Browsing by study line "Teacher in Mathematics"
Now showing items 1-20 of 94
-
(2021)Lukuteoria tutkii kokonaislukujen ominaisuuksia, kuten jaollisuutta. Sekä kiinnostavaa että käytän-nöllistä on löytää keinoja selvittää onko jokin kokonaisluku jaettavissa millään toisella kokonais-luvulla. Näitä keinoja tai algoritmeja kutsutaan alkulukutesteiksi ja ne esiintyvät merkittävässäroolissa nykyaikaisessa tietoturvassa ja salaamisessa.Tässä työssä esitellään alkeellisia alkulukutestejä kuten Eratostheneen seula, Wilsonin lause ja Fer-mat’n testi, sekä suurten alkulukujen testaamiseen käytettyjä tehokkaampia menetelmiä. Alkulu-kutestit jaotellaan deterministisiin sekä probabilistisiin testeihin sen mukaan, antavatko ne var-man oikean tuloksen vai jollain tunnetulla todennäköisyydellä epävarman tuloksen. Epävarmempiprobabilistinen testi on kuitenkin determinististä käytännölisempi, sillä se voidaan ajaa riittävänmonta kertaa luotettavan tuloksen saamiseksi ja silti suoriutua determinististä testiä nopeammin.Erityisesti työssä keskitytään Miller-Rabinin probabilistiseen eli satunnaistettuun alkulukutestiin,joka on algoritmina nopea eli tehokas suuria lukuja testatessa. Työssä esitellään myös ensimmäi-nen polynomisessa ajassa suoriutuva deterministinen alkulukutesti AKS, jonka suoritumisaika elilaskutoimitusten lukumäärä on polynominen testattavan luvun numeroiden määrän suhteen.Työssä käydään läpi lukuteoreettista taustaa siinä määrin, kuin on alkulukutestien ymmärtämi-sen osalta oleellista, sekä katsastetaan myös lukuteorian sisältöjä ja opetusta lukiossa. Oleellinentaustateoria sisältää muun muassa kogruenssin, kiinalaisen jäännöslauseen, sekä Fermat’n pienenlauseen. Työssä esitellään myös Mersenneen alkuluvut ja näihin liittyvä yksinkertainen ja tehokasLucas-Lehmerin deterministinen alkulukutesti.Lukuteoriaa opetetaan vain vähän tai ei laisinkaan perusopetuksessa niin Suomessa kuin maail-mallakin. Lukion valinnainen kurssi Algoritmit ja lukuteoria antaa riittävät valmiudet tutustua it-senäisesti alkulukutesteihin tarvittavaan pohjateoriaan, kuten Fermat’n pieneen lauseeseen, muttakurssin varsinaiseen sisältöön alkulukujen testaus ei kuulu alkeellisimpia menetelmiä lukuunotta-matta.Lukuteoreettisten ongelmien pohtiminen ja lukuteorian käsitteiden opiskelu edistää opiskelijoidensuhtautumista matematiikkaan, vaikuttaa positiivisesti näiden metakogniitiivisiin kykyihin, sekäedistää ongelmanratkaisun ja todistamisen taitoja.
