Viime aikoina ongelmaratkaisutaidot ovat nousseet keskiöön. Ongelmanratkaisutaitoja pidetään keskeisinä tulevaisuustaitoina nopeasti teknologian mukana kehittyvässä yhteiskunnassamme. Sosiokonstrutivistinen oppimiskäsitys korostaa oppijan aktiivista roolia, vuorovaikutusta ja nostaa ongelmanratkaisun keskeiseksi osaksi oppimista. Oppimiskäsityksen muututtua myös opetus on kehittynyt. Nykyään ongelmanratkaisu keskeisiä lähtökohtia oppimiseen ovat esimerkiksi ongelmaperustainen oppiminen (engl. Problem-Based Learning) sekä tutkiva oppiminen, joilla on saatu hyviä oppimistuloksia. Ongelmanratkaisutaidoilla on myös keskeinen rooli opetussuunnitelmissa, etenkin matematiikan ja luonnontieteiden oppiaineissa. Kuitenkin ongelmanratkaisun opettamista pidetään vaikeana ja opetuskäytössä olevia arviointivälineitä on vain vähän. Arviointivälineillä saadaan arvokasta tietoa, jonka perusteella voidaan kehittää opetusta. Arjessa, opinnoissa ja töissä kohtaamamme ongelmat esitetään usein sanallisessa muodossa. Tutkimuksissa on havaittu matemaattisen sanallisen ongelmanratkaisun olevan oppilaille haastavaa ja monilla taidot jäävät vajavaisiksi. Täten tutkielmassani ongelmanratkaisun tarkastelu rajautui matemaattiseen sanalliseen ongelmanratkaisuun arviointivälineen kehityksen näkökulmasta.
Tutkielma toteutettiin osana Tulevaisuuden Ongelmanratkaisijat! -projektia. Tutkimusaineisto kerättiin 3-6-luokkalaisilta oppilailta vastauksen suhteen suljetuilla matemaattisen sanallisen ongelmanratkaisun tehtävillä syksyn 2023 aikana digitaalisella ViLLE-oppimisalustalla. Aineiston keruussa käytetyt 104 sanallisen ongelmanratkaisun tehtävää luokiteltiin niiden matemaattisen sisältöalueen ja vaikeuden mukaan. Tehtävät jakautuivat matemaattisen sisältöalueen perusteella aritmeettisiin, geometrisiin, algebrallisiin sekä ongelmatehtäviin. Tutkielman tarkoituksena oli edistää digitaalisen sanallisen ongelmanratkaisun arviointivälineen kehitystä. Tutkielmassa havaittiin, että matemaattisen sanallisen ongelmanratkaisuntehtävät vievät verrattain paljon aikaa. Näin ollen arviointivälinettä kehittäessä tulee rajata, kuinka laajasti eri matemaattisia sisältöalueita halutaan tarkastella. Tässä päädyttiin tarkastelemaan erityisesti aritmeettisia tehtäviä, jotka luokiteltiin vielä tehtävänannon perustella skeemateorian mukaisiin kategorioihin, jotka ovat muutos, eroavaisuus ja yhteensä. Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu eroavaisuus tehtävien olevan haastavampia kuin muutos tai yhteensä tehtävät. Tätä tietoa hyödynnettiin arviointivälineeseen sopivien tehtävien valinnassa. Aineistosta löydettiin datan perusteella aritmeettisen sanallisen ongelmanratkaisun arviointiin sopivia tehtäviä 30 kappaletta, jotka on jaettu 3-4- ja 5-6-luokkalaisille erikseen, sillä odotetusti luokka-asteiden välillä havaittiin osaamiseroja. Jatkotutkimuksissa voisi pilotoida tutkielmassa löydettyjä tehtäviä sekä kehittää avoimien ongelmanratkaisutehtävien arviointia digitaalisesti.
Heli Nurminen
Matemaattinen sanallinen ongelmanratkaisu – arviointivälineen kehittäminen