16 <strong>Solmu</strong>a) (2xy) 3b)( ) 2 3ab2cc) x 3 y 4 x 5 y 2d) (x 3 ) 4e) a8a 4f) e 0 + 1g) a −2 − 1 a 2Ammattikoulupohjaisilla luokilla huonoa lähtötasoakuvaa se, että vain noin joka viides osaa ratkaista yksinkertaisenyhtälön, esimerkiksi yhtälön. Näillä luokillaalgebran opetukseen on käytetty ensin 74 oppituntia.Sitten on pidetty perusalgebran testi, jonka tyypillisestineljännes luokasta läpäisee ensimmäisellä kerralla; jotkuttarvitsevat viitisen uusintaa.Kukaan ei ole purnannut – kaikki oppilaat ovat kokeneetperusalgebran kohentamisprojektin kotitehtävineenja uusintatesteineen mielekkääksi. Vaikka kaikkisuorittavat kaikki tehtävätyypit, virheitä tulee jatkossakin,koska laskentarutiinien hankkiminen on laiminlyötyaiemmissa opinnoissa.Uusintatestien kulkuEsimerkiksi eräällä ylioppilasluokalla ensimmäisen testinkaikki tehtävät ratkaisi oikein joka toinen. Testiä läpäisemättömätsaivat pakollisia kotitehtäviä niistä tehtävätyypeistä,joita eivät hallinneet. Lisätehtävät oliotettu Teknisten ammattien matematiikka 2Z -kirjasta(Kinnunen et al., 1985). Jokainen tehtävätyyppi tulisuorittaa niin monta kertaa, että se osattiin. Seuraavataulukko näyttää, miten ylioppilaat kyseisellä luokallasaivat tehtävätyyppejä suoritetuiksi.Taulukko. Ylioppilaiden suorittamattomien tehtävätyyppienväheneminen; rivi kuvaa yhden henkilön kehitystä.Yksi henkilö tarvitsi 4 uusintakertaa. Kuusitoistaopiskelijaa suoritti kaikki tehtävät ensimmäisessätestissä, eivätkä he siksi esiinny tässä taulukossa.0 1 2 3BD BDIK KCDEIK CCKBCDGI DBCIJK KDCJK DCDEGIK DEG GEICK CKCFI FCDE CEABCEFK ABCEFK CEFBEFIJK BEFK EK KFGK FK KSarakkeet:(0) Perusalgebran testissä suorittamattomat tehtävät.(1) 1. uusintatestissä suorittamattomat tehtävät.(2) 2. uusintatestissä suorittamattomat tehtävät.(3) 3. uusintatestissä suorittamattomat tehtävät.Opiskelijoiden näkemyksiä huononosaamisen syistäKun ylioppilailta on kyselty, miksi he eivät ole oppineetmatematiikan perusasioita lukiossa, he eivät ole moittineetmatematiikan opettajia epäpäteviksi; päinvastoinmoni on kiitellyt opettajansa perusteellista ja innostavaaopetusta. Opiskelijoiden esittämät syyt huonoonosaamiseen voidaan luokitella seuraaviin neljään ryhmään,joiden perässä on henkilökohtaisia kommenttejaammattikorkeakoulun opettajan näkökulmasta.Lukion oppimäärän laajuus. Asioita on niin paljon,että niitä ei ehditä käydä kunnolla läpi. Kommentti:Ottaen huomioon matematiikan perusasioiden surkeanosaamisen, aihepiirien ja aineiston karsintaa olisi tehtäväpaljon. On tärkeää, että kaikki oppivat matematiikanperusteet hyvin lukiossa ja aiemmissa opinnoissa.Hyvien perustaitojen turvin sitten ne, jotka tarvitsevatpaljon matematiikkaa ammattiopinnoissaan,oppivat tarvitsemansa matematiikan osa-alueet kyllämyöhemminkin: tiedämme, että niistä lukiolaisista, jotka1950-, 1960-, 1970-luvuilla suorittivat laajuudeltaannykyistä huomattavasti suppeamman oppimäärän, ontullut esimerkiksi maailmanmenestystä saavuttaneidenkännyköiden ja risteilyalusten suunnittelijoita, kansainvälisiämatematiikan