-
(2024)Visuaalisella havainnollistamisella on tärkeä rooli matematiikan oppimisessa. Animaatiot ovat eräs visuaalisen havainnollistuksen keino. Opetusanimaatioita on hyödynnetty matematiikan opetuksessa jo pitkään ja niiden oikeaoppisen käytön on huomattu parantavan oppimistuloksia. Tekoälyn avulla voidaan luoda erilaisia oppimateriaaleja. Tekoälypohjaiset keskustelubotit kuten ChatGPT ovat kohtalaisen hyviä luomaan koodia eri ohjelmointikielillä. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli pohtia hyvän opetusanimaation piirteitä, luoda käytettävä opetusanimaatio ja selvittää tekoälyn tarjoamia keinoja helpottaa animaatioiden luomista. Tässä tutkimuksessa kehitettiin yhteensä kolme lineaarialgebraa käsittelevää animaatiota. Kaksi animaatiota luotiin itse matemaattisten esimerkkien pohjalta. Kolmannen animaation loi tekoälypohjainen ChatGPT-keskustelubotti. Keskustelubotille annettiin käsky luoda animaatio toisen itse luodun animaation kuvailun pohjalta. Itse luotuja animaatioita testattiin koeryhmällä. Koeryhmälle näytettiin animaatiot ja tämän jälkeen pyydettiin täyttämään kysely niiden pohjalta. Itse luodut animaatiot olivat kyselyn perusteella laadukkaita ja sopivia oppitunnilla käytettäviksi, vaikka joitakin parannusehdotuksia ilmenikin. Osa vastaajista koki jopa oppineensa jotakin animaatioista, vaikka animaatioiden aihe oli heille jo ennestään tuttu. ChatGPT-keskustelubotin luoma animaatio oli lupaava, mutta kokonaisuutena ei kovinkaan laadukas. Keskustelubotin avulla onnistuttiin kuitenkin luomaan animaatio, joka olisi vaatinut vain hiukan manuaalista korjaamista. Tutkimuksen perusteella animaatiot ovat toimiva ja tehokas työkalu matematiikan opetukseen. Niiden käyttöä tulee kuitenkin lähestyä oikein ja opetettavan aiheen sopivuus animaation käyttöön tulee ottaa huomioon. Teköälyavusteinen animaatioiden luonti on vielä toistaiseksi kankeaa, mutta tekoälypohjaisten työkalujen kehittyessä on mahdollista, että tulevaisuudessa niiden osa oppimateriaalien luonnissa kasvaa merkittävästi.
-
(2022)Tämän tutkielman tarkoituksena on tarkastella antiikin Kreikan suurimpia matemaatikoita ja heidän tutkimuksiaan sekä niiden merkitystä tämän päivän matematiikan kannalta. Tutkielman toisena tarkoituksena on tarkastella miten hyvin antiikin Kreikan matematiikan merkitys ilmenee tämän päivän koulujen opetuksessa ja mitä kouluista valmistuneet ihmiset siitä tietävät. Tutkielman ensimmäisessä osiossa esitellään antiikin Kreikan suurimpia matemaatikoita. Tutkielmassa aloitetaan Thaleesta ja Pythagoraasta sekä Pythagoralaisesta matematiikasta. Sen jälkeen esitellään Platonin Akatemia ja Zenonin paradoksit. Sen jälkeen siirrytään tutkimaan Eukleideen Alkeita, Arkhimedesta sekä Apolloniosta. Ensimmäisen osion lopuksi tutustutaan vielä Diofantokseen, Pappokseen ja antiikin Kreikan matematiikan päätökseen. Tutkielman toinen osio koostuu suurelta osin kenttätutkimuksesta. Siinä tutkitaan antiikin Kreikan matematiikan esiintymistä matematiikan Kuutio-kirjasarjassa. Sen lisäksi esitellään kyselytutkimuksen tuloksia. Tutkimuksessa selvitettiin vastaajien käsityksiä antiikin Kreikan matematiikasta, miten tärkeänä he pitävät antiikin Kreikan matematiikkaa tämän päivän matematiikan kannalta ja miten hyvin he muistivat Pythagoraan lauseen. Lisäksi kyselyssä kysyttiin kuvien käytöstä opetuksessa sekä miten vastaajat itse parantaisivat matematiikan opetusta. Kyselyyn vastanneiden mielestä antiikin Kreikan matematiikka on ollut ainakin tärkeä pohja tämän päivän matematiikalle. Monet uskoivat kreikkalaisten laskeneen monimutkaisia laskuja, mutta heillä ei ollut mitään konkreettista kuvaa antiikin Kreikan matematiikasta. Monet toivoivat, että opetuksessa käytettäisiin enemmän kuvia ja asiat selitettäisiin selvästi vaihe vaiheelta. Opetettavat asiat tulisi myös jotenkin liittää oppilaille mieleisiin asioihin.
