Matemaatikapädevuse uuringud

Tallinna Ülikooli Loodus- ja terviseteaduste instituudis on matemaatikaoskusi uuritud peamiselt koolipsühholoogia uurimuste raames. Matemaatikapädevuse uuringute lehekülg koondab uuringuid, mis on tehtud täpsemalt seoses matemaatikapädevusega. Matemaatikapädevuse uurimisel on antud projektide raames kolm peamist eesmärki: 1) täpsustada matemaatikapädevust kui nähtust, 2) teada saada, milline on Eesti õpilaste matemaatikapädevuse tase ning 3) kuidas õpilaste arengut paremini toetada. Projekte on rahastanud Haridus- ja Teadusministeerium, TLÜ ja LTI uuringufondid ning Eesti Teadusagentuur. Projektide vastutavad töötajad on peamiselt olnud LTI psühholoogia suuna esindajad, kuid koostööd tehakse ka teiste instituutide, Haridus- ja Noorteametiga ning Turu ja Helsingi ülikooli teaduritega.

Kolm projekti on läbi viidud õpilastega, kes olid 2019. aastal kolmandas või kuuendas klassis. Esimese projekti raames hinnati õpilasi 2019/2020. õppeaastal, teise projekti raames 2021/2022. ja 2022/2023. õppeaastal. Kolmanda projekti raames viidi 2022/2023. õppeaastal läbi pilootsekkumine matemaatikapädevuse arengu toetamiseks. 2023/2024 viiakse läbi pilootsekkumise põhjal kohandatud sekkumine esialgsel valimil, kes on seitsmendas klassis, millega kaasneb ka enne ja pärast sekkumist ning kaheksandas klassis hindamine nii sekkumis- kui ka kontrollgrupil. 

pilt
 

1. projekt (2019-2020): Matemaatika- ja lugemispädevuse testid 3. ja 6. klassile

Matemaatika- ja lugemispädevuse testid 3. ja 6. klassile koostati projekti I ja II kooliastme üldpädevuste hindamisvahendite rakendamine põhikoolides: matemaatilise ja funktsionaalse kirjaoskuse hindamise pilootprojektraames (projekti periood 1.06.2019−28.02.2020). Eesmärgiks oli koostada elektroonsed lugemis- ja matemaatikapäedevuse testid 3. ja 6. klassile eesti ja vene keeles. Tänu sellele projektile on kõikidel Eesti õpetajatel võimalus kasutada matemaatika- ja lugemispädvuse teste 3. ja 6. klasside õpilaste oskuste ja teadmiste hindamiseks. Täpsem info valminud testide ning nende kasutamise kohta on kättesaadav Haridus- ja Noorteameti kodulehel. Projekti vastutavaks juhiks oli professor Aaro Toomela ning vastutavateks täitjateks Piret Soodla, Kaja Mädamürk ja Eliis Härma.

 

2. projekt (2021-2022): Matemaatikapädevuse arengu hindamine põhikoolis

 

Matemaatikapädevuse arengu hindamine põhikoolis (projekti periood 1.02.2021-31.11.2022) projektiga jätkati matemaatika- ja lugemispädevuse testide loomise projekti alusel matemaatikapädevuse arengu uurimist. Eesmärgiks oli hinnata matemaatikapädevuse arengut kolmandast viienda klassini ja kuuendast kaheksanda klassini. Projekti tulemusel saab hinnata, mil määral tõuseb õpilaste matemaatikapädevuse tase, millised varasemad oskused ja teadmised ennustavad matemaatikapädevust viiendas ja kaheksandas klassis ning kuidas on lugemispädevuse areng seotud matemaatikapädevuse arenguga. Lisaks hinnati ka matemaatika õppimisega ning õppimisega üldisemalt seotud ärevust ja motivatsiooni. Projekti kaudu saadud tulemused annavad olulist infot selle kohta, kuidas õpilaste oskused arenevad ja millised võivad olla arengut soodustavad, aga ka takistavad tegurid. 

Projekti juhiks oli LTI vanemteadur Kaja Mädamürk ning teisteks projekti peamisteks elluviijateks olid LTI doktorandid Triinu Kilp-Kabel ja Hardi Sigus, lisaks aitasid projekti tegemistes kaasa ka teised TLÜ töötajad ja üliõpilased ning Turu Ülikooli teadurid.

 

3. projekt (2022-2025): Matemaatikapädevuse arendamine põhikoolis: matemaatika kasutamine väljaspool klassiruumi

 

Matemaatikapädevuse arendamine põhikoolis: matemaatika kasutamine väljaspool klassiruumi (projekti periood 1.01.2022-31.12.2025) projektiga jätkatakse matemaatikapädevuse arengu hindamist kuuendast kaheksanda klassini. Projektis osaleb esimese projekti 3. klassi valim, kes projekti lõpuks lõpetab kaheksanda klassi. Lisaks koostatakse matemaatikapädevuse arendamiseks õppeprogramm seitsmendale klassile, et täpsemalt uurida matemaatikapädevuse toetamise viise ning pakkuda õpetajale kooliprogrammiga ühilduvat matemaatikapädevuse arendamise õppevahendit. Projekti tulemusel saab hinnata, kuidas arenevad õpilaste matemaatikapädevuse alaoskused ja motivatsioon ning millised matemaatikapädevuse profiilid ja arenguteed moodustuvad kolmandast kaheksanda klassini. Lisaks, milline mõju on matemaatikapädevuse sekkumisprogrammil õpilaste arengule võrreldes õpilastega, kes sekkumisprogrammis ei osale. 