tutkijoita.Motivaatio. Monella opiskelijalla ei lukiossa ole ollutmotivaatiota opiskella matematiikkaa; ei ole ollut tietoasiitä, että tulee tarvitsemaan matematiikkaa ammattiopinnoissaan.Kommentti: Matematiikan motivaatioongelmaalkaa ilmeisesti jo ala-asteella, kun peleihinja muuhun arkipäivään liittyvä aritmetiikka on opittu,ja päättyy vasta korkeakouluissa, joissa matematiikkaatoden teolla käytetään eri aloilla. Muistan, kuinkalukion matematiikan opettajani Ahti Kantanen kertoiheti aluksi erittäin painokkaasti, että matematiikkaatulevat tarvitsemaan myöhemmissä opinnoissaankaikki paitsi papit. Hän ei yrittänyt koko ajan esittää,kuinka juuri opiskelemamme asiat olisivat välittömästitarpeen käytännön ongelmissa. Se, että nykyisin usein
<strong>Solmu</strong> 17yritetään jatkuvasti vakuutella matematiikan hyödyllisyyttäongelmanratkaisuilla, on oppilaiden aliarvioimistaja johtaa ongelmien käsittelyyn, joilla on vähäntekemistä varsinaisen, ammattiopinnoissa ja matematiikanopinnoissa tarvittavan matematiikan kanssa, sekäkirjojen paisutteluun niin, että oppilaiden on vaikeahahmottaa matematiikan keskeisiä asioita. Martio(2001) vertaa ongelmanratkaisun korostamista 1970-luvun virheeseen ”uuteen matematiikkaan” ja esittää,että suomalaisten koululaisten menestyminen eräissäkansainvälisissä vertailuissa perustuu sellaiseen osaamiseenongelmien ratkaisuissa, mikä ei kuvasta varsinaisenmatematiikan osaamista. Varmasti monet ongelmanratkaisutovat lukiossa motivoivia, mutta tärkeintäolisi luoda matemaattiset valmiudet ammattialojen todellistenongelmien käsittelyyn ja matematiikan opiskeluunkorkeakouluissa. Opettajien on tunnettava matemaattisettarpeet korkeakouluopinnoissa ja välitettävätätä tietoutta oppilaille motivaatioksi. Globaalissamaailmantaloudessa Suomen hyvinvoinnin ylläpito perustuuteknologiseen osaamiseen, jossa matematiikallaon ratkaisevampi merkitys kuin yleisesti tiedetään.Vähäiset vaatimukset. Monet opiskelijat moittivatlukio-opetustaan siitä, että niistä pääsi liian helpostiläpi osaamatta edes perusasioita; poissaoloja sallittiin;pakollisia kotitehtäviä toivottiin nyt jälkikäteen.Kommentti: Korkeakouluissa vaaditaan todellista eikäsuhteellista osaamista. Absoluuttista osaamista perusasioissaon vaadittava jo aiemmin: ammattikorkeakouluissanäkee paljon ylioppilaita, jotka ovat lukiossa tottuneetsiihen, että kursseista pääsee läpi vähäisin tiedoin,ja jotka tajuavat realiteetit liian myöhään joutuenlopulta lopettamaan osaamattomuuden suohon vajonneetopintonsa. Opiskelijoiden oman edun vuoksi matematiikanopettajan tulee vaatia matematiikan perusteidenosaaminen kaikilta oppilailta – mitään sivistyksellistävahinkoa ei tapahdu, vaikka sitten myöhemminosoittautuukin, että jotkut eivät matematiikkaa tarvitse.Hitaammin oppivien tukeminen. Lukion opettajiansaovat eräät opiskelijat arvostelleet siitä, että hekiinnittivät huomionsa hyvin menestyviin oppilaisiin jajättivät hitaammin matematiikkaa oppivat oman onnensanojaan. Kommentti: Matematiikassa tosiaan perinteisestikunnioitetaan huippuosaajia, mutta jokaisenopettajan