Tutkimuksen tausta
Murtolukujen hallitseminen on tärkeä taito arkipäiväisten asioiden kuten ruuanlaiton sekä henkilökohtaisen talouden hoitamisen kannalta. Murtolukuja opetellessa lapset ovat ensimmäistä kertaa tilanteessa, jossa heidän tulee huomata, ettei kokonaislukuihin pätevät säännöt päde kaikkiin lukuihin. Murtolukujen hallitseminen vaatii lapselta myöskin useamman numeron tarkastelemista samanaikaisesti. Näin ollen murtolukujen opetteleminen tuottaa monille lapsille haasteita. Murtolukujen osaamisen on kuitenkin todettu ennustavan voimakkaasti myöhempää matemaattista suoriutumista peruskoulussa. Siten murtolukutaitojen hallinta on tärkeä osa matemaattista osaamista.
Tutkimuksissa on todettu, että virtuaaliset sekä konkreettiset apuvälineet ovat hyödyllisiä välineitä murtolukujen oppimisen tukemisessa. Aiemmat tutkimuksen perusteella ei kuitenkaan ole saavutettu yhteisymmärrystä siitä, mitkä apuvälineet ovat hyödyllisimpiä. Lisäksi aiempiin tutkimuksiin on liittynyt merkittäviä rajoituksia, jotka ovat voineet vaikuttaa tuloksiin.
Tutkimuksen toteutus
Tämän kvasi-eksperimentaalisen alku- ja loppumittausta tarkastelevan tutkimuksen tarkoituksena oli verrata virtuaalisten ja konkreettisten apuvälineiden käytön vaikutuksia lasten murtolukutaitoihin murtolukuintervention avulla. Murtolukutaitojen lisäksi tutkimuksessa mitattiin lasten aritmeettista sujuvuutta. Lisäksi tutkimuksessa tarkasteltiin interventio-ohjelman toteuttamisen täsmällisyyttä, apuvälineiden aikatehokkuutta sekä lasten ja opettajien mielipiteitä toteutetusta interventiosta sekä apuvälineistä.
Etelä-Suomalaiset neljäs- ja viidesluokkalaiset lapset (N = 115) jaettiin virtuaaliseen ja konkreettiseen interventioryhmään. Tutkimusta varten kehitettiin avaruusmatkailun teemaan kietoutuva interventio, jota toteutettiin kuuden 45:n minuutin oppitunnin ajan kahden viikon aikana. Interventiotuntien sisältö oli samanlainen molemmille ryhmille lukuun ottamatta käytettyä apuvälinettä. Konkreettinen interventioryhmä käytti apuvälineenään muovisia murtokakkuja ja virtuaalinen ryhmä virtuaalista versiota murtokakuista. Interventiota pilotoitiin samalla asetelmalla ennen varsinaisen tutkimuksen aloittamista.
Tulosten analysointi
Tuloksia analysoitiin 2 (aika) x 2 (ryhmä) kovarianssianalyysin avulla, jossa kovariaattina käytettin lasten aritmeettisia perustaitoja. Lisäksi ryhmien välisiä eroja tarkasteltiin alku- ja loppumittauksessa yksisuuntaisen varianssianalyysin avulla.
Tulokset ja johtopäätökset
Molempien interventioryhmien osaaminen kasvoi merkittävästi intervention aikana. Tulokset kuitenkin osoittavat, että konkreettinen interventioryhmä hyötyi murtolukuosaamisen perusteella interventiostaan virtuaalista interventioryhmää enemmän. Vaikka virtuaalinen apuväline osoittautui aikatehokkaammaksi, vaikutukset oppimisen kannalta eivät olleet yhtä hyvät kuin konkreettisella välineellä. Näin ollen tulokset viittaavat siihen, että konkreettisia apuvälineitä tulisi suosia murtolukuinterventioissa.
Terhi Vessonen
Pro gradu: Differential Effects of Virtual and Concrete Manipulatives in a Fraction Intervention on Fourth and Fifth Grade Students’ Fraction Skills (submitted for publication)