Matematiikan oppimista voidaan tukea paremmalla palautteella
Tiedekasvatuksen kehittäjä ja tohtorikoulutettava Heli Virtanen tutkii matematiikan verkko-opetusta ja siihen liittyvää palautteenantoa.

Helin kiinnostuksen kohteena on erityisesti matematiikkaan liittyvä automaattinen arvostelu.

– Kaikille avoimilla verkkokursseilla eli MOOC:eilla (Massive Open Online Course) on mahdollista antaa tehtävän suorittaneelle heti palautetta. Matematiikan verkkokursseilla tämä automaattinen palauteenanto ei kuitenkaan toimi parhaalla mahdollisella tavalla. Pyrinkin siis tutkimukseni avulla kehittämään palautteenantojärjestelmiä etenkin matematiikan osalta, selittää Heli.

Tutkimustaan varten hän kehittää kaksi matematiikan verkkokurssia, joista tutkimuksen aineisto on tarkoitus kerätä. Toinen kurssi järjestetään lukiolaisille ja korkeakoulun aloittaneille ja toinen opettajaopiskelijoille sekä opettajille. Kurssien aiheiksi valikoituivat lukuteoria ja ohjelmointi sekä kvanttilaskenta, sillä näissä aiheissa on arvioitu olevan tarvetta matematiikan opetuksen tukeen.

Mitä palautteella mitataan?

Helin mukaan matematiikassa palautteen antamisen kannalta keskeinen kysymys on, mitä palautetta antamalla halutaan saavuttaa.

– Palautetta on helppo antaa, mikäli mittaamme vain sitä, onko kurssin osallistuja saanut tehtävään oikean vastauksen eli esimerkiksi tietyn luvun. Palautteenannosta tulee kuitenkin heti vaikeampaa, mikäli palautetta halutaan antaa prosessissa tapahtuneesta virhetilanteesta, hän kertoo.

Tällöin palautteen tavoitteena voisi olla esimerkiksi osoittaa osallistujalle, missä kohtaa prosessia hän on tehnyt virheen. Lähestymistapa toisi verkkoarvosteluun perinteisestä opetuksesta tuttua opettajan näkökulmaa.

Avoimia verkkokursseja sekä menetelmiä opettajien tueksi

Helin tutkimus linkittyy tiedekasvatukseen ainakin kahdella tapaa: Hänen kehittämänsä matematiikan verkkokurssit tulevat avoimesti saataville sekä lukiolaisille ja opiskelijoille että opettajille ja opettajaopiskelijoille. Lisäksi opettajille suunnatun kurssin on tarkoitus tukea opettajien kouluttamista ja vaikuttaa näin niihin tapoihin, joilla tiedekasvatusta tehdään.

– Yliopistolla ei ole vielä käytössä kovin monipuolisia arviointimenetelmiä matematiikkaan. Osittain uusia menetelmiä olisi mahdollista ottaa jo nyt käyttöön, mutta niitä halutaan vielä kehittää. Niinpä usein haastavampien tehtävien arvioinnit suoritetaan opintojen aikanakin vertaisarviointeina. Olisi opettajaopiskelijoidenkin kannalta hyödyllistä, mikäli he voisivat saada jo opiskeluaikanaan mahdollisimman kattavasti palautetta muustakin kuin vastauksiensa oikeellisuudesta, kertoo Heli.

Taustalla halu kehittää järjestelmiä

Heli kertoo, että arviointimenetelmät valikoituivat hänen tutkimusaiheeksensa käytännön kokemuksen perusteella.

– Työskentelin aikaisemmin verkkokurssijärjestelmien parissa, ja jo silloin automaattisen palautteen rajallisuus tuli usein vastaan. Jouduimme sen vuoksi jopa tekemään kompromisseja opettavien sisältöjen suhteen. Siksi olenkin tyytyväinen päästessäni tarttumaan tutkimuksellani tähän ongelmaan ja kehittämään uusia ratkaisuja.

Lue lisää LUMA Science Helsinki -tutkimusryhmästä.