarkastellaan tutkimusten kautta, mitä hyötyä siitä on oppimisessa ja lopuksi käydään läpi, mitä kamerakynän pedagogiikka on käytännössä matematiikan näkökulmasta. Tutkielman kolmannessa osassa tarkastellaan, miltä kamerakynän pedagogiikka näyttää RME:n näkökulmasta. Lopuksi on esitetty kaksi kamerakynätehtävää yläkoulun matematiikan opetukseen. Tutkielman perusteella kamerakynätyöskentely sopii yhdeksi keinoksi toteuttaa realistisen matematiikan opetuksen periaatteita ja tavoitteita. Tätä varten tarvitaan enemmän ideoita tehtäviin ja näiden tehtävien kokeilua käytännön työssä.
  • Hirvonen, Veikka (2022)
    Tässä tutkielmassa käsittelemme kartioleikkauksien määritelmiä, niiden yhteyttä lineaarialgebraan sekä kartioleikkauksia lukio- ja perusopetuksessa. Aluksi käymme läpi kartioleikkausten muodostumisen geometrisesti, sekä niiden yhtälöt standardimuodossa. Sitten siirrymme tutkimaan kartioleikkausten määritelmää tarkemmin. Tavoitteena on myös näyttää lukijalle paraabelin, ellipsin ja hyperbelin yhteyksiä, sekä esitellä kartioleikkauksiin liittyviä käsitteitä kuten eksentrisyys. Tutkielmassa perehdymme tarkemmin siihen, että miten lineaarialgebraa voidaan hyödyntää kartioleikkauksten tutkimisessa. Käytännössä esiintyvät kartioleikkaukset eivät ole aina standarimuodossa, mutta ne voidaan siirtää tai kiertää matriisien avulla takaisin siihen muotoon. Ilmaisemalla kartioleikkaukset niiden yleisessä muodossa, voimme siirtää niitä xy-koordinaatistosta johonkin toiseen koordinaatistoon, jonka avulla pystymme ilmaisemaan ne taas standardimuodossa. Lopuksi käymme vielä läpi miten kartioleikkaukset näkyvät opetuksessa, esimerkiksi ylioppilaskirjoituksissa.
  • Tran, Phuoc Huu (2020)
    Tutkimuksen tavoitteena oli validoida katseenseurantatutkimukseen liittyvä parametri, katsesynkronia, joka kertoo kahden tai useamman henkilön katseiden synkroniasta eli siitä, katsovatko henkilöt samassa järjestyksessä eri kohteita. Katsesynkronian validointi tehtiin tutkimalla sitä, mitkä tapahtumat johtivat korkeaan katsesynkroniaan, minkälaista vuorovaikutusta sen aikana oli ja mitkä tapahtumat päättivät sen. Samalla pyrittiin tutkimaan katsesynkronian yhteyttä yhdistyneeseen tarkkaavaisuuteen, johon liittyvät tutkimukset käsittelevät sitä lähes poikkeuksetta vain kahden henkilön välisenä vuorovaikutuksena, mikä johtuu ilmiön monimutkaisuudesta. Katseenseurantalaitteisto ja uusi parametri sen sijaan tarjoavat mahdollisuuden tutkia yhdistynyttä tarkkaavaisuutta kolmen tai useamman henkilön välisenä vuorovaikutuksena. Tutkimuksessa tarkastellaan matematiikan ongelmanratkaisuun liittyvällä oppitunnilla neljän yhdeksäsluokkalaisen oppilaan ryhmää, jossa keskitytään kolmen oppilaan katseisiin. Oppilaiden katseet tallennettiin katseenseurantalaseilla, jotka eivät rajoittaneet liikkumista. Katsevideoita analysoimalla saatiin katsesynkroniakuvaajat, joita analysoitiin kvalitatiivisesti syventymällä kuvaajien huippuihin. Tutkimalla huippujen aikaista oppilaiden välistä vuorovaikutusta äänitallenteiden ja videomateriaalien avulla saatiin vastaukset tutkielman tutkimuskysymyksiin. Korkeaan katsesynkroniaan johtavat tapahtumat olivat suurelta osin opettajan intervention seurauksia, mikä kertoo opettajan tärkeästä roolista motivaatiota ylläpitävänä tekijänä. Korkean katsesynkronian aikana oppilaiden välinen vuorovaikutus oli monipuolista ja se sisälsi monia vuorovaikutuksen muotoja, joista puhe ja osoittavat eleet olivat yleisimpiä. Katsesynkronian päättyminen johtui ajoittain oppilaiden toiminnan muutoksesta, ja joskus toiminta pysyi samana, vaikka katsesynkronia laski. Yhdistyneen tarkkaavaisuuden ja korkean katsesynkronian välillä löydettiin vahva yhteys. Korkean katsesynkronian aikana oppilaat ohjasivat toistensa tarkkaavaisuutta lukuisilla tavoilla, jotka viittaavat yhdistyneeseen tarkkaavaisuuteen.
