Imped tietotekniikan ja matematiikan opetuskeskus Ralph-Johan Back Tapio Salakoski Ralph-Johan Back Tapio Salakoski.

Esitys aiheesta: "Imped tietotekniikan ja matematiikan opetuskeskus Ralph-Johan Back Tapio Salakoski Ralph-Johan Back Tapio Salakoski."— Esityksen transkriptio:

1 Imped tietotekniikan ja matematiikan opetuskeskus Ralph-Johan Back Tapio Salakoski Ralph-Johan Back Tapio Salakoski

2 Matematiikka ja tietotekniikka lukiossa  Matematiikka keskeinen oppiainen lukiossa  Tietotekniikka erittäin tärkeä, mutta ei mukana lukion opetussuunnitelmassa  Tietotekniikka ei mukana nykyisissä resurssikeskuksissa  Tietotekniikan asema lukiossa erittäin heikko  Epäselvää miten tietotekniikkaa pitäisi opettaa lukiossa  Matematiikka keskeinen oppiainen lukiossa  Tietotekniikka erittäin tärkeä, mutta ei mukana lukion opetussuunnitelmassa  Tietotekniikka ei mukana nykyisissä resurssikeskuksissa  Tietotekniikan asema lukiossa erittäin heikko  Epäselvää miten tietotekniikkaa pitäisi opettaa lukiossa

3 Tutkimustoiminta Turussa  Turun yliopiston ja Åbo Akademin informaatioteknologian laitokset yhteistyössä  Yhteinen tutkimuslaboratorio (TUCS) 2000 --  Uusien opetusmenetelmien ja -sisältöjen kehittäminen  matematiikassa  tietotekniikassa  Virtuaaliyliopisto, avoin yliopisto  Seminaaritilaisuuksia, kokouksia, joissa esitelty uusia menetelmiä  Konferenssiesitelmiä kansainvälisillä forumeilla  Useita kutsuttuja esitelmiä, keynote speach  Opetuskokeiluja  Turun yliopiston ja Åbo Akademin informaatioteknologian laitokset yhteistyössä  Yhteinen tutkimuslaboratorio (TUCS) 2000 --  Uusien opetusmenetelmien ja -sisältöjen kehittäminen  matematiikassa  tietotekniikassa  Virtuaaliyliopisto, avoin yliopisto  Seminaaritilaisuuksia, kokouksia, joissa esitelty uusia menetelmiä  Konferenssiesitelmiä kansainvälisillä forumeilla  Useita kutsuttuja esitelmiä, keynote speach  Opetuskokeiluja

4 Tutkimusryhm ä  Learning and Reasoning laboratory  Ralph-Johan Back, Åbo Akademi  Tapio Salakoski, Turun yliopisto  Mia Peltomäki, Kupittaan lukio  Linda Mannila, Åbo Akademi  Learning and Reasoning laboratory  Ralph-Johan Back, Åbo Akademi  Tapio Salakoski, Turun yliopisto  Mia Peltomäki, Kupittaan lukio  Linda Mannila, Åbo Akademi

5 Tutkimuskohteet  Matematiikan opetuksen menetelmät lukiossa  Ohjelmoinnin perusopetus lukiossa ja yliopistossa  Matemaattisen argumentoinnin hyödyntäminen ohjelmoinnissa  Matematiikan opetuksen menetelmät lukiossa  Ohjelmoinnin perusopetus lukiossa ja yliopistossa  Matemaattisen argumentoinnin hyödyntäminen ohjelmoinnissa

6 Matematiikan opetus lukiossa  Todistukset ja päättelyt keskeisessä asemassa matematiikan ymmärtämisessä  Rakenteiset päättelyketjut (Back, von Wright) todistuksen esittämisessä  antaa selvät ohjeet siitä miten päättely rakennetaan käytännössa  kevyt logiikan käyttö argumentoinnissa  Kokeiluja  Kupittaan lukio, 2 * 3-vuoden verrokkitutkimus  Vaasa övningsskola, 2 * kurssi  Åbo Akademin 1 vuoden opiskelijoiden logiikkakurssi  Oppikirja: Back & von Wright: Matematiikka logiikan avulla (suom, ruots., engl.)  Todistukset ja päättelyt keskeisessä asemassa matematiikan ymmärtämisessä  Rakenteiset päättelyketjut (Back, von Wright) todistuksen esittämisessä  antaa selvät ohjeet siitä miten päättely rakennetaan käytännössa  kevyt logiikan käyttö argumentoinnissa  Kokeiluja  Kupittaan lukio, 2 * 3-vuoden verrokkitutkimus  Vaasa övningsskola, 2 * kurssi  Åbo Akademin 1 vuoden opiskelijoiden logiikkakurssi  Oppikirja: Back & von Wright: Matematiikka logiikan avulla (suom, ruots., engl.)