-
(2022)Tässä tutkielmassa käsitellään Apollonioksen ongelmaa, joka on nimetty antiikin ajan matemaatikko Apollonios Pergalaisen mukaan. Apollonios oli yksi antiikin ajan tunnetuimmista matemaatikoista heti Arkhimedeen ja Eukleideksen jälkeen. Tutkielman ensimmäisessä luvussa eli johdannossa lukijalle kerrotaan lyhyesti, mitä tutkielma sisältää. Toisessa luvussa esitellään lyhyesti, mistä Apollonioksen ongelmassa on kyse. Tavoitteena on löytää ympyrä, joka sivuaa kolmea muuta tason geometrista muotoa tasan yhdessä pisteessä. Annetut kolme muotoa voivat olla pisteitä, suoria tai ympyröitä, joten erilaisia tilanteita on kymmenen. Kolmannessa luvussa esitellään Apollonioksen ongelman historiaa ja tunnettuja matemaatikkoja, jotka ovat työskennelleet ongelman parissa. Neljännessä luvussa esitetään ratkaisu Apollonioksen ongelman kymmeneen eri tilanteeseen. Ratkaisut esitellään GeoGebralla piirrettyjen kuvien avulla. Tilanteista vaikeimpaan eli kolmen ympyrän tilanteeseen esitetään neljä erilaista ratkaisua. Ratkaisuista kolme ovat geometrisiä ja yksi on algebrallinen. Kolmen ympyrän tilanne voidaan ratkaista pienentämällä yhden ympyrän säde nollaksi, jolloin saadaan ratkaistavaksi tilanne, jossa on piste ja kaksi ympyrää. Ratkaisu saadaan myös hyperbelien leikkauspisteiden avulla. Viidennessä luvussa käydään läpi joitakin Apollonioksen ongelman käytännön sovelluksia. Ongelmaa hyödynnetään esimerkiksi GPS-paikannuksessa ja lääketieteessä. Tutkielman viimeisessä luvussa kirjoittaja pohtii, miten Apollonioksen ongelman voisi ottaa osaksi lukio-opetusta. Lukion opetussuunnitelman perusteita lukiessa huomataan, että aihe sopii oikein hyvin lyhyen ja pitkän matematiikan geometrian kursseille. Oppilaat saavat paljon harjoitusta GeoGebran käytöstä, mikä on lukio-opiskelijoille tärkeää. Luvussa pohditaan, millaisen tehtävänannon opettaja voisi oppilaille antaa. Joka tapauksessa kyseessä olisi oppilaille ongelmatehtävä.
-
(2012)Tämän tutkielman tarkoituksena oli selvittää ruumiillistamisen mahdollisuuksia matematiikan opetuksessa. Tutkielmassa eritellään eri näkökulmia ruumiillistamiseen, ja erityisesti kehollistamiseen; ne nähdään havainnollistamiskeinoina, joilla on perusteltu rooli matemaattisten kognitioiden kehittymisessä. Tutkielma koostuu taustatutkimuksesta, sekä opetuskokeilusta, jossa tutkittiin ruumiillistamisen keinoja reaalilukusuoran ominaisuuksien oppimiseen. Tutkielmassa ruumiillistamista tutkitaan erityisesti reaalilukusuoran ominaisuuksien opettamisessa. Lukujoukkojen laajennukset luonnollisista luvuista kokonais-, rationaali- ja reaalilukuihin, ja erityisesti siirtyminen koulumatematiikasta yliopistomatematiikkaan, edellyttävät opiskelijalta käsitteellisen muutoksen läpikäymistä, tullakseen ymmärretyiksi. Käsitteellisellä muutoksella tarkoitetaan uusien asioiden oppimista tavalla, joka edellyttää aiempien tietojen ja intuition vastaista ajattelua. Käsitteellistä muutosta esitellään erityisesti Kaarina Merenluodon tekemien tutkimusten näkökulmasta. Tutkielmassa esiteltäviä näkökulmia ruumiillistamiseen ovat David Tallin esittelemät teoriat matemaattisten kognitioiden kehittymisestä ja matematiikan kolmesta maailmasta, kehollisuus metaforien lähtökohtana, kehollisuus ja eleet matematiikan opetuksessa sekä ruumiillistaminen ja kehollisuus vaihtoehtoisina opetusmenetelminä. Omakohtainen lähtökohta tutkimuksen tekemiselle oli tekijän tausta taitoluistelijana ja taitoluisteluvalmentajana. Tekijän oma kontribuutio tutkimuksessa oli pienimuotoisen opetuskokeilun järjestäminen ja sen laadullinen analysointi. Opetuskokeilu koostui kohdejoukon ennakkotietojen kartoituksesta, opetustuokiosta ja loppukyselystä, jolla selvitettiin osallistujien reaalilukukäsityksiä opetustuokion jälkeen. Opetustuokiossa käytettiin kehollisia opetusmetodeja sekä opetusvälineitä ruumiillistamisen apukeinoina. Tutkimuksen tuloksena ruumiillisuuden havaittiin onnistuneen tehtävässään luoda informaaleja reaaliluvun ajattelun malleja, joiden varaan formaali käsitys reaaliluvuista voi rakentua. Tutkimuksen perusteella ruumiillistaminen ja kehollistaminen ovat keinoja, joiden avulla reaalilukukäsitteen ymmärtämiseen vaadittavaa käsitteellistä muutosta on mahdollista ja kannattavaa edistää.