  • Kämppi, Vilja (2020)
    Kemian opiskelun kiinnostus on ollut laskussa viime vuosina. Tähän yhdeksi ratkaisuksi tarjotaan opiskelun relevanssin lisäämistä. Tässä tutkielmassa kuvataan relevanssiin liittyvä kehittämistutkimus. Tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää relevanssin ulottuvuuksia (henkilökohtainen, ammatillinen ja yhteiskunnallinen) monipuolisesti tukeva kokeellinen työohje lukio-opetuksen tueksi. Tavoitteena oli tutkia sen ja siihen liittyvän kontekstin mahdollisuuksia relevanssin tukemisessa sekä tarkastella tutkimukseen liittyvää kehittämistutkimusta prosessina. Tutkimuksen teoreettisena viitekehyksenä toimivat relevanssimalli, kokeellisuus ja tutkimuksellisuus sekä kontekstipohjaisuus kemian opetuksessa. Tutkielma sisältää kehittämistutkimuksen ja siihen liittyvän tapaustutkimuksen. Tapaustutkimus suoritettiin haastatteluna. Haastattelun tarkoituksena oli analysoida kehittämistuotoksen mahdollisuuksia relevanssin tukemisessa kemian aineenopettajaopiskelijoiden käsitysten perusteella. Kehitetyn työohjeen kontekstina toimii ioniset nesteet ja selluloosa. Ioniset nesteet ovat ajankohtainen ja tärkeä tutkimusaihe tutkielman tekohetkellä. Ionisilla nesteillä on erityisiä ominaisuuksia, jotka tarjoavat niille monia merkittäviä käyttökohteita. Moderni ratkaisukeskeinen konteksti lisää kemian kiinnostavuutta ja tarjoaa uutta näkökulmaa opetukseen. Työohje on suunniteltu yhteistyössä Helsingin yliopiston ionisia nesteitä tutkivan materiaalikemian tutkimusryhmän kanssa. Tutkielma antaa kuvaa relevanssin merkityksestä kemian opetuksessa ja sen tukemismahdollisuuksista. Teoreettisessa ongelma-analyysissä on luotu kuvailevia teorioita relevanssin tukemisesta. Tutkielma toimii myös esimerkkinä kehittämistutkimuksesta prosessina. Tutkimuksen päätuloksina haastattelujen perusteella todettiin ionisiin nesteisiin ja selluloosaan liittyvällä aktiviteetilla olevan monia mahdollisuuksia relevanssin tukemisessa esimerkiksi kiinnostavan kontekstin ja yhteiskunnallisen näkökulman avulla. Lisäksi tutkielmassa luotiin teoriaa relevanssin hyödyntämisestä kemian opetuksessa ja kontekstien mahdollisuuksista opetuksessa. Aihe kaipaa vielä jatkotutkimusta käytännön tilanteista.
