Verkko-oppimisympäristöjen kehittäminen tekoälyn avulla: tulevaisuusvisio matematiikan opetuksen täydennyskoulutuksesta

Mika Koponen; Anni Sofia Sydänmaanlakka; Erika Löfström

doi:10.31129/LUMAT.9.1.1660

Verkko-oppimisympäristöjen kehittäminen tekoälyn avulla: tulevaisuusvisio matematiikan opetuksen täydennyskoulutuksesta

Translated title of the contribution: Developing online learning environments with AI: future visions from continuing training in mathematics teaching

Mika Koponen, Anni Sofia Sydänmaanlakka, Erika Löfström

Research output: Contribution to journal › Article › Scientific › peer-review

Abstract

Tutkimus perustuu Opetushallituksen ja Kansallisen koulutuksen arviointikeskuksen keräämään pitkittäisaineistoon. Samaan ikäluokkaan kuuluvat oppilaat ovat osallistuneet kansallisiin matematiikan kokeisiin ja matematiikka- asenteita kartoittaviin kyselyihin vuosien 2005–2015 aikana neljällä eri mittauskerralla perusopetuksen kolmannelta vuosiluokalta toisen asteen loppuun. Tutkimusaineiston kokonaisotos käsittää yhteensä 3896 oppilasta. Tutkimuksessa keskitytään tarkastelemaan matematiikassa parhaiten menestyneitä opiskelijoita. Matematiikan parhaiksi osaajiksi määritetään kansalliseen matematiikan kokeeseen osallistuneet lukiolaiset, jotka saivat pitkän matematiikan ylioppilaskokeesta arvosanan laudatur tai eximia cum laude approbatur (n = 146). Ensin tutkimuksessa selvitetään, miten parhaiden osaajien matematiikka-asenteet muuttuivat perusopetuksesta lukion loppuun ja toiseksi, miten opetuksen pedagogiset ratkaisut yläkoulussa ja lukiossa selittävät osaamiseltaan parhaiden tyttöjen ja poikien asenteissa tapahtuneita muutoksia. Selittävien tekijöiden analyysissa käytetään päätöspuuanalyysia (DTA) ja lineaarista regressioanalyysia. Matematiikan parhaiden osaajien matematiikasta pitäminen kasvoi lukio-opintojen aikana, mutta minäkäsitys ja kokemus matematiikan hyödyllisyydestä laskivat. Matematiikassa parhaiten menestyneiden tyttöjen asenteissa tapahtuneet muutokset poikkesivat asenteiden yleisestä muutossuunnasta. Parhaiden tyttöjen minäkäsitys kasvoi yläkoulun ja lukion aikana lähes parhaiten menestyneiden poikien tasolle ja tytöt pitivät matematiikasta lukion lopussa poikia enemmän. Matematiikassa parhaiten menestyneiden tyttöjen ja poikien asenteiden kehittymistä selittivät erilaiset opetuksen pedagogiset ratkaisut. Molemmilla myönteisiä asenteita vahvistivat yleisesti oppilaskeskeisyyteen, yhteistoiminnallisuuteen ja oppijoiden tarpeiden huomioimiseen liittyvät pedagogiset ratkaisut.

Translated title of the contribution	Developing online learning environments with AI: future visions from continuing training in mathematics teaching
Original language	Finnish
Journal	LUMAT: International Journal on Math, Science and Technology Education
Volume	9
Issue number	1
Pages (from-to)	917-944
Number of pages	28
ISSN	2323-7112
DOIs	https://doi.org/10.31129/LUMAT.9.1.1660
Publication status	Published - 18 Nov 2021
MoE publication type	A1 Journal article-refereed

Fields of Science

111 Mathematics
113 Computer and information sciences
516 Educational sciences

Access to Document

10.31129/LUMAT.9.1.1660Licence: CC BY

35-koponen-lumat-911660Final published version, 727 KBLicence: CC BY

1 Finished

Lumatikka 2019-2022
Aksela, M., Hietakymi, E., Lupunen, V. M., Sumu, V., Tervo, J. H. I., Toikka, M. S. J. & Uusi-Kilponen, A. M.
Opetushallitus Ostolaskut
26/11/2019 → 30/04/2023
Project: Ministry funding

Cite this

@article{12f4caa25fe84916ab24701e23d589cb,

title = "Verkko-oppimisymp{\"a}rist{\"o}jen kehitt{\"a}minen teko{\"a}lyn avulla: tulevaisuusvisio matematiikan opetuksen t{\"a}ydennyskoulutuksesta ",