-
(2020)Koulumatematiikka on ottanut valtavia harppauksia eteenpäin viime vuosien aikana. Vuonna 2014 hyväksytty perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet toivat ohjelmoinnin osaksi matematiikan opetust. Opetussuunnitelmassa painotetaan paljon yleisesti sekä matematiikan osalta tieto- ja viestintäteknologian hyödyntämistä osana opetusta. Teknologia antaa runsaasti mahdollisuuksia työskentelyyn koulussa. Avaruusgeometriaa voi luoda, havainnoida tai tutkia siihen tarkoitetuilla sovelluksilla. Valmiiksi tehtyjä käyttökelpoisia appletteja löytyy esimerkiksi GeoGebraltaa hyvin. Tästä voi olettaa, että oppikirjat antavat oppilaille paljon tukea teknologian hyödyntämiseen opinnoissa. Koulussa käytettävät oppimateriaalit muuttuivat viimeisimmän opetussuunnitelman myötä. Esimerkiksi materiaalit voivat olla digitaalisessa muodossa perinteisen kirjan sijaan. Perinteisissä oppikirjoissa on aikaisempien kirjojen tyyliin tehtäviä laidasta laitaan. Avaruusgeometriassa tehtävät painottuvat hahmottamiseen ja laskemiseen, mutta myös kolmiulotteiseen hahmottamiseen liittyviä tehtäviä on jonkin verran. Tieto- ja viestintäteknologiaa ei ole oppilaiden kirjoissa mainittuna tai tuotu esiin. Ylioppilastutkinnossa matematiikka on suoritettu keväästä 2019 alkaen sähköisenä kokeena. Peruskoulusta lukioon jatkaa yli puolet oppilaista, joten yläkoulun jälkeen oppilailla on muutama vuosi lukiossa aikaa omaksua erilaiset sähköiset työkalut. Lukiossa opiskeleville olisivaltavasti etua, jos perusopetuksessa tutustuttaisiin esimerkiksi geometrisiin piirtotyökaluihin. Nivelvaihe peruskoulun ja lukion välillä on joka tapauksessa suuri harppaus. Perusopetuksen matematiikan opetusmateriaaleissa ei ole hyödynnetty teknologiaa avaruusgeometriassa. Lisätutkimus teknologian integroimisesta osaksi matematiikan ja avaruusgeometrian opetusta olisi toivottavaa.