  • Uusi-Äijö, Veera (2022)
    Kemian opiskelijoiden kiinnostus on ollut selvästi laskeva, ja sen myötä on herännyt huoli kemian osaajien vähe-nemisestä. Yhdeksi syyksi kiinnostuksen vähenemiselle on esitetty relevanssin puutteellisuutta, eli opiskelijat eivät koe kemian taitoja ja tietoja tärkeänä eivätkä motivoidu opiskelemaan kemiaa tai tavoittelemaan kemian uraa. Relevanssin puutokseen ratkaisuksi on esitetty positiivisten oppimiskokemusten lisäämistä, tutkimuksellisuutta, oppilaslähtöisyyttä ja oppiainerajoja ylittävää opetusta. Relevanssia voidaan parantaa ongelmalähtöisellä ope-tuksella, joka simuloi aitoja työssä tai kemian tutkimuksessa vastaan tulevia tilanteita ja ongelmia. Tällöin opis-kelijan on mahdollista nähdä kemian tietojen ja taitojen arvokkuus ja niiden tarpeellisuus opiskelijan omassa arjessa tai tulevassa ammatissa. Samalla ongelmalähtöinen opetus antaa mahdollisuuden modernien taitojen (engl. 21st century skills) oppimiselle, joiden avulla edistetään opiskelijan pärjäämistä nyky-yhteiskunnassa. Tämän maisterintutkielman aikana kehitettiin virtuaalinen oppimateriaali relevanttiin ja tutkimukselliseen ope-tukseen, jossa yhdistetään kemiaa ja kuvataiteita ongelmalähtöisesti nk. STEAM-opetuksen (science, technology, engineering, the arts, and mathematics) kautta. Tavoitteiden saavuttamiseksi valittiin seuraavat tutkimuskysy-mykset: 1) Mitä mahdollisuuksia ja haasteita on virtuaalisella, 5E-mallin mukaisella STEAM-opetuksella? 2) Millainen verkko-oppimateriaali tukee tutkimuksellista STEAM-opetusta? 3) Miten kehitetty verkko-oppimateriaali soveltuu relevanttiin STEAM-opetukseen? Ensimmäiseen tutkimuskysymykseen vastattiin puh-taasti teoreettisen ongelma-analyysin aikana, jolloin teoreettisen viitekehyksen muodostivat STEAM-opetus, relevanssi, 5E-malli ja verkko-oppiminen. Viitekehyksen avulla muodostettiin tavoitteet tulevalle oppimateriaalil-le, joita arvioitiin myöhemmin vielä tapaustutkimuksen avulla, mikä vastasi toiseen tutkimuskysymykseen. Vii-meiseen tutkimuskysymykseen vastattiin tapaustutkimuksen pohjalta, jonka jälkeen kehittämistuotoksesta teh-tiin vielä yksi uudempi versio. Teoreettisesti viitekehyksestä saatiin selville suurimpien haasteiden liittyvän mielekkääseen ja tarkoituksenmukai-seen aineiden yhdistämiseen, jolloin molempia aineita käsitellään perustellusti yhtä paljon. Lisäksi virtuaalisuus, valitut teoriat ja käytetyt opetusmallit vaativat opettajalta vahvaa osaamista tai materiaalilta helppokäyttöisyyt-tä. Tässä tutkimuksessa materiaali pyrittiin saamaan mahdollisimman käytettäväksi ja opettamista ja oppimista tukevaksi. Maisterintutkielman aikainen tapaustutkimus suoritettiin kyselytutkimuksen avulla. Aineisto kerättiin kansainvä-lisesti ja vastaajia saatiin seitsemän. Aineisto analysoitiin monimenetelmäisesti kvantifioiden ja laadullisella sisäl-lönanalyysillä. Tapaustutkimuksen aikana todettiin muodostettujen tavoitteiden olleen kehittämistyöhön sovel-tuvat, mutta osittain puutteellisesti toteutuneet. Lisäksi henkilökohtainen relevanssi jäi muita relevanssin tasoja hieman heikommaksi, vaikka materiaalin todettiinkin olevan vastaajien mielestä relevanttia. Aineiston mukaan materiaali oli onnistunut muutamasta puutteellisuudesta huolimatta, ja puutteet korjattiin viimeiseen kehittämis-tuotokseen. Tämän tutkimuksen tietoja voidaan käyttää muissa STEAM-opetuksen tutkimuksissa, joissa pyritään yhdistä-mään kuvataiteita relevantisti ja tutkimuksellisesti kemiaan tai muihin luonnontieteisiin. Erityisesti tutkimusta STEAM-opetuksen ja muiden teorioiden ja mallien oppimistuloksista olisi hyvä saada, sillä nykyiseltään STEAM-opetuksen tutkimukset keskittyvät lähtökohtaisesti pelkästään STEAMin mahdollisuuksiin, mikä luo tarvetta myös kriittisemmälle tarkastelulle, jotta aiheen tutkimus pysyy luotettavana.