7 Ohjelmoinnin perusopetus  Mikä on sopiva ohjelmointikieli  nykyisin usein Java, joka on raskas ja epähavainnollinen  Python yksinkertainen, helppo oppia  Kokeiluja Python ohjelmointikielellä  useita lukion kursseja  hyvät kokemukset  TY kokeiluja Python-kielen käytöstä tietojenkäsittelytieteen peruskurssilla  Pythonilla päästään nopeammin opettamaan algoritmista ajattelua  Mikä on sopiva ohjelmointikieli  nykyisin usein Java, joka on raskas ja epähavainnollinen  Python yksinkertainen, helppo oppia  Kokeiluja Python ohjelmointikielellä  useita lukion kursseja  hyvät kokemukset  TY kokeiluja Python-kielen käytöstä tietojenkäsittelytieteen peruskurssilla  Pythonilla päästään nopeammin opettamaan algoritmista ajattelua

8 Matemaattinen argumentointi ohjelmoinnissa  Invarianttipohjainen ohjelmointi (Back)  vaihtoehto nykyiselle ohjelmointitavalle (code-test-debug)  ohjelmaa rakennettaessa todistetaan samalla matemattisesti että se toimii oikein  matemattiinen argumentointi auttaa ohjelman rakentamisessa ja sen toiminnan ymmärtämisessä  Kokeiluja  koesessiot  Åbo Akademissa ohjelmointikurssi ensimmäisen vuoden opiskelijoille  Ammatti-instituutin kurssi 2005-6  Mentelmällä on graafinen esitystapa ja tietokonetuettu ohjelmointiympäristö  Invarianttipohjainen ohjelmointi (Back)  vaihtoehto nykyiselle ohjelmointitavalle (code-test-debug)  ohjelmaa rakennettaessa todistetaan samalla matemattisesti että se toimii oikein  matemattiinen argumentointi auttaa ohjelman rakentamisessa ja sen toiminnan ymmärtämisessä  Kokeiluja  koesessiot  Åbo Akademissa ohjelmointikurssi ensimmäisen vuoden opiskelijoille  Ammatti-instituutin kurssi 2005-6  Mentelmällä on graafinen esitystapa ja tietokonetuettu ohjelmointiympäristö

9 Projektin tavoitteet  Resurssikeskus matematiikan ja tietotekniikan opetukselle  Kohderyhmä  lukio, ammattikorkeakoulut, yliopistojen alkeisopetus  suomi, ruotsi, englanti  Kehittää tietotekniikan opetuksen perusopetuspaketti  Palauttaa tietotekniikan opetus lukioon  perustieteenä, kuten matem, fysiikka, kemia, ei taito-aineena  Jatkaa menetelmä- ja sisältökehitysta matematiikan ja tietotekniikan opetukseen  Resurssikeskus matematiikan ja tietotekniikan opetukselle  Kohderyhmä  lukio, ammattikorkeakoulut, yliopistojen alkeisopetus  suomi, ruotsi, englanti  Kehittää tietotekniikan opetuksen perusopetuspaketti  Palauttaa tietotekniikan opetus lukioon  perustieteenä, kuten matem, fysiikka, kemia, ei taito-aineena  Jatkaa menetelmä- ja sisältökehitysta matematiikan ja tietotekniikan opetukseen

10 Toimintamuodot  lukion matematiikan ja tietotekniikan opetuksen sis ä ll ö llinen kehitt ä minen  kurssikokonaisuuksien suunnitteleminen  opetusmateriaalin tuottaminen  opettajien kouluttaminen  opetusv ä lineiden ja -ymp ä rist ö jen kehitt ä minen  verkkopohjaisen luentomateriaalin kehitt ä minen  kansainv ä linen yhteisty ö opetuksen kehitt ä misess ä  lukion matematiikan ja tietotekniikan opetuksen sis ä ll ö llinen kehitt ä minen  kurssikokonaisuuksien suunnitteleminen  opetusmateriaalin tuottaminen  opettajien kouluttaminen  opetusv ä lineiden ja -ymp ä rist ö jen kehitt ä minen  verkkopohjaisen luentomateriaalin kehitt ä minen  kansainv ä linen yhteisty ö opetuksen kehitt ä misess ä