-
(2019)Tässä tutkimuksessa luodaan yleiskatsaus babylonialaiseen matematiikkaan, perehdytään sen saavutuksiin ja erityispiirteisiin ja pohditaan sen suurimpia ansioita. Lisäksi selvitetään miten babylonialainen matematiikka on vaikuttanut matematiikan kehitykseen ja miten babylonialaiset keksinnöt ovat päätyneet erityisesti kreikkalaisten matemaatikoiden käyttöön. Babylonialaisen matematiikan lisäksi tutkitaan myös babylonialaista astronomiaa soveltuvin osin. Tutkimuksessa selvitetään myös onko babylonialaisella matematiikalla yhteyksiä nykyaikaan ja erityisesti tapaan jakaa tunti 60 minuuttiin ja minuutti 60 sekuntiin ja ympyrän kehäkulma 360 asteeseen. Tutkimus toteutettiin kirjallisuuskatsauksena käyttämällä mahdollisimman laajasti sekä babylonialaista matematiikkaa koskevia perusteoksia että uusimpia artikkeleita. Matemaattisten saavutusten siirtymistä lähestyttiin tutkimalla tunnettuja kreikkalaisen matematiikan ja astronomian keskeisiä henkilöitä ja heidän yhteyksiään babylonialaiseen matematiikkaan. Näiden pohjalta muodostettiin yhteneväinen kokonaisuus babylonialaisen matematiikan saavutuksista ja tiedon siirtymisestä. Babylonialainen matematiikka käytti omaperäistä ja edistyksellistä seksagesimaalijärjestelmää, jonka kantaluku oli 60 ja joka oli ensimmäinen tunnettu numeroiden paikkajärjestelmä. Babylonialaisia matemaatikoita voidaan perustellusti sanoa antiikin parhaiksi laskijoiksi. He tunsivat monia tunnettuja lauseita kuten Pythagoraan lauseen ja Thaleen lauseen, osasivat ratkaista toisen asteen yhtälön ja käyttivät erilaisia tehokkaita algoritmeja likiarvojen laskemiseen yli tuhat vuotta ennen kreikkalaisia. Kreikkalaisten ensimmäisinä matemaatikkoina pitämät Thales ja Pythagoras oppivat ilmeisesti tunnetuimmat tuloksensa babylonialaisilta ja heidän merkityksensä on ensisijaisesti tiedon kuljettajana ja matematiikan eri osasten järjestelijöinä. Babylonialainen astronomia oli edistyksellistä ja kreikkalainen Hipparkhos hyödynsi babylonialaisten tekemien havaintojen lisäksi myös babylonialaista laskutapaa tehdessään omia tutkimuksiaan. Näiden ratkaisujen pohjalta ympyrä jaetaan vielä nykyäänkin 360 asteeseen, joista jokainen aste jakautuu 60 osaan. Samalla babylonialaiseen matematiikkaan perustuvalla periaatteella myös tunnit ja minuutit on jaettu 60 osaan.
-
(2021)Tämän tutkielman tarkoitus on esitellä ja todistaa eräs topologisiin ryhmiin liittyvä lause. Lause kertoo topologisen ryhmän oleva metristyvä avaruus, mikäli ryhmän neutraalialkiolla on numeroituva ympäristökanta. Tutkielmassa käsitellään tarkemmin topologisiin ryhmiin liittyviä tuloksia ja niiden seurauksia. Ensimmäinen kappale on varattu johdannolle. Heti alussa käydään läpi miksi tutkielman tulos on merkittävä ja miksi siihen on järkevää paneutua. Tutkielmassa esitellään oleelliset lähtötiedot, jotta lukijan on helpompi tutustua varsinaiseen aiheeseen. Toisessa kappaleessa kerrotaan tärkeimmät käsitteet ja ne yritetään mahdollisimman selvästi selittää lukijalle. Tässä kappaleessa käydään myös läpi tutkielmassa käytettyjä merkintätapoja. Kolmannessa kappaleessa tutustutaan topologisiin ryhmiin ja niihin liittyviin tuloksiin. Kappaleessa on lyhyesti esiteltynä topologisen ryhmän määritelmä, pohjaten algebran määrittelemään ryhmän käsitteeseen ja yleisen topologian määräämiin ehtoihin. Topologisille ryhmille johdetaan kaksi lausetta, jotka ovat tutkielman päätuloksen todistusta varten oleellisia. Ensimmäinen lauseista kertoo, että neutraalialkiolle voidaan rakentaa symmetrisiä ympäristöjä niin, että niiden tulo kuuluu aina johonkin toiseen ympäristöön. Toinen lauseista taas antaa tiedon siitä kuinka neutraalialkiolle löytyy ympäristöjä johon jokin toinen alkio ei kuulu. Nämä lauseet antavat työkalut rakentamaan ryhmän alkioille avoimia ympäristöjä, joita käytetään taas edelleen sopivia ympäristökantoja rakennettaessa. Tässä kappaleessa käydään läpi kaikki tarvittava päätulosta varten. Tutkielman varsinainen päätulos esitellään lyhyesti kappaleen neljä alussa. Kappaleessa todistetaan vaihe vaiheelta topologisen ryhmän neutraalialkiolle rakennetun numeroituvan ympäristökannan avulla, että löydetään metriikka joka määrittää avoimet joukot siten, että ne ovat samoja kuin topologian määräämät avoimet joukot. Tulos on merkittävä siksi, että se antaa työkalun tarkastella topologisten ja metristen avaruuksien yhteyksiä. Lähtökohta työlle oli kirjoittajan oma kiinnostus topologisiin ryhmiin ja niihin liittyviin tuloksiin. Tavoitteena oli todistaa tärkeä tulos topologian alalta, joka auttaa linkittämään topologiset ja metriset avaruudet toisiinsa.
