Itä-Suomen virtuaaliyliopiston tutkimusseminaari

Itä-Suomen virtuaaliyliopiston tutkimusseminaari

12.3.2003 Kuopion yliopisto, S9, Canthia

Martti E. Pesonen, matematiikan laitos, Joensuun yliopisto

Vuorovaikutteiset animaatiopohjaiset oppimistehtävät matemaattisten rakenteiden oppimisen tukena

Matematiikan aineopintoihin kuuluvan Diskreetin Matematiikan kurssin oppimateriaalia on työstetty sähköiseen muotoon Joensuussa v. 2001 lähtien, yhteistyössä Lappeenrannan kanssa. Kurssitekstit ovat modularisointia ja viimeistelyä (opetussuunnitelmiin synkronointia) vaille valmiit, Joensuun harjoitustehtäväpakettia viimeistellään ja seuraavaksi aiotaan ottaa käsille Lappeenrannan harjoitustehtävät. Näistä on tarkoitus muodostaa tehtäväpankki Lappeenrannassa jo eräistä muista kursseista tehtyjen mallien mukaan.

Etäopiskelua silmällä pitäen on myös laadittu dynaamisiin kuvioihin perustuvia vuorovaikutteisia tehtäviä tavallisessa www-ympäristössä ja automaattisesti tarkastettavia Maple-tietokoneohjelmaan pohjautuvia tehtäviä AIM-ympäristössä. Dynaamiset tehtävät laadittiin Hanna Lehtolan ja Martti E. Pesosen toimesta, osittain Dr. Timo Ehmken (Kiel) avustuksella (ja hänen seminaariensa innoittamina). AIM-systeemiä kokeiltiin alustavasti Diskreetin matematiikan kurssilla syyskuussa 2002. Animaatiotehtäviä on laadittu pääasiassa joukko-opista, relaatioista ja funktioista sekä verkoista. Näitä tehtäviä testattiin kahdessa eri osassa:

I Joukkoja, relaatioita ja funktioita koskevat perustehtävät

(pääsiassa määritelmän tunnistusta)

syksyn matematiikan johdantokurssin opiskelijat (1. opintovuosi, N = 60)
tapahtumat kuvaruudulla kuvattiin videokuvankaappausohjelmalla (Camtasia)
materiaalin alustava analysointi Saksassa Timo Ehmken johdolla, lopullinen yhdessä kesällä
tähtäimessä erilaisten "askartelutapojen" kuvaus ja luokittelu, sekä
edellisen avulla etsiä optimia eri työskentelydimensioissa:

- kuinka paljon vapautta voidaan antaa (muuttujat, säädöt ja riippuvuudet, yhteys itse tehtäviin)
- miten paljon ja millaista opastusta ja vihjeitä on "sopivasti"

II Relaatioiden ominaisuudet ja verkkotehtävät

(tunnistusta, konstruointia, visualisointia)

syksyn diskreetin matematiikan opiskelijat (2.-4. opintovuosi, N = 10)
tehtävänä kerrata kurssin asioita ja arvioida samalla tehtäviä

- tehtävänasettelun tai visualisoinnin selkeys
- dynaamisuuden tai vihjeistyksen merkitys
- tehtävien "opettavaisuus"
- montako yritystä tarvittiin ennen kuin tehtävä ratkesi

Esityksessä tutustutaan käsillä oleviin tehtäviin ja opiskelijoiden niistä antamiin arvioihin:

http://www.joensuu.fi/mathematics/DidMat/Ehmke/JOENSUU2002/discrete/DMMateriaalinTestausJaTuloksia.html

sekä katsotaan alustavia kaavailuja työskentelytapojen luokittelusta.

Voidaan myös ajan salliessa katsoa AIM-tehtäviä ja oppilastuloksia

http://aim.joensuu.fi

http://www.joensuu.fi/matematiikka/kurssit/Diskreetti/AIMTuloksia.htm