Projekti vastutavaks juhiks on LTI vanemteadur Kaja Mädamürk ning teisteks projekti peamisteks elluviijateks on LTI doktorandid Triinu Kilp-Kabel ja Hardi Sigus ning külalisteadlane Serhii Petrovych. Lisaks aitavad projekti tegemistes kaasa ka teised TLÜ töötajad ja üliõpilased ning Turu Ülikooli teadurid.

 

Sekkumisuuring

2022/2023. õppeaastal viibi läbi lineaarfunktsioonide ja matemaatikapädevuse pilootsekkumine kolmanda projekti raames. Enne ja pärast pilootsekkumist lahendasid nii sekkumis- kui ka kontrollrühma õpilased testi funktsioonidest, mis hõlmas küsimusi huvist ja kasulikkusest seoses matemaatika ja funktsioonidega. Kontrollrühma õpilased õppisid lineaarfunktsioone tavapäraselt, sekkumisrühma õpilased lahendasid lisaks nende tavalistele ülesannetele vähemalt kolm tunniülesannet ja kaks kodust ülesannet reaaleluliste teemade kohta. Õpetajad said valida kuue ülesande vahel: jooksmise kiirus, ärevus, vee keetmine, juuste kasvamine, rahatarkus ja küünla põletamine. 

Iga ülesanne hõlmas taustainfot teema kohta, kirjelduste põhjal graafikult õigete joonte leidmist, tekstülesandena lineaarfunktsiooni põhjal probleemi lahendamist kasutades valemit, tabelit ja graafikut ning arutelu küsimusi. Peale ülesande lahendamist paluti õpilastel hinnata enda oskusi lineaarfunktsioonidega seoses valides esitatud kuue väite kohta ühe kolmest valikust: 1) Pean veel õppima, kuna ei saanud aru; 2) Saan ise aru, aga kaaslasele selgitada veel ei oska; või 3) Saan ise aru ja oskan ka kaaslasele selgitada. Õpilased said jooksvalt kirjutada ülesannete kogudesse ka tagasisidet selle kohta, mida nad ülesannetest arvasid. 

Pilootsekkumise tulemusel selgus, et sekkumisrühma õpilased suutsid paremini lahendada reaalelulist lineaarfunktsiooni ülesannet peale sekkumist võrreldes kontrollrühmaga. Täpsemalt, sekkumisrühma õpilased suutsid esitatud teksti põhjal leida lineaarliikme kordaja, vabaliikme ja lineaarfunktsiooni oluliselt paremini võrreldes kontrollrühma õpilastega. Lisaks tõusis sekkumisrühmal arvamus matemaatika kasulikkusest. 

Õpilaste ja õpetajate tagasiside põhjal tehti täiendusi ja parandusi sekkumisülesannetes ning testides. Täiendatud materjali põhjal toimub sekkumine 2023/2024. õppeaastal. 

Pilootsekkumise vastutavaks juhiks oli LTI vanemteadur Kaja Mädamürk ning läbiviijateks LTI doktorandid Triinu Kilp-Kabel ja Hardi Sigus. 

Teadusartiklid

  1. Kilp-Kabel, Triinu; Mädamürk, Kaja (2023). A pilot intervention using real life linear function tasks and its relation to self-reported math and function interest and utility. ICERI2023 Proceedings.  ICERI2023 Proceedings, 2601−2610. (ICERI2023 Proceedings; 1). DOI: 10.21125/iceri.2023.0696.
  2. Petrovych, Serhii; Mädamürk, Kaja (2023). Math motivation, anxiety, and teachers’ emotional support related to calculation and word problem solving skills in middle school. ICERI2023 Proceedings.  IATED , 3408−3413. (ICERI2023 Proceedings; 1). DOI: 10.21125/iceri.2023.0881.
  3. Sigus, H.; Soodla, P.; Mädamürk, K. (2023). Tava- ja eriklassis õppivate hariduslike erivajadustega õpilaste lugemis- ja matemaatikaoskused. Eesti Haridusteaduste Ajakiri = Estonian Journal of Education, 11 (1),  159−186. DOI: 10.12697/eha.2023.11.1.07.
  4. Kikas, Eve; Mädamürk, Kaja; Silinskas, Gintautas (2022). Parental homework-help profiles throughout grades 6-9: Relations to motivation and mathematics skills. Frontiers in Education, 7,  ARTN 914992. DOI: 10.3389/feduc.2022.914992.

Konverentside ettekanded

  1. Kilp-Kabel, Triinu; Mädamürk, Kaja. (2023). A pilot intervention using real life linear function tasks and its relation to self-reported math and function interest and utility. In:  ICERI2023 16th annual International Conference of Education, Research and Innovation, Seville, Spain, 13-15 November, 2023.
  2. Petrovych, Serhii; Mädamürk, Kaja (2023). Math motivation, anxiety, and teachers’ emotional support related to calculation and word problem solving skills in middle school. ICERI2023 Proceedings.  IATED, 3408−3413. (ICERI2023 Proceedings; 1). DOI: 10.21125/iceri.2023.0881.
  3. Mädamürk, Kaja; Kurvits, Jüri; Kikas, Eve (2023). Profiles of mathematical relational reasoning and students’ motivation in fifth grade. In: (302). EARLI  2023 The 20th Biennial EARLI Conference for Research on Learning and Instruction, Thessaloniki, Greece, 22-26 August 2023.
  4. Kilp-Kabel, Triinu; Mädamürk, Kaja (2023). The development of math competence and its relation to math interest. In:  EARLI 2023 The 20th Biennial EARLI Conference for Research on Learning and Instruction, Thessaloniki, Greece, 22-26 August 2023.
  5. Mädamürk, Kaja; Kikas, Eve  (2023). Development of Mathematical Skills: Variable- and Person-Oriented Approaches. In:  2023 AERA Annual Meeting, Chicago, 13.04-16.04.2023.