-
(2020)Tässä tutkielmassa esitetään Cauchy-Eulerin yhtälö, sen ratkaisu ja kaksi sovellusta sen monista sovelluksista. Cauchy-Eulerin yhtälö on homogeeninen lineaarinen differentiaaliyhtälö, jolla on muuttujakertoimet. Ensimmäisessä luvussa perustellaan aiheen valinta sekä kerrotaan perustietoja lineaarisista differentiaaliyhtälöistä ja Cauchy-Eulerin yhtälön historiasta. Toisessa luvussa esitetään Cauchy-Eulerin yhtälö ja osa yhtälön ratkaisun todistukseen tarvittavista aputuloksista. Kolmannessa luvussa todistetaan sekä toisen kertaluvun että n:nnen kertaluvun ratkaisu yhtälölle. Molempia todistuksia ennen esitetään todistuksien kannalta merkittävimmät aputulokset. Tärkeimpänä esimerkkinä mainittakoon Laplace-muunnos. Toisen kertaluvun ratkaisu todistetaan, koska se on helpompi ymmärtää, sitä tarvitaan molempiin sovelluksiin, ja koska se auttaa ymmärtämään n:nnen kertaluvun ratkaisua. Neljännessä luvussa yhtälölle esitetään kaksi sovellusta: Laplacen yhtälön napakoordinaattiesityksen ratkaisu ja Black-Scholesin yhtälön ratkaisu. Laplacen yhtälöä hyödynnetään kuvaamaan fysiikassa ajasta riippumattomissa tilanteissa tapahtuvia muutoksia esimerkiksi sähkömagneettisissa potentiaaleissa, tasaisissa lämpötiloissa ja hydrodynamiikassa. Yhtälön napakoordinaattiesitystä käytetään sellaisissa tilanteissa, joissa ympäristö on ympyrän rajaama kiekko. Black-Scholesin yhtälöä käytetään finanssimatematiikassa kuvaamaan osakeoptioiden arvonmuutosta. Siten molempia yhtälöitä käytetään paljon, ja ne ovat CauchyEulerin yhtälön tärkeitä sovelluksia. Viidennessä luvussa esitellään tutkielman tulokset. Tuloksina esitetään Cauchy-Eulerin yhtälön n:nnen kertaluvun ratkaisu, Laplacen yhtälön napakoordinaattiesityksen ratkaisu ja Black-Scholesin yhtälön ratkaisu. Sekä Laplacen yhtälön napakoordinaattiesityksen että Black-Scholesin yhtälön ratkaisu saadaan muuttujien separoinnin avulla, jolloin saadaan kaksi eri yhtälöä, joista toinen on toisen kertaluvun Cauchy-Eulerin yhtälö, jonka ratkaisu aiemmin todistettiin.
