Lasten matemaattista älyä kehitetään tietokonepeleillä

​

Tutkimukset ovat osoittaneet kiinnostavan yhteyden sen välillä, miten lapset huomioivat pienenä ympäristöään ja miten he pärjäävät myöhempinä ikävuosina matematiikassa. Mikäli esikouluikäiset lapset kiinnittävät spontaanisti huomiotaan asioiden lukumääriin, he todennäköisesti pärjäävät koulumatematiikassa.

Mikäli lapsi ei itsenäisesti kiinnitä lukumääriin huomiota, hänen havainnointiaan voidaan ohjata.

– Jos kuusivuotiaat lapset huomioivat asioiden lukumääriä, ennustaa se vahvasti hyvää matemaattista osaamista myöhemmällä iällä. Olemme kehittämässä tietokonepeliä, jonka avulla lapset saadaan kiinnostumaan tarkkailemaan ympäristöään sellaisella tavalla, joka kehittää matikkapäätä, kertoo akatemiaprofessori Erno Lehtinen.

Päiväkoti-ikäisillä lapsilla on jo testattu sitä, miten pelin avulla voidaan harjaannuttaa huomion kiinnittämistä. Lehtisen mukaan tulokset ovat lupaavia ja idea on koukuttava. Seuraavaksi peli-ideaa ryhdytään testaamaan kouluikäisillä lapsilla.

Vanhempia lapsia kehittää asioiden suhteiden hahmottaminen

Hieman vanhemmilla lapsilla lukumäärien huomioiminen ei enää kehitä samassa määrin matemaattista ajattelua. Huomion kiinnittäminen pelkästään lukumääriin on jo kehittynyt niin paljon, että operaatiosta on tullut arkipäiväinen. Tällöin erottelevaksi tekijäksi tulee asioiden suhteiden hahmottaminen, vaikkapa miten suuri osa lautasesta on täytetty salaatilla.

– Ne lapset, joilla on taipumusta havainnoida asioiden suhteita, ovat tutkimusten mukaan täysin ylivoimaisia esimerkiksi murtoluvun käsitteen ymmärtämisessä, Lehtinen kertoo ja jatkaa:

– Olemme kehittelemässä kahta tietokonepeliä, jotka koukuttaisivat lapsia havainnoimaan asioiden suhteita. Lapset voisivat ohjelman opastamana esimerkiksi ottaa kaupungilla puhelimillaan valokuvia rakennuksista ja vertailla ohjelman avulla rakennuksen eri osien suhteita. Toisen kehitteillä olevan pelimme tavoitteena on opettaa oppilaita näkemään miten eri tavoin luvut voivat olla yhteydessä toisiinsa. Näin voidaan tukea joustavien laskustrategioiden oppimista.

Vaikka Lehtinen on mukana monessa opetusteknologiaprojektissa, hän kuitenkin varottaa lähestymästä opetusta tekniikka edellä.

– Hyviä oppimistuloksia ei useinkaan synny niin, että mietitään millä tavoin jotain uutta teknologiaa voitaisiin hyödyntää opetustarkoituksissa. Ensin pitää hahmottaa ne alueet, joissa nykyinen opetus kaipaisi täydennystä. Sen jälkeen voidaan miettiä, voitaisiinko juuri kyseistä tarvetta varten kehittää opetusteknologiaa, Lehtinen painottaa.

Yliopistossa käynnissä useita opetusteknologian tutkimushankkeita

Erilaiset oppimista edistävät ja pedagogisesti perustellut teknologiset sovellukset ovat alati lisääntyvän kiinnostuksen kohde.

Turun yliopistossa opetusteknologioita ja virtuaalisia opetusympäristöjä kehitetään ja niiden vaikuttavuutta tutkitaan etenkin kasvatustieteiden tiedekunnassa ja sen alaisessa Oppimistutkimuksen keskuksessa.

Erilaisiin opetusteknologioihin liittyviä tutkimushankkeita on käynnissä muissakin tiedekunnissa sekä erillislaitoksissa. Alla on listattu esimerkkejä yliopistossa käynnissä olevista tutkimushankkeista sekä yhteistyöprojekteista.

