Matematiikan ylioppilaskokeen tulevaisuus
Transcription
Matematiikan ylioppilaskokeen tulevaisuus
Matematiikan ylioppilaskokeen tulevaisuus Peter Hästö http://phasto.wordpress.com Si tu veux construire un bateau, ne rassemble pas des hommes pour aller chercher du bois, préparer des outils, répartir les tâches, alléger le travail – mais enseigne aux gens la nostalgie de l’infini de la mer. Antoine de Saint-Exupéry, Citadelle Taustaa I FT matematiikka, PsM, MPhil mathematics education I Matematiikan opettajakoulutuksen professori vuodesta 2006 I YTL:n apujäsen vuodesta 2010 I YTL:n jäsen ja matematiikan kokeen kehittämis- ja seurantaryhmän pj vuodesta 2013 Si tu veux construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign talgie de l’infini de la mer. Antoine de Saint-E Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 2 / 16 Taustaa I FT matematiikka, PsM, MPhil mathematics education I Matematiikan opettajakoulutuksen professori vuodesta 2006 I YTL:n apujäsen vuodesta 2010 I YTL:n jäsen ja matematiikan kokeen kehittämis- ja seurantaryhmän pj vuodesta 2013 Esitelmässä kerron omista ajatuksistani I I I viralliset päätökset virallisia reittejä Si tu veux construire un bateau, ne rassem ennakkotieto antaa opettajille mahdollisuuden kommentoida mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign ja vaikuttaa suunnitelmiin talgie de l’infini de la mer. I Pidän blogia kokeen kehittämisestä osoitteessa http://phasto.wordpress.com Peter Hästö http://phasto.wordpress.com Antoine de Saint-E 2 / 16 Pisteytys ¿ Esimerkiksi viime kevään pitkän matematiikan yo:n tehtävässä 3 b) sai täydet pisteet pelkästään symbolisella laskimella tehdystä sievennyksestä. Miksi? I Laskin on kokeen apuväline, jonka rooli arvioidaan tehtäväkohtaisesti. Analysointia vaativien tehtävien ratkaisemisessa pelkkä laskimella saatu vastaus ei riitä ilman muita perusteluja. Sen sijaan laskimesta saatu tulos yleensä riittää rutiinitehtävissä, esimerkiksi lausekkeiden Si tu veux construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign muokkaaminen, yhtälöiden ratkaiseminen sekä talgie de l’infini de la mer. funktioiden derivointi ja integrointi. (Laskin ohje) Antoine de Saint-E I Koe muuttuu hitaasti (2014 syksy jo lyöty lukkoon). Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 3 / 16 Rutiinitehtävistä I Onko “Ratkaise yhtälö 7x 2 − 6x = 0” (K2007P) rutiinitehtävä? Si tu veux construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign talgie de l’infini de la mer. Antoine de Saint-E Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 4 / 16 Rutiinitehtävistä I I Onko “Ratkaise yhtälö 7x 2 − 6x = 0” (K2007P) rutiinitehtävä? Ongelmanratkaisukirjallisuudessa “dikotomia” rutiinitehtävä/ongelmatehtävä seuraavasti: I I I rutiinitehtävä on sellainen johon ratkaisijalla on tiedossa (mekaaninen)menetelmä joka antaa oikean ratkaisun; ongelmatehtävä on sellainen johon ratkaisija ei tunne ratkaisurutiinia mutta pystyy johtamaan ratkaisun tuntemillaan työkaluillaan. Hyvin dokumentoitu on myös sellaiset opiskelijat Si tu veux jotka construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign sähläävät rutiinitehtävät koska ovat huonolla menestyksellä talgie de l’infini de la mer. yrittäneet opetella rutiinin ulkoa. . . Antoine de Saint-E Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 4 / 16 Rutiinitehtävistä I I Onko “Ratkaise