Algebralliset virhekäsitykset yläkoulun matematiikassa

Abstract

Tavoitteet. Algebran opiskelun aloitus on todettu olevan oppilaille hankalaa jo vuosikymmenten ajan. Aritmetiikasta siirtyminen algebraan on havaittu olevan oppilaille yksi suurimmista haasteista yläkoulun matematiikassa. Aiheesta on julkaistu runsaasti tutkimuksia, mutta tutkimuksissa ei ole esitetty yksiselitteistä ratkaisua tähän moniulotteiseen ongelmaan. Eräs mahdollinen tapa pienentää loikkaa aritmetiikan ja algebran välillä voi olla algebran opetuksen aikaistaminen. Tutkimuksen tarkoituksena on tuoda esille yleisimpiä algebrallisia virheitä ja virhekäsityksiä, joita yläkoulun oppilaat tekevät laskiessaan algebran tehtäviä. Tavoitteena on löytää syitä virheellisiin ratkaisuihin, jotta niihin voitaisiin kiinnittää huomiota opetuksessa, ja näin parantaa algebran opetusta sekä oppimista. Menetelmät. Tutkimukseen osallistui 65 yläkoulun oppilasta: 7. vuosiluokan oppilaita osallistui tutkimukseen 20, 8. vuosiluokan oppilaita 23 ja 9. vuosiluokan oppilaita 22. Kaikki oppilaat opiskelivat samassa koulussa. Tutkimusaineisto kerättiin loppukeväästä 2019. Aineisto koostui oppilaiden kurssikokeiden koevastauksista. Aineistoa analysoitiin kvantitatiivisesti sekä kvalitatiivisesti. Pääpaino analyysissä oli kvalitatiivinen puoli Tulokset ja johtopäätökset. Aineistossa ilmeni runsaasti virheellisiä algebrallisia ajatusmalleja sekä virheratkaisuja algebrallisilla yhtälöillä operoidessa jokaisella vuosiluokalla. Samankaltaiset virheet toistuivat oppilaiden koevastauksissa vuosiluokasta riippumatta. Eniten virheitä oppilailla ilmeni, kun tehtävässä oli negatiivisia lukuja tai sulkulausekkeita. Nämä virheet kuvastavat oppilaiden heikkoa ymmärrystä siitä, mitä sulkulausekkeet ja negatiivisuus kuvaavat. Tutkimuksen perusteella panostaminen 7. vuosiluokan matematiikan aloitukseen voi helpottaa oppilaiden siirtymistä aritmetiikasta algebraan.