-
(2021)Tämä maisterintutkielma pyrkii havainnollistamaan lukion lyhyen ja pitkän matematiikan opiskelijoiden osaamista valtakunnallisissa ylioppilaskirjoituksissa. Aiheeseen paneudutaan analyysitason funktion derivaatan määrittelyn kautta ja lisäksi sivutaan lyhyesti lukion opetussuunnitelman perusteita vuosilta 2015 ja 2019. Tarkastelun myötä huomataan, että lukion lyhyen matematiikan derivaattakurssin funktion derivaatan määritelmä jää melko kauas tarkasta määritelmästä, kun taas pitkässä matematiikassa päästään hyvin lähelle todellisuutta. Lukiossa saadun opetuksen havainnollistamiseksi tehdään lyhyt oppikirjatarkastelu sekä lyhyen että pitkän matematiikan oppikirjoista. Tutkielmassa käydään laajasti ja perustavanlaatuisesti läpi viimeisen viiden vuoden matematiikan ylioppilaskokeiden derivaattaan painottuvat tehtävät. Tehtäviä analysoidaan niin määrällisesti kuin laadullisestikin sekä lyhyen että pitkän matematiikan osalta. Tutkimus osoittaa, että derivaattatehtäviä on ollut lyhyen matematiikan ylioppilaskokeissa parhaimmillaan kolme kappaletta, kun taas pitkässä matematiikassa suurin derivaattatehtäväesiintyvyys nousee jopa kuuteen tehtävään per koe. Lyhyen matematiikan kokeissa ei abstrakteiksi luokiteltavia tehtäviä ole ollut laisinkaan, pitkässä matematiikassa niitä on ollut muutamia. Kaikissa matematiikan ylioppilaskokeissa derivaattapainotteiset tehtävät ovat olleet hyvin pitkälti soveltaviksi luokiteltavia. Ylioppilaskokelaiden osaamista tutkitaan Ylioppilastutkintolautakunnan laatimien pisteytysohjeiden avulla. Analyysissä huomataan, että yksittäisten derivaattatehtäviksi luokiteltujen derivaattaosuuksista saatavat suurimmat pistemäärät ovat noin kolmasosan luokkaa sekä lyhyen että pitkän matematiikan ylioppilaskokeissa. Pisteytysohjeiden mukaista tehtäväanalyysiä tehdään tutkielmassa yksityiskohtaisesti. Tutkielman suurin painoarvo on derivaattatehtävien pistejakaumissa ja niiden analysoinnissa. Työssä tutkitaan tehtävistä saatuja pistemääriä tehtävien tyypin, laadun ja vaikeusasteiden mukaan. Tutkimus osoittaa, että lyhyessä matematiikalla osataan sekä parhaiten että huonoiten funktion derivointia sekä sen arvon laskemista tietyssä pisteessä. Perustehtävistä saatiin enemmän pisteitä kuin soveltavista tehtävistä ja helppoja tehtäviä osattiin selkeästi paremmin kuin vaikeusasteeltaan haastavampia tehtäviä. Kuitenkin lyhyen matematiikan opiskelijat valitsivat kokeissa eniten soveltavia tehtäviä sekä vaikeusasteeltaan abstrakteja tehtäviä. Pitkän matematiikan kirjoittaneet taas osaavat parhaiten perinteistä funktion derivointia ja huonoiten funktion derivoituvuuden tarkasteluun liittyviä sovelluksia. Tehtävien laatu- ja vaikeusasteluokittelussa hajontaa esiintyi jonkin verran. Tutkimus osoittaa, että pitkän matematiikan opiskelijat valitsevat ylioppilaskokeissa mieluiten ääriarvotehtäviä ja vähemmälle suosiolle jäävät derivoituvuuden tutkimiseen painottuvat tehtävät.
-
(2024)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.
-
(2023)Tämän tutkielman tavoitteena on selvittää tyypillisimmät virheet ja virhekäsitykset eksponentti- ja logaritmitehtävissä. Tutkimuksessa tarkastellaan pitkän ja lyhyen matematiikan ylioppilaskokeen tehtäviä aiheeseen liittyen. Tutkielmassa esitellään lisäksi tarkasteltujen tehtävien vastausmäärät ja pistejakaumat. Tutkielma aloitetaan esittelemällä eksponentti- ja logaritmifunktioiden teoriaa, jonka jälkeen esitellään aikaisempia tutkimuksia logaritmien virhekäsityksistä. Aikaisemmissa tutkimuksissa on havaittu, että logaritmeja koskevat perusajatukset, kuten logaritmin lause, määritelmä ja symboliesitys ovat jääneet epäselviksi oppilaille. Tutkimuksen aineisto, joka saatiin Ylioppilastutkintolautakunnalta, koostui yhteensä neljästä matematiikan tehtävästä, joista kaksi tehtävää oli pitkän matematiikan kokeesta ja kaksi tehtävää lyhyen matematiikan kokeesta. Tutkimuksessa analysoitujen tehtävien perusteella havaittiin, että sekä pitkän että lyhyen matematiikan kokeessa käytössä olleen taulukkokirjan, josta löytyy logaritmin määritelmä ja laskukaavat, kokelaat olisivat voineet hyödyntää paremmin. Logaritmi- ja eksponenttiyhtälön ratkaisuissa ilmeni yhtälönratkaisuun liittyviä haasteita ja logaritmin määritelmään liittyviä virhekäsityksiä. Tutkimuksessa havaittiin lisäksi laskimen käyttöön liittyviä haasteita, kuten logaritmilausekkeen kirjoittaminen laskimeen ja logaritmin tarkan arvon selvittäminen laskimen avulla.