  • Selenius, Sofia (2023)
    Tavoitteena tässä tutkielmassa oli selvittää, voiko kynsilakan kontekstissa tehtävällä kokeellisella työskentelyllä herättää lukion kemian opiskelijoissa tilannekohtaista kiinnostusta. Tilannekohtainen kiinnostus on merkittävä sekä yleisin opetustilanteissa vaikuttava kiinnostuksen muoto. Lähtökohtana tutkielmalle oli tarve lisätä kemian opetuksen kiinnostavuutta, sillä opiskelijat menettävät ajan mittaan kiinnostustaan luonnontiedeaineita kuten kemiaa kohtaan. Syitä kiinnostuksen vähenemiselle on muun muassa se, että kemia koetaan vahvasti teoreettiseksi ja arkielämästä irralliseksi oppianeeksi. Kynsilakan kemia on uusi näkökulma kontekstuaalisen kemian opetuksen tutkimukseen, jolla on paljon mahdollisuuksia kemian teoriasisältöjen opetukseen kytköksissä arkielämään. Tutkielma toteutettiin yksisyklisenä kehittämistutkimuksena, jossa kartoitettiin kontekstuaalisen opetuksen ja kokeellisen työskentelyn mahdollisuuksia kiinnostuksen tukemiseen sekä kynsilakan kemian kontekstin mahdollisuuksia lukion opetussuunnitelman mukaiseen opetukseen. Näiden pohjalta laadittiin kehittämissuunnitelma, jonka mukaisesti kehitettiin kokeellinen opetuskokonaisuus kynsilakan kontekstissa kiinnostuksen tukemiseksi lukion kaikille pakollisessa kemian opetuksessa. Kehittämistutkimuksessa vastattiin kolmeen tutkimuskysymykseen, josta kolmas sisältää päätutkimuskysymyksen lisäksi laadullisesti täydentävän alitutkimuskysymyksen: 1.) Millaisia mahdollisuuksia kontekstuaalista opetusta ja kokeellista työskentelyä yhdistävällä opetuskokonaisuudella on kemian kiinnostavuuden tukemisessa? 2.) Millaisia mahdollisuuksia kynsilakkakonteksti tarjoaa lukion opetussuunnitelman (2019) mukaiseen opetukseen moduuleissa KE1 ja KE2? 3.) Kokevatko lukiolaiset tilannekohtaista kiinnostusta kynsilakan kontekstissa tehtävän kokeellisen työkokonaisuuden aikana? a.) Miten tilannekohtaisen kiinnostuksen eri osa-alueet ilmenevät lukiolaisen kokemuksissa työkokonaisuuden aikana? Kehittämistuotos koostuu kahdesta kokeellisen työn ohjeesta sekä diaesityksestä, jotka muodostavat noin 75 minuuttia kestävän opetuskokonaisuuden lukion ensimmäiseen opintojaksoon eli moduuleihin KE1 Kemia ja minä sekä KE2 Kemia ja kestävä tulevaisuus. Kokeellisten töiden yhteydessä käsitellään havaintojen ja pohdintakysymyksien avulla lukion opetussuunnitelman mukaisesti niihin liittyviä kemian sisältöjä ja käsitteistöä, muun muassa aineen rakennetta ja ominaisuuksia, seostyyppejä, poolisuutta ja liukoisuutta sekä arjen aineiden turvallisuutta. Lisäksi työohjeissa on lisälukemista töiden taustateoriasta opettajalle ja aiheesta kiinnostuneille opiskelijoille. Kehittämistuotosta testattiin empiirisenä tapaustutkimuksena lukiolaisilla käyttäen aineistonkeruumenetelmänä kyselylomaketta. Tulosten perusteella kehittämistuotoksen mukaisen opetustilanteen aikana lukiolaiset kokivat tilannekohtaisen kiinnostuksen