abstract = "Tutkimus perustuu Opetushallituksen ja Kansallisen koulutuksen arviointikeskuksen ker{\"a}{\"a}m{\"a}{\"a}n pitkitt{\"a}isaineistoon. Samaan ik{\"a}luokkaan kuuluvat oppilaat ovat osallistuneet kansallisiin matematiikan kokeisiin ja matematiikka- asenteita kartoittaviin kyselyihin vuosien 2005–2015 aikana nelj{\"a}ll{\"a} eri mittauskerralla perusopetuksen kolmannelta vuosiluokalta toisen asteen loppuun. Tutkimusaineiston kokonaisotos k{\"a}sitt{\"a}{\"a} yhteens{\"a} 3896 oppilasta. Tutkimuksessa keskityt{\"a}{\"a}n tarkastelemaan matematiikassa parhaiten menestyneit{\"a} opiskelijoita. Matematiikan parhaiksi osaajiksi m{\"a}{\"a}ritet{\"a}{\"a}n kansalliseen matematiikan kokeeseen osallistuneet lukiolaiset, jotka saivat pitk{\"a}n matematiikan ylioppilaskokeesta arvosanan laudatur tai eximia cum laude approbatur (n = 146). Ensin tutkimuksessa selvitet{\"a}{\"a}n, miten parhaiden osaajien matematiikka-asenteet muuttuivat perusopetuksesta lukion loppuun ja toiseksi, miten opetuksen pedagogiset ratkaisut yl{\"a}koulussa ja lukiossa selitt{\"a}v{\"a}t osaamiseltaan parhaiden tytt{\"o}jen ja poikien asenteissa tapahtuneita muutoksia. Selitt{\"a}vien tekij{\"o}iden analyysissa k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n p{\"a}{\"a}t{\"o}spuuanalyysia (DTA) ja lineaarista regressioanalyysia. Matematiikan parhaiden osaajien matematiikasta pit{\"a}minen kasvoi lukio-opintojen aikana, mutta min{\"a}k{\"a}sitys ja kokemus matematiikan hy{\"o}dyllisyydest{\"a} laskivat. Matematiikassa parhaiten menestyneiden tytt{\"o}jen asenteissa tapahtuneet muutokset poikkesivat asenteiden yleisest{\"a} muutossuunnasta. Parhaiden tytt{\"o}jen min{\"a}k{\"a}sitys kasvoi yl{\"a}koulun ja lukion aikana l{\"a}hes parhaiten menestyneiden poikien tasolle ja tyt{\"o}t pitiv{\"a}t matematiikasta lukion lopussa poikia enemm{\"a}n. Matematiikassa parhaiten menestyneiden tytt{\"o}jen ja poikien asenteiden kehittymist{\"a} selittiv{\"a}t erilaiset opetuksen pedagogiset ratkaisut. Molemmilla my{\"o}nteisi{\"a} asenteita vahvistivat yleisesti oppilaskeskeisyyteen, yhteistoiminnallisuuteen ja oppijoiden tarpeiden huomioimiseen liittyv{\"a}t pedagogiset ratkaisut.",

keywords = "111 Matematiikka, 113 Tietojenk{\"a}sittely- ja informaatiotieteet, 516 Kasvatustieteet, matematiikan parhaat osaajat, pitkitt{\"a}istutkimus, kansallinen arviointi, matematiikka-asenteet, toisen asteen koulutus",

author = "Mika Koponen and Syd{\"a}nmaanlakka, {Anni Sofia} and Erika L{\"o}fstr{\"o}m",

year = "2021",

month = nov,

day = "18",

doi = "10.31129/LUMAT.9.1.1660",

language = "suomi",

volume = "9",

pages = "917--944",

journal = "LUMAT: International Journal on Math, Science and Technology Education",

issn = "2323-7112",

publisher = "Valtakunnallinen LUMA-keskus, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Helsingin yliopisto",

number = "1",

}

Verkko-oppimisympäristöjen kehittäminen tekoälyn avulla: tulevaisuusvisio matematiikan opetuksen täydennyskoulutuksesta . / Koponen, Mika; Sydänmaanlakka, Anni Sofia; Löfström, Erika.
In: LUMAT: International Journal on Math, Science and Technology Education, Vol. 9, No. 1, 18.11.2021, p. 917-944.