yhtälö 7x 2 − 6x = 0” (K2007P) rutiinitehtävä? Ongelmanratkaisukirjallisuudessa “dikotomia” rutiinitehtävä/ongelmatehtävä seuraavasti: I I rutiinitehtävä on sellainen johon ratkaisijalla on tiedossa (mekaaninen)menetelmä joka antaa oikean ratkaisun; ongelmatehtävä on sellainen johon ratkaisija ei tunne ratkaisurutiinia mutta pystyy johtamaan ratkaisun tuntemillaan työkaluillaan. I Hyvin dokumentoitu on myös sellaiset opiskelijat Si tu veux jotka construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign sähläävät rutiinitehtävät koska ovat huonolla menestyksellä talgie de l’infini de la mer. yrittäneet opetella rutiinin ulkoa. . . Antoine de Saint-E I Jos yllä olevan lähtisi ratkaisemaan faktorisaatiolla x(7x − 6) = 0, niin kyse saattaisi olla ei-rutiini lähestymistavasta. Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 4 / 16 Sähköistys/filosofia ¿ Mitkä ovat lukiomatematiikan tavoitteet? Ovatko ne samat kuin ylioppilaskokeen tavoitteet? Onko sähköinen yo-koe realistinen tapa saavuttaa oppimisen tavoitteet? ¿ Tarvitseeko tekniikan opiskelija matematiikan teorian hienouksia? ¿ Mikä on sähköistämisen lisäarvo matematiikan tapauksessa? Si tu veux construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign talgie de l’infini de la mer. Antoine de Saint-E Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 5 / 16 Sähköistys/filosofia ¿ Mitkä ovat lukiomatematiikan tavoitteet? Ovatko ne samat kuin ylioppilaskokeen tavoitteet? Onko sähköinen yo-koe realistinen tapa saavuttaa oppimisen tavoitteet? ¿ Tarvitseeko tekniikan opiskelija matematiikan teorian hienouksia? ¿ Mikä on sähköistämisen lisäarvo matematiikan tapauksessa? OPS:n mukaan opetuksen tavoitteena on, että opiskelija I Si tu veux construire un bateau, ne rassem tottuu pitkäjänteiseen työskentelyyn ja oppii kautta messitä pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign luottamaan omiin matemaattisiin kykyihinsä, taitoihinsa ja talgie de l’infini de la mer. Antoine de Saint-E ajatteluunsa I rohkaistuu kokeilevaan ja tutkivaan toimintaan, ratkaisujen keksimiseen sekä niiden kriittiseen arviointiin Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 5 / 16 I ymmärtää ja osaa käyttää matematiikan kieltä, kuten seuraamaan matemaattisen tiedon esittämistä, lukemaan matemaattista tekstiä, keskustelemaan matematiikasta, ja oppii arvostamaan esityksen täsmällisyyttä ja perustelujen selkeyttä I oppii näkemään matemaattisen tiedon loogisena rakenteena I kehittää lausekkeiden käsittely-, päättely- ja ongelmanratkaisutaitojaan I harjaantuu käsittelemään tietoa matematiikalle ominaisella tavalla, tottuu tekemään otaksumia, tutkimaan niiden oikeellisuutta ja laatimaan perusteluja sekäSiarvioimaan tu veux construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign perustelujen pätevyyttä ja tulosten yleistettävyyttä. I harjaantuu mallintamaan käytännön ongelmatilanteita ja hyödyntämään erilaisia ratkaisustrategioita I osaa käyttää tarkoituksenmukaisia matemaattisia menetelmiä, teknisiä apuvälineitä ja tietolähteitä. talgie de l’infini de la mer. Peter Hästö http://phasto.wordpress.com Antoine de Saint-E 6 / 16 Minun näkemys I Matematiikassa tärkein on ymmärtäminen ja päättely, kaikilla tasoilla (e.g., Dewey, 1933) I Vuoden 2010 yo-tehtävä “osoita, että kahden parittoman luvun summa on parillinen” esiintyy Deborah Ballin ala-asteen 3-luokan