kaikkiin kolmeen eri osa-alueeseen liittyviä kokemuksia eli kehittämistuotos koettiin kiinnostavana opetusmenetelmänä. Tulokset ovat kannustavia kynsilakan kemian kontekstissa tehtävälle jatkotutkimukselle. Jatkotutkimusaiheiksi voidaan ehdottaa esimerkiksi muiden opetukseen liittyvien ilmiöiden kuten oppimisen tutkimista kynsilakan kontekstissa tapahtuvan opetuksen yhteydessä, sekä opettajien näkökulman tutkimista kartoittamalla heidän tarpeitaan tämän tutkielman kehittämistuotoksen kaltaiselle opetuksen materiaalille.
  • Malmi, Matias (2021)
    Tämän tutkimuksen tavoitteena on kehittää lukion pitkän matematiikan valinnainen kurssi, jonka aiheena on rahapelaamisen matematiikka. Tutkimuksessa haluttiin saada vastauksia siihen, että onko tällainen kurssi tarpeellinen, mitä tällaisen kurssin suunnittelussa pitää ottaa huomioon ja soveltuuko tällainen kurssi lukion pitkään matematiikkaan. Kurssin tavoitteena on ennaltaehkäistä ja lisätä tietoisuutta nuorten rahapelaamisesta ja tarjota mielekästä matematiikan oppimiskokemusta. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että tällaisen kurssin sisällyttäminen matematiikan opetukseen ei ainoastaan ole mahdollista, mutta sillä on myös positiivisia vaikutuksia nuorten rahapelaamiskäyttäytymistä ajatellen. Kurssin suunnittelu toteutettiin kehittämistutkimuksen avulla. Kurssin teoriapohja kerättiin kahdella teoreettisella ongelma-analyysilla, joista toinen keskittyi matematiikan ja matematiikan opetuksen teoriaan ja toinen rahapelaamisen matematiikkaan. Näiden lisäksi tehtiin empiirinen ongelma-analyysi lukion opetussuunnitelman perusteille 2019, jonka avulla teoriaosuutta rajattiin. Näiden pohjalta kehitettiin tuotos eli rahapelaamisen matematiikan kurssisuunnitelma lukion pitkään matematiikkaan ja yksi esimerkki kurssin oppitunnista. Kehittämisprosessi kuvattiin yksityiskohtaisesti ongelma-analyyseistä tuotoksen kehitykseen. Tutkimuksen tulokseksi saatiin, että tällainen kurssi voisi olla tarpeellinen lisä lukion matematiikan opetukseen. Rahapelaamisen määrä on kasvanut Suomessa 1990-luvulta lähtien tähän päivään asti, mutta sen ehkäisyyn ei ole panostettu tarpeeksi. Koska nuoret ovat kaikista ikäryhmistä alttiimpia rahapeliongelmille, koulu voisi olla juuri oikea paikka missä rahapelaamisen ehkäisyä voitaisiin lisätä. Kurssin suunnittelussa pitäisi kuitenkin olla varovainen siinä, että asian esittää oikealla tavalla, ettei kurssin opetus lisäisi ongelmallista rahapelikäyttäytymistä nuorten keskuudessa ennaltaehkäisemisen sijaan. Kurssi soveltuisi hyvin pitkän matematiikan lukion opetukseen, koska se on suunniteltu mielekästä oppimista ajatellen ja sen matemaattiset aiheet eivät ylitä lukiolaisen ymmärtämisen kapasiteettia, vaan päinvastoin niiden pitäisi tuoda mielenkiintoa matematiikan opiskeluun. Tämän tutkimuksen luettuaan kuka tahansa matematiikan opettaja voi opettaa kurssin rahapelaamisen matematiikasta.
