Uusi tekijä selittää lasten menestymistä koulumatematiikassa (Väitös: KM Jake McMullen, 28.2.2014, kasvatustiede)

​Monilla peruskoululaisilla ja jopa korkeakouluopiskelijoilla on vaikeuksia ymmärtää murtolukuja ja desimaalilukuja. Turun yliopiston opettajankoulutuslaitoksella väittelevän Jake McMullenin väitöskirjatutkimuksessa on tunnistettu uusi tekijä, joka selittää rationaalilukujen eli murto- ja desimaalilukujen osaamista.

Väitöstutkimukset osoittavat, että kun alakoululaiset kiinnittävät runsaasti huomiota määrällisiin suhteisiin ei-matemaattisissa tehtävätilanteissa, johtaa se parempaan rationaalilukujen osaamiseen ja oppimiseen myöhemmin. Spontaani huomionkiinnittäminen määrällisiin suhteisiin selitti myöhempää rationaalilukujen osaamista sekä oppimista peruskoulun 3.–5.-luokkalaisilla.

McMullen kehitti väitöstutkimuksessaan tehtäviä, joiden avulla pystytään tutkimaan esikoululaisten ja peruskoululaisten herkkyyttä kiinnittää huomiota määrällisiin suhteisiin. Oppilaat, jotka helposti kiinnittävät huomiota määrien välisiin suhteisiin, huomaavat ympäristöstään vaikkapa sellaisia seikkoja kuin "kolmasosa matkasta on jo kuljettu" ja "minulla on kaksi kertaa enemmän kakkua kuin sinulla".

Aiemmissa Turun yliopiston tutkimuksissa on löydetty eroja siinä, kuinka alle kouluikäiset lapset kiinnittävät spontaanisti huomiotaan lukumääriin; vaikkapa siihen, kuinka monta kakunpalaa lautasella on.  Spontaani lukumäärien huomioiminen on useissa tutkimuksissa osoitettu olevan yhteydessä varhaisten matemaattisten taitojen kehitykseen.

McMullenin tutkimukset laajentavat näitä löydöksiä merkittävästi. Hänen tutkimuksensa osoittavat, että matemaattisten taitojen kehittyessä rationaalilukujen oppimisen alueelle spontaanilla huomionkiinnittämisellä matemaattisiin piirteisiin on yhä merkitystä.

– Jos 1.–5. luokan oppilas kiinnittää spontaanisti huomiotaan määrällisiin suhteisiin, hän harjoittelee samalla määrällisten suhteiden tunnistamista ja käyttöä paitsi matematiikan tunnilla, myös arkisissa tilanteissa. Tämän seurauksena hänen rationaalilukukäsitteensä kehittyy paremmin kuin niillä, jotka eivät näin arjessaan juurikaan tee, McMullen kertoo.

Matemaattisten taitojen käyttäminen arkisissa tilanteissa parantaa oppimista matematiikan tunnilla

Suurin osa matematiikan oppimisen tutkimuksesta on tehty tilanteissa, joissa oppilaat on ohjattu tietoisesti ratkomaan matemaattisia ongelmia. McMullenin ja Turun yliopiston tutkimusryhmän uraauurtavien tutkimusten mukaan matemaattisten taitojen kehittymisen kannalta on tärkeää huomata myös se, kuinka oppilaat käyttävät matematiikan tunneilla oppimiaan taitoja muualla elämässään ja ei-matemaattisissa tehtävissä. Arkipäivän tilanteissa itse kunkin täytyy hoksata käyttää olemassa olevia matematiikan taitoja ja käsitteitä omaehtoisesti. Erot tällaisessa ei-matemaattisissa tilanteissa tapahtuvassa omaehtoisessa harjoittelussa selittävät eroja matemaattisten taitojen kehityksessä.

McMullenin mukaan peruskoulun alaluokkalaisten huomionkiinnittäminen lukumäärien lisäksi myös lukumäärien ja määrällisten ominaisuuksien suhteisiin omassa arjessaan on matemaattisten taitojen kehittymisen kannalta erittäin tärkeää. Esimerkiksi yhdessä McMullenin pitkittäistutkimuksessa ekaluokkalaisista ne, jotka kiinnittivät määrällisiin suhteisiin spontaanisti huomiota, ymmärsivät paremmin murtolukuja kuin ne, jotka eivät kiinnittäneet spontaanisti huomiota määrällisiin suhteisiin.

Jake McMullen on mukana Suomen Akatemian TULOS-ohjelman tutkimusprojektissa. Siinä kehitetään malleja siitä, kuinka matematiikan opetuksessa voitaisiin nykyistä paremmin kiinnittää oppilaiden huomio matemaattisiin piirteisiin, esimerkiksi määrällisiin suhteisiin ympäristössä, ja näin saada suurempi joukko oppilaita käyttämään oppimiaan matemaattisia taitoja joustavasti hyödyksi myös koulumatematiikan ulkopuolella.

***

Perjantaina 28. helmikuuta 2014 kello 12 esitetään Turun yliopistossa (Publicum, Pub3-auditorio, Assistentinkatu 7) julkisesti tarkastettavaksi MA Jake McMullenin väitöskirja ”Spontaneous Focusing on Quantitative Relations and the Development of Rational Number Conceptual Knowledge” (Spontaani huomionkiinnittäminen määrällisiin suhteisiin ja rationaalilukukäsitteen kehittyminen). Virallisena vastaväittäjänä toimii Assistant Professor Xenia Vamvakoussi Ioanninan yliopistosta Kreikasta ja kustoksena akatemiaprofessori Erno Lehtinen.

MA Jake McMullen on syntynyt 1983 Floridassa USA:ssa ja kirjoittanut ylioppilaaksi vuonna 2001. Bachelor of Arts tutkinnon McMullen suoritti 2004 Floridan yliopistossa. Kasvatustieteen maisteriksi (Master of Arts) hän valmistui 2009 Turun yliopistosta, jossa hän parhaillaan toimii erikoistutkijana. Väitös kuuluu kasvatustieteen alaan.