ryhmätehtävänä! I Reasoning should be age-appropriate, incremental, and socially shared, but also consistent and hence cumulative (A. Stylianides, 2007) I Matematiikan pitäisi olla aine jossa opiskelijat ovat kaikkein Si tu veux construire un bateau, ne rassem vähiten ulkoisten auktoriteettien (opettaja/mallivastaus/ mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign wikipedia) varassa. talgie de l’infini de la mer. I YO-kokeen pitää olla linjassa opetuksen kanssa, kuitenkinAntoine de Saint-E niin, että koe on omalta osaltaan kannustamassa/pakottamassa opiskelijat ja opettajat kohti oikean parempaa matemaattista ymmärrystä. Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 7 / 16 Funktiotehtäviä I Etsi k, jolle g (x + 1) = g (x) + k, kun g (x) = 3x + 5. Missä pisteessä funktio g saa arvon 8? I Ilmaise ympyrän läpimitta (eli halkaisija) sen pinta-alan funktiona; piirrä funktion kuvaaja. Anna tässä tehtävässä esimerkki, joka osoittaa seuraavanlaisten funktioiden olemassaolon tai selitä, miksei funktiota voi olla olemassa. I 1. Funktio, jonka kaikki arvot ovat samat. Si tu veux construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher 2. Funktio jonka arvo kokonaisluvuilla on ei-kokonaisluku, ja du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign talgie de l’infini de la mer. ei-kokonaisluvuilla kokonaisluku? 3. Funktio, joka jokaiselle nollasta poikkeavalle luvulle saa Antoine de Saint-E arvokseen luvun neliön ja nollalle arvon 1. Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 8 / 16 . . . jatkuu Oheisessa kuvaajassa on esitetty erään funktion f graafi ja sen muunnoksia. Yhdistä muunnosten a–c graafit niittä vastaaviin lausekkeisiin A–H. f (x ) a b c Si tu veux construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign talgie de l’infini de la mer. Antoine de Saint-E A. f (x + 1) B. f (x − 1) Peter Hästö C. f (2x) D. 2f (x) E. −f (x) F. f (−x) http://phasto.wordpress.com G. f (x) + 1 H. f (x) − 1 9 / 16 Mathematics sample tasks . . . jatkuu Mathematics unit 36 : Water Tank 1.0 m Question 36.1 A water tank has shape and dimensions as shown in the diagram. At the beginning the tank is empty. Then it is filled with water at the rate of one litre per second. 1.5 m 3 1.5 m Water tank Which of the following graphs shows how the height of the water surface changes over time? A B Height Height Time Time D Si tu veux construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign talgie de l’infini de la mer. Antoine de Saint-E E Height Height Time Peter Hästö C Height Time http://phasto.wordpress.com TAKE THE TEST: SAMPLE QUESTIONS FROM OECD’S PISA ASSESSMENTS - ISBN 978-92-64-05080-8 - © OECD 2009 135 10 / 16 tuna. c) Kuinka monta koteloa yhtiön täytyy valmistaa, jotta kiinteät kustannukset saadaan katet‐ tua yllä mainitulla hinnoittelustrategialla? 15. Alla on funktion f ( x) A sin(bx) kuvaaja välillä x [720 , 720 ]. Määritä kuvaajan perus‐ 15. . . . jatkuu teella a) vakion A arvo b) vakion b arvo c) funktion f lyhin jakso L, jolle pätee L 0 ja f ( x L) f ( x) kaikilla x. y Si tu veux construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign talgie de l’infini de la mer. Antoine de Saint-E Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 11 / 16 Yhtälöryhmätehtävä Kalle on ratkaisut yhtälöryhmän (*) seuraavasti: s~ (i-)~ ( ~3 ~Xt ~ ~ oa~t 7 VQ~1jR s~2~ ytG~~3 Si tu veux construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign talgie de l’infini de la mer. Antoine de Saint-E Kalle saa saman vastauksen kuin kirjassa, ja on tähän tyytyväinen. Tarkkasilmäisempi Liisa huomaa kuitenkin päättelyssä virheen. 