Heikentyneiden matematiikan tulosten taustalla monia tekijöitä
Visuaalista ongelmanratkaisua ja perusteluja edellyttävissä digitaalisissa tehtävissä oppilaiden osaaminen oli kaikissa taitotasoryhmissä heikompaa kuin aiempina vuosina. Matematiikan sanastoa ja kielentämistä edellyttävissä tehtävissä havaittiin aiempaa suurempi ero oppilaiden taidoissa. Sanavaraston ja kielitaidon puutteet näkyvät aiempaa heikompina suorituksina. Monelle heikosti menestyvälle oppilaalle olisi ollut hyödyllistä saada aiempaa intensiivisempää tukea jo varhaisina kouluvuosina, sillä osaamiseroja on vaikea kuroa umpeen yläluokilla.
Kansallinen koulutuksen arviointikeskus (Karvi) on tutkinut 9. luokan matematiikan oppimistulosarvioinnin aineistojen avulla, millaisia syitä kansallisen matematiikan osaamisen laskun taustalla on. Matematiikan oppimistulosarviointi toteutettiin keväällä 2021, ja siihen osallistui yhteensä noin 12 500 yhdeksäsluokkalaista ympäri Suomen niin suomen- kuin ruotsinkielisistäkin kouluista. Arviointi oli ensimmäinen täysin digitaalisesti toteutettu 9. luokan matematiikan oppimistulosarviointi. Nyt julkaistussa arvioinnin jatkoanalyysissa selvitettiin, miten oppilaat osasivat samat tehtävät eri arvioinneissa vuosien 1998 ja 2021 välillä.
Parhaillakin oppilailla osaaminen on heikentynyt
Yhdeksäsluokkalaisten matematiikan osaaminen on ollut laskujohteista jo vuodesta 2000 lähtien. Viimeisimmän arvioinnin perusteella matematiikan osaaminen perusopetuksen päättövaiheessa on eriytynyt siten, että se muodostuu nyt aiemman normaalijakauman sijaan selvästi kolmesta osaamisryhmästä: heikosti menestyvistä, keskiosaajista ja erittäin hyvin osaavista oppilaista.
Tehtävissä, joissa ongelma saatettiin ratkaista konkreettisesti piirtämällä, osaaminen oli aiempiin vuosiin verrattuna heikompaa kaikissa osaamisryhmissä. Oppilaiden oli myös haasteellista tai vaivalloista kirjoittaa laskutoimituksia digitaalisella matematiikkaeditorilla kaikilla osaamistasoilla.
”Yllättävää on, että jopa kympin oppilailla oli vaikeuksia digitaalisessa kokeessa arvioida neliön sisään mahtuvien kolmioiden määrää. Määrä arvioitiin puolet liian pieneksi, kun paperi-kynäkokeissa tällaista ongelmaa ei ollut”, sanoo johtava arviointiasiantuntija Jari Metsämuuronen Karvista.
Viimeaikaiset alentuneet tulokset saattavat johtua osittain digitaalisten mittausten alkukankeudesta. Digitaalisen testausympäristön haasteet eivät kuitenkaan selitä osaamisen muutoksen pitkäaikaista trendiä. Digitaalisesta testausympäristöstä johtuviin haasteisiin koulujen on onneksi helppo tarttua sisällyttämällä matematiikan opetukseen matemaattisten ohjelmistojen ja editorien käyttöä.
Heikoimmin suoriutuvilla oppilailla ongelmia lukutaidossa ja pitkäjänteisyyden puutetta
Matematiikan sanastoa ja kielentämistä edellyttävissä tehtävissä havaittiin aiempaa suurempi ero oppilaiden osaamisessa. Kun perustehtävä esitetään sanallisessa muodossa tai jos tehtävässä esiintyy matematiikan sisältöön liittyvä oudompi sana, kuten ”funktio”, ”jaollinen”, ”todennäköisyys”, ”piiri” tai ”kehä”, osasivat etenkin arvosanoja 5–7 saaneet oppilaat ratkaista tehtävän heikommin kuin aiemmin.
”Emme tiedä, onko heikomman suoriutumisen syynä oppilaiden puutteellinen keskittymiskyky vai onko ongelmana näiden tehtävien ymmärtäminen”, kuvaa Metsämuuronen.
”Matematiikan tarkka kieli ja tehtävissä esiintyvät arkikielelle vieraat ilmaisut näyttävät kuitenkin johtavan kielellisesti taitamattomat oppilaat aiempaa heikompiin suorituksiin.”
Heikompi matemaattinen osaaminen saattaa olla suoraan yhteydessä lukemisharrastuksen vähentymiseen, sanaston kapeutumiseen ja testilaiskuuteen. Oppilaat eivät välttämättä ole motivoituneita vastaamaan vakavasti sellaisiin testeihin, joilla ei ole merkitystä arvosanaan tai tulevaisuuden opintoihin.
Karvi esittää, että ensimmäisiltä vuosiluokilta alkaen on syytä tukea oppilaiden sanavaraston kehittymistä ja taitoa työskennellä pitkäjänteisesti ongelmaratkaisutehtävien parissa. Tukitoimia tulee suunnata jo alkuopetuksesta lähtien riittävän tehokkaasti, sillä osaamisessa ilmeneviä puutteita on vaikea korjata ylempien luokkien aikana.
Intensiivisempi tuki matematiikassa varhaisina kouluvuosina nostaisi matematiikan kansallista osaamistasoa
Helpoin tapa nostaa kansallista osaamisen tasoa on pyrkiä nostamaan heikosti menestyvien oppilaiden osaaminen lähemmäs keskitasoa. Viimeisimmässä arvioinnissa valtaosalla 9. luokalla heikosti menestyneistä, useimmiten arvosanan 5–6 saaneista oppilaista ei ollut erityisen tai tehostetun tuen päätöstä, vaikka osaamisen näkökannalta tämä olisi ollut perusteltua. Karvi suositteleekin aiempaa intensiivisempää tukea oppilaille jo varhaisten vuosien aikana. Opettajat myös tarvitsevat työssään nykyistä enemmän resursseja ja välineitä heikosti menestyvien oppilaiden tunnistamiseksi ja auttamiseksi.
Lisäksi olisi syytä tunnistaa numerotaidottomuudesta eli dyskalkuliasta kärsivät oppilaat. Perinteisiä luki- ja oppimishäiriöitä tunnistetaan nykyään hyvin, mutta numerotaidottomuuden diagnosointi on kuitenkin vasta alkutekijöissään. Karvi suosittaakin tarvittaessa numerotaidottomuuden kartoittamista varhaisina kouluvuosina, jotta tukitoimet olisivat oikea-aikaisia ja oikeaan