EAGER ja ENGAGEMENT in STEM

Kasvatustieteiden tiedekunta ja Oppimistutkimuksen keskus
Suomen Akatemian ”Oppiminen ja osaaminen mediayhteiskunnassa” -tutkimusohjelmassa on mukana kaksi tutkimushanketta Turun yliopiston kasvatustieteiden tiedekunnasta. EAGER ja ENGAGEMENT in STEM -hankkeissa tutkitaan opetusteknologioiden vaikuttavuutta ja mahdollisuuksia, sekä kehitetään sähköisiä oppimateriaaleja.

COSILAB

Oppimistutkimuksen keskus
Hankkeessa tutkitaan tietokonesimulaatio- ja laboratoriotyöskentelyn yhdistämistä luonnontieteen opetuksessa alakoululuokilla.

MedEd/LearnMedImage

Oppimistutkimuksen keskus
Hankkeissa tutkitaan muun muassa erilaisten uudentyyppisten kuva-aineistojen, kuten virtuaalimikroskopia tai tietokuvatomografialeikekuvapakat, katselustrategioita yhdessä kliinisen lääketieteen opettajien ja tutkijoiden kanssa.

ViLLE Visual Learning Tool

Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
ViLLE on Turun yliopiston informaatioteknologian laitoksella on kehitetty ohjelmoinnin ja matematiikan opetuksen harjoitusjärjestelmä, jonka avulla voidaan parantaa oppimistuloksia ja opiskelijoiden motivaatiota. ViLLE on käytössä 20:ssä eri maassa.

Virtual Teams in International Business (VIBu)

Turun kauppakorkeakoulu
VIBu on kauppakorkeakoulun johtamisen laitoksella kehitetty oppimisympäristö, simulaatio, jossa opiskelijat harjoittelevat globaaleilla markkinoilla toimivan virtuaaliyrityksen pyörittämistä. VIBu on käytössä korkeakouluissa eri puolilla maailmaa.

Smart Classroom

Innovaatiot ja yrityskehitys (BID) -keskus
Hankkeessa kehitetään pedagogisesti ja teknologisesti perusteltu Smart Classroom -konsepti, jossa tavoitteena on ottaa käyttöön modernien opetusteknologioiden parhaat käytännöt Turun yliopistossa. Toimintamallin lisäksi hankkeessa keskitytään myös muun muassa uuden sukupolven opetusmateriaalien ja sovellusten kehittämiseen, josta esimerkkinä innovaatio- ja käytännön liiketoimintaosaamisen opetukseen soveltuva opetuspeliperhe.

Digitaaliset oppimisympäristöt ja henkilökohtaistettu oppiminen

Koulutussosiologian tutkimuskeskus (RUSE)
Koulutussosiologian tutkimuskeskuksen RoSA-laboratorio tutkii ja kehittää digitaalisiin oppimisympäristöihin soveltuvia pedagogisia ratkaisuja, jotka edesauttavat oppijoiden erilaisuuden ja yksilöllisyyden huomioimista.

Get a life 2.0

Tulevaisuuden tutkimuskeskus
Get a life -hankkeessa tuotetaan muun muassa pelinomainen verkkotyökalu korkeakouluopiskelijoiden urasuunnittelun välineeksi. Lisäksi kehitetään pedagogisia malleja työkalun hyödyntämiseksi osana opiskelijoiden uraohjausta.

AVATAR 2020 - matkalla kohti tulevaisuuden koulua

Koulutus- ja kehittämiskeskus Brahea, Tulevaisuuden tutkimuskeskus, RUSE
Hanke on monitieteinen valtakunnallinen opetustoimen henkilöstökoulutushanke. Sen tavoitteena on innostaa ja tukea muun muassa tieto- ja viestintätekniikan sekä sähköisten, virtuaalisten ja innovatiivisten oppimisympäristöjen hyödyntämistä opetuksessa, tulevaisuuden koulun ja opetuksen tarpeisiin.

Teksti: Hannu Aaltonen ja Liisa Reunanen
Kuva: Hannu Aaltonen