Matematiikan oppimispeli kehittää joustavia matemaattisia taitoja (Väitös: MA Boglarka Brezovszky, 3.5.2019, kasvatustiede)

Joustava matemaattinen ajattelu tarkoittaa sitä, että oppilas hallitsee useita erilaisia tapoja ratkaista matemaattisia tehtäviä ja osaa valita tehtävään tarkoituksenmukaisimmat menetelmät. Joustavan matemaattisen ajattelun taidot ovat keskeisiä tavoitteita matematiikan opetussuunnitelmissa alakoulusta lukioon.

Turun yliopistossa tarkastettavassa väitöskirjassa tarkastellaan matemaattisen pelin kehittämisen ja testaamisen vaiheita varhaisesta prototyypistä kehittyneeseen peliversioon.

– Valtaosa tarjolla olevista matematiikan opetuspeleistä sisältää samanlaisia harjoitustehtäviä kuin oppikirjatkin. Ne on vain liitetty ympäristöön, jossa on oppilasta motivoimassa erillisiä viihdepelin elementtejä. Tällaiset pelit soveltuvat jo opittujen mekaanisten taitojen vahvistamiseen mutta eivät matemaattisen ajattelun kehittämiseen, Boglarga Brezovszky painottaa. 

Tutkijan mukaan haastava tehtävä matemaattista ajattelua edistävän pelin kehittämisessä onkin luoda sellaisia pelillisiä toimintoja, joita tehdessään oppilaat joutuvat koko ajan käyttämään matemaattista osaamistaan ja laajentamaan sitä. 

Ensimmäisessä osatutkimuksessa testattiin pelimekaniikan toimivuutta, toteutettiin ensimmäinen toimiva peliversio ja selvitettiin pienimuotoisella kokeilulla, voidaanko kehitetyn pelin avulla edistää oppimista. Tutkimuksen seuraavassa vaiheessa syvennettiin ymmärrystä siitä, millainen lukuja ja laskutoimituksia koskeva tietämys luo edellytyksiä joustavalla matemaattiselle ajattelulle. Samalla kehitettiin uudenlainen testaustapa, jolla voitiin selvittää joustavan matemaattisen ajattelun kehittymistä. 

Väitöskirjatutkimuksen viimeisessä vaiheessa toteutettiin laaja yli 1000 oppilaan satunnaistettu 10 viikkoa kestänyt kokeilu, jonka avulla selvitettiin auttaako peli matematiikan oppimista myös tavanomaisissa kouluympäristössä. 

– Tämän laajan kokeellisen tutkimuksen avulla saatiin myös tietoa siitä, millaisten matemaattisten taitojen oppimista peli tukee eri luokka-asteilla. Tulokset osoittivat, että peli vahvisti neljännen luokan oppilaiden peruslaskutaidon sujuvuutta, viidennen luokan oppilaiden joustavaa matemaattista ajattelua ja valmensi kuudennen luokan oppilaita yläkoulussa keskeisen algebran oppimiseen. Number Navigation -peliä pelatessaan oppilaat tulivat laskeneeksi tuhansia laskutoimituksia samalla kun he vertailivat eri ratkaisuvaihtoehtoja keskenään. Peliympäristö rohkaisi eri ratkaisuvaihtoehdoista keskustelua luokissa, mikä on myös erittäin tärkeää joustavien matemaattisten taitojen kehitykselle, Brezovszky sanoo. 

Väitöskirjan tulokset tukevat sitä ajatusta, että pelillisillä ympäristöillä on mahdollista edistää matematiikan oppimista ja tukea myös sellaista joustavan matemaattisen ajattelun kehittymistä, jota on hankala edistää tavanomaisen kouluopetuksen keinoin. 

– Tällaisen pelin kehittäminen on kuitenkin pitkäaikainen prosessi ja edellyttää matematiikan oppimista koskevan tutkimustiedon yhdistämistä pelisuunnittelun periaatteisiin. Number Navigation peliä on väitöskirjatutkimuksen valmistumisen jälkeen kehitetty edelleen ja uusimman version testaus on käynnistymässä ensi syksynä ympäri Suomen. Tavoitteena on pelin saaminen vapaasti kaikkien Suomen koulujen käyttöön.

**

MA Boglarka Brezovszky esittää väitöskirjansa ”Using game-based learning to enhance adaptive number knowledge” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 3.5.2019 klo 12.00 (Turun yliopisto, Educarium, Edu 1 -luentosali, Assistentinkatu 5, Turku).

Vastaväittäjänä toimii professori Wouter van Joolingen (Utrechtin yliopisto, Hollanti) ja kustoksena professori Erno Lehtinen (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on kasvatustiede.

Väittelijän yhteystiedot: bogbre@utu.fi