1a) Kopio Kallen laskut konseptille, ja merkkaa siinä oleva virhe. 1b) Korjaa virhe ja suorita lasku loppuun oikein. Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 12 / 16 Rakenne ¿ Milloin saamme tehtävätyypeistä malliesimerkkejä? I Vuoden 2015 kokeiden osalta vuoden 2013 loppuun mennessä, jne. ¿ Voisiko matematiikassa tulevaisuudessa olla yksi koe ilman teknologiaa ja taulukkokirjaa ja toinen koe apuvälineillä? I Jos halutaan testata rutiiniosaamista tämä on varmaan hyvä keino. Todennäköisesti vuonna 2015 on käytössä. I Si tu veux construire un bateau, ne rassem Valinnaisuuden määrä tuo ongelmia mukanaan: jos uudistus mes pour aller chercher du bois, préparer les tâches, alléger le travail – mais enseign koskee vain muutamaa tehtävää niin ne jätetään valitsematta. talgie de l’infini de la mer. I Antoine de Saint-E Voisiko kokeessa olla 3 helpompaa neljän pisteen tehtävää? (+ 10*6 + 2*9) =⇒ korkeampi A-raja ja matalampi L-raja. Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 13 / 16 Sähköistys/konkretia I Sähköinen koe matematiikassa keväällä 2019. ¿ Miten varmistetaan, että laitteet toimivat? ¿ Millaisia välineitä (laskinta, tablettia tai tietokonetta) on tarkoitus käyttää? I Tekniset tiedot: digabi.fi. ¿ Missä voi oppia käyttämään uutta teknologiaa opetuksessa? I Täydennyskoulutuksia pitäisi olla tulossa (MAOL, LUMA-verkosto, . . . ) Si tu veux construire un bateau, ne rassem mes pour aller chercher du bois, préparer ¿ Mitä kannattaa suositella ensi syksynä opiskelijoille, kun he – mais enseign les tâches, alléger le travail talgie de l’infini de la mer. miettivät ostavatko he tabletin ja siihen laskinohjelman vai Antoine de Saint-E laskimen? I Toisaiseksi laskin, epäselvää tuleeko tabletti käyttöön edes 2019. Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 14 / 16 Sähköistys/konkretia 2 ¿ Millä ohjelmalla on tarkoitus kirjoittaa matematiikan yo-kirjoitus? I Koe suoritetaan koejärjestelmässä jossa voi ajaa normaaleja ohjelmia. Todennäköisesti tulee lista sallituista ohjelmista. ¿ Onko sähköistäminen johtamassa tilanteeseen, jossa hidas lukija joutuu tässäkin aineessa kahlaamaan läpi pitkän tarinan ja etsimään tietoa verkosta? Si tu veux construire un bateau, ne rassem I pour aller chercher du bois, préparer Muutama tällainen tehtävä tullee mukaan,mes tarkoituksena les tâches, alléger le travail – mais enseign talgie de l’infini de la mer. testata matemaattisen tiedon käsittelyä. Muunkinlaisia Antoine de Saint-E tehtäviä tulee olemaan. Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 15 / 16 Viimeiset ajatukset Much more important than specific mathematical results are the habits of mind used by the people who create those results. We envision a curriculum that elevates the methods by which mathematics is created and the techniques used by researchers to a status equal to that enjoyed by the results of that research. Si tu veux construire un bateau, ne rassem pour aller chercher du bois, préparer Cuoco, Goldenberg &mesMark (1996) les tâches, alléger le travail – mais enseign talgie de l’infini de la mer. Antoine de Saint-E Peter Hästö http://phasto.wordpress.com 16 / 16