tulisi kuitenkin tietää, kuinka laajasti matematiikkaatarvitaan jatko-opinnoissa ja kuinka tärkeääsiksi on kärsivällisesti varmistaa, että kaikki oppivathyvin matematiikan perusasiat. Moni hitaasti matematiikkaaoppiva ei myöhemmin sitä aktiivisesti käytäammattielämässä, mutta tarvitsee sitä korkeakouluopinnoissa.Olen opettanut monia lukion matematiikassakuutosen saaneita opiskelijoita, jotka ovat menestyneethyvin matematiikassa motivoiduttuaan sitäharjoittelemaan ja joista on tullut hyviä insinöörejä.Johtopäätöksiä ja ehdotuksiaKurssimuotoisessakin lukiossa on huolehdittava perusasioidenosaamisesta, ettei käy niin, että opiskelija pääseejokaisesta kurssista läpi opittuaan pintapuolisestijoitain uusia ideoita, osaamatta kuitenkaan matematiikanperusteita. Tämä koskee myös lyhyen matematiikanlukijoita. Esimerkiksi rakennusosastolla opiskelevistaylioppilaista noin kolmasosa on suorittanutlyhyen matematiikan. Siis myös lyhyen matematiikanopettajan on opiskelijoiden oman edun vuoksi vaadittava,että he osaavat hyvin matematiikan perusteet. Etukäteenlukiossa ei voi tietää, ketkä tulevat myöhemmintarvitsemaan matematiikkaa.Vaikka korkeakoulujen ammattiaineiden kannalta ontärkeintä, että opiskelijat hallitsevat rutiininomaisestiperusmatematiikan, jota ammattiaineet sitten käyttäväthyväksi omia ilmiöitään kuvatessaan ja niiden ongelmiaratkaistessaan, on erittäin tärkeää, että opetettavatasiat perustellaan hyvin. Perustelut edistävät oppilaidenomakohtaista ajattelua – vastakohtana on seikävä tilanne, että opiskelija kokee matematiikan tylsänäkaavakokoelmana. Lukiossa ja ammattikouluissaperustelujen ei tarvitse olla korkeakoulutasoisia. Vaikeattäsmälliset perustelut voidaan esittää alaviitteissätai liitteissä lahjakkaimpien opiskelijoiden hyödyksi.Matematiikan perusteita opiskeltaessa on myös opittavamuutamia asioita ulkoa kuten esimerkiksi trigonometristenfunktioiden määritelmät, jotka vain noinpuolet rakennusosaston uusista ylioppilaista muisti.Kun esimerkiksi statiikassa jatkuvasti esiintyy sinejä jakosineja, ei opiskelija ehdi oppitunneilla kaavakokoelmaaselaten saada selville niiden määrittelyjä. Se, ettämuistaa perusmääritelmät ja -tulokset, joita matematiikassaei ole paljon, on nykyisenkin kasvatustieteellisenperussuuntauksen, konstruktivismin, mukaista: ihmisentäytyy rakentaa omaa osaamista, ja yhtenä osatekijänäsiinä on perusasioiden muistaminen.Ammattikorkeakouluissa uusia asioita opetettaessa näkee,kuinka harjaantumattomia useat opiskelijat ovathahmottamaan ja painamaan mieleensä opetettavanasian keskeisiä määritelmiä ja tuloksia. Kaavakokoelmienkäytöllä on ollut tässä suhteessa turmiollinen vaikutus.Kaavakokoelman sijasta opettaja voi selvästi sanoa,mitkä asiat täytyy osata ja muistaa, ja hän voikokeessa antaa vähemmän tärkeät yhtälöt. Kaavakokoelmienkäytön kritiikkiä esitettiin jo Kivelän (1994)artikkelissa.YlioppilaskirjoituksetMatematiikan perusteiden oppimiseksi jo lukiossa onesitetty erittäin hyvä ehdotus: matematiikan ylioppilaskirjoitustenjakaminen kahteen osaan (Toivonen, 1995).