  • Lindholm, Pinja (2021)
    Verkko-opetuksen määrä kasvaa jatkuvasti ja opettajille suunnatuista MOOCeista tarvitaan lisää tietoa. Molekyylimallinnus kemian opetuksessa -MOOC on yhden opintopisteen kurssi molekyylimallinnuksesta MarvinSketch-ohjelmalla. MarvinSketch on molekyylimallinnusohjelma, joka on käytössä kemian sähköisissä ylioppilaskirjoituksissa. On havaittu, että kemian opettajat tarvitsevat tukea MarvinSketchin integroimiseen opetukseen. TPACK-malli on teoreettinen malli, joka kuvastaa kolmen tiedon tason (teknologinen, pedagoginen ja sisällöllinen) hallitsemista ja yhdistämistä teknologian käyttämiseksi opetuksessa. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää Molekyylimallinnus kemian opetuksessa -MOOCia tukemaan MarvinSketchin integroimista opetukseen TPACK-mallia hyödyntäen. Kehittämistutkimuksessa selvitettiin kurssin kehittämistarpeet teoreettisen ja empiirisen ongelma-analyysien pohjalta. Teoreettisessa ongelma-analyysissä selvitettiin, millaisia opettajille suunnattujen MOOCien pitäisi olla ja, miten TPACK-mallia voidaan hyödyntää kurssin suunnittelussa. Empiirisessä ongelma-analyysissä tutkittiin kurssin nykytilaa kurssitehtäviä, oppimispäiväkirjan vastauksia ja kurssipalautetta analysoimalla. Ongelma-analyysien pohjalta kurssi muutettiin TPACK-pohjaiseksi siten, että se sisältää ensimmäiseksi TPACKin esittelyn, toiseksi TK:n, TCK:n ja TPK:n kehittämisen ja lopuksi TPACK:in kehittämisen. Lisäksi kurssille lisättiin vuorovaikutusta ja lopputehtävä muutettiin vastaamaan opettajan ammatissa esiintyvää aitoa tilannetta. Kehittämistuotosta arvioitiin haastattelemalla kahta alkuperäisen kurssin suorittajaa ja aineisto analysoitiin teorialähtöisenä sisällönanalyysina, minkä pohjalta saatiin tietoa haastateltavien käsityksistä kurssiuudistuksista. Alkuperäisen kurssin suorittajat kokivat uudistetun kurssin hyödylliseksi ja motivoivaksi. TPACK-pohjainen kurssirakenne auttaa hahmottamaan, mitä kurssilla tehdään ja miksi, mikä lisää motivaatiota kurssitehtävien suorittamiseen. Infografiikan uudistettu tehtävänanto koettiin hyödyllisemmäksi tulevaa opettajan uraa ajatellen kuin alkuperäinen tehtävänanto, koska tehtävän tekeminen kasvattaa omaa materiaalipankkia. Kommentointitehtävä vuorovaikutuksen lisäämiseksi koettiin tavallaan hyväksi, koska MOOCeilla on yleensä vähän vuorovaikutusta, mutta kommentointitehtävä koettiin kuitenkin jonkin verran raskaaksi. Kommentointitehtävä vaatii jatkotutkimusta uuden kurssin suorittajilta, jotta saadaan tietoa käytännön kokemuksista. Uudistetun kurssin pohjalta voi lähteä jatkotutkimaan opettajien ja opettajaopiskelijoiden TPACK-kehitystä kurssin aikana. Kyselytutkimuksen voisi toteuttaa lisäämällä kurssin alkuun ja loppuun kyselyn kurssin suorittajan TPACK-mallin mukaisten ulottuvuuksien osaamisesta.