Research output: Contribution to journal › Article › Scientific › peer-review

TY - JOUR

T1 - Verkko-oppimisympäristöjen kehittäminen tekoälyn avulla

T2 - tulevaisuusvisio matematiikan opetuksen täydennyskoulutuksesta

AU - Koponen, Mika

AU - Sydänmaanlakka, Anni Sofia

AU - Löfström, Erika

PY - 2021/11/18

Y1 - 2021/11/18

N2 - Tutkimus perustuu Opetushallituksen ja Kansallisen koulutuksen arviointikeskuksen keräämään pitkittäisaineistoon. Samaan ikäluokkaan kuuluvat oppilaat ovat osallistuneet kansallisiin matematiikan kokeisiin ja matematiikka- asenteita kartoittaviin kyselyihin vuosien 2005–2015 aikana neljällä eri mittauskerralla perusopetuksen kolmannelta vuosiluokalta toisen asteen loppuun. Tutkimusaineiston kokonaisotos käsittää yhteensä 3896 oppilasta. Tutkimuksessa keskitytään tarkastelemaan matematiikassa parhaiten menestyneitä opiskelijoita. Matematiikan parhaiksi osaajiksi määritetään kansalliseen matematiikan kokeeseen osallistuneet lukiolaiset, jotka saivat pitkän matematiikan ylioppilaskokeesta arvosanan laudatur tai eximia cum laude approbatur (n = 146). Ensin tutkimuksessa selvitetään, miten parhaiden osaajien matematiikka-asenteet muuttuivat perusopetuksesta lukion loppuun ja toiseksi, miten opetuksen pedagogiset ratkaisut yläkoulussa ja lukiossa selittävät osaamiseltaan parhaiden tyttöjen ja poikien asenteissa tapahtuneita muutoksia. Selittävien tekijöiden analyysissa käytetään päätöspuuanalyysia (DTA) ja lineaarista regressioanalyysia. Matematiikan parhaiden osaajien matematiikasta pitäminen kasvoi lukio-opintojen aikana, mutta minäkäsitys ja kokemus matematiikan hyödyllisyydestä laskivat. Matematiikassa parhaiten menestyneiden tyttöjen asenteissa tapahtuneet muutokset poikkesivat asenteiden yleisestä muutossuunnasta. Parhaiden tyttöjen minäkäsitys kasvoi yläkoulun ja lukion aikana lähes parhaiten menestyneiden poikien tasolle ja tytöt pitivät matematiikasta lukion lopussa poikia enemmän. Matematiikassa parhaiten menestyneiden tyttöjen ja poikien asenteiden kehittymistä selittivät erilaiset opetuksen pedagogiset ratkaisut. Molemmilla myönteisiä asenteita vahvistivat yleisesti oppilaskeskeisyyteen, yhteistoiminnallisuuteen ja oppijoiden tarpeiden huomioimiseen liittyvät pedagogiset ratkaisut.

AB - Tutkimus perustuu Opetushallituksen ja Kansallisen koulutuksen arviointikeskuksen keräämään pitkittäisaineistoon. Samaan ikäluokkaan kuuluvat oppilaat ovat osallistuneet kansallisiin matematiikan kokeisiin ja matematiikka- asenteita kartoittaviin kyselyihin vuosien 2005–2015 aikana neljällä eri mittauskerralla perusopetuksen kolmannelta vuosiluokalta toisen asteen loppuun. Tutkimusaineiston kokonaisotos käsittää yhteensä 3896 oppilasta. Tutkimuksessa keskitytään tarkastelemaan matematiikassa parhaiten menestyneitä opiskelijoita. Matematiikan parhaiksi osaajiksi määritetään kansalliseen matematiikan kokeeseen osallistuneet lukiolaiset, jotka saivat pitkän matematiikan ylioppilaskokeesta arvosanan laudatur tai eximia cum laude approbatur (n = 146). Ensin tutkimuksessa selvitetään, miten parhaiden osaajien matematiikka-asenteet muuttuivat perusopetuksesta lukion loppuun ja toiseksi, miten opetuksen pedagogiset ratkaisut yläkoulussa ja lukiossa selittävät osaamiseltaan parhaiden tyttöjen ja poikien asenteissa tapahtuneita muutoksia. Selittävien tekijöiden analyysissa käytetään päätöspuuanalyysia (DTA) ja lineaarista regressioanalyysia. Matematiikan parhaiden osaajien matematiikasta pitäminen kasvoi lukio-opintojen aikana, mutta minäkäsitys ja kokemus matematiikan hyödyllisyydestä laskivat. Matematiikassa parhaiten menestyneiden tyttöjen asenteissa tapahtuneet muutokset poikkesivat asenteiden yleisestä muutossuunnasta. Parhaiden tyttöjen minäkäsitys kasvoi yläkoulun ja lukion aikana lähes parhaiten menestyneiden poikien tasolle ja tytöt pitivät matematiikasta lukion lopussa poikia enemmän. Matematiikassa parhaiten menestyneiden tyttöjen ja poikien asenteiden kehittymistä selittivät erilaiset opetuksen pedagogiset ratkaisut. Molemmilla myönteisiä asenteita vahvistivat yleisesti oppilaskeskeisyyteen, yhteistoiminnallisuuteen ja oppijoiden tarpeiden huomioimiseen liittyvät pedagogiset ratkaisut.

KW - 111 Matematiikka

KW - 113 Tietojenkäsittely- ja informaatiotieteet

KW - 516 Kasvatustieteet

KW - matematiikan parhaat osaajat

KW - pitkittäistutkimus

KW - kansallinen arviointi

KW - matematiikka-asenteet

KW - toisen asteen koulutus

U2 - 10.31129/LUMAT.9.1.1660

DO - 10.31129/LUMAT.9.1.1660

M3 - Artikkeli

SN - 2323-7112

VL - 9

SP - 917

EP - 944

JO - LUMAT: International Journal on Math, Science and Technology Education

JF - LUMAT: International Journal on Math, Science and Technology Education

IS - 1

ER -

Verkko-oppimisympäristöjen kehittäminen tekoälyn avulla: tulevaisuusvisio matematiikan opetuksen täydennyskoulutuksesta

Abstract

Fields of Science

Access to Document

Projects

Lumatikka 2019-2022

Cite this