-
(2021)Tämän tutkielman tavoitteena on tutustuttaa lukija yksinkertaisiin stokastisiin prosesseihin esimerkkien avulla. Tämän lisäksi esitellään stokastisten prosessien perusominaisuuksia. Stokastiset prosessit ovat matematiikassa osa todennäköisyyslaskennan osa-aluetta. Tutkielman alussa käydään läpi todennäköisyyslaskennan peruskäsitteitä, jotka ovat välttämättömiä stokastisten prosessien ymmärtämisessä. Tämän jälkeen esitellään stokastisten prosessien perusominaisuuksia. Tutkielmassa esiteltävät stokastiset prosessit ovat Bernoullin prosessi, satunnaiskulku ja Poissonin prosessi. Jokaisesta prosessista esitetään esimerkkejä ja niihin käytettäviä jakaumia. Lopuksi on pohdintaa stokastisten prosessien hyödyntämisestä lukio-opetuksessa lyhyen ja pitkän matematiikan osalta. Pohdinta on käyty uuden opetussuunnitelman LOPS19 tavoitteiden ja sisällön mukaan. Pitkässä ja lyhyessä matematiikassa on molemmissa yhden moduulin sisällössä määritelty binomijakauma, jota voidaan käyttää joidenkin stokastisten prosessien tutkimisessa.
-
(2023)Att stöda förståelse i matematikundervisning har visat sig vara viktigt. Forskning har visat att stödandet av förståelse i matematik ökar studerandenas intresse och motivation, gör den matematik som studerandena lär sig mer betydelsefull och användbar samt har positiv inverkan på studerandenas kunskap och studieprestationer i matematik. Trots att vikten av förståelse är känd för många syns inte sådan undervisning som stöder förståelse så mycket i våra skolor som kanske skulle önskas. I denna avhandling redogör jag för vad forskning säger om stödandet av förståelse i matematikundervisningen samt mer specifikt för, på vilka sätt man enligt forskning kan stöda förståelse. Det som forskning visat är att man med hjälp av konkretisering, kommunikation samt skapandet av kontext kan stöda förståelse av matematik. Förutom det har forskning visat att studerandenas förståelse gynnas av, att de själva har en aktiv roll i sitt lärande. Det är bra ifall studerandena själva eller i grupp undersöker nya koncept, istället för att endast ta emot färdig processerad information av läraren eller läroböckerna. En undervisningsmetod som grundar sig på just denna tanke och som forskning visat vara effektiv för stödandet av förståelse, är undersökande lärande. Förståelse är eftersträvansvärt i all matematikundervisning. I denna avhandling kopplas stödandet av förståelse ihop med inlärningen av derivatan. Derivatan är ett ämnesområde som betonas starkt framför allt i gymnasiets långa matematik men samtidigt ett område som av många studeranden upplevs utmanande att förstå. Denna avhandling innehåller ett undervisningsmaterial bestående av tre sekvensplaner utformade för gymnasiets modul MAA6 Derivata. Varje sekvens behandlar ett centralt område i derivata modulen och baserar sig på undervisningsmetoden undersökande lärande. Målet och förhoppningen är att detta material skulle underlätta samt göra tröskeln till undervisning med fokus på förståelse lägre för lärare. Via det är förhoppningen även att materialet kan bidra till ökad förståelse för derivatan bland gymnasiestuderanden
-
(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.
-
(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.
-
(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.
-
(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.
-
(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.
-
(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.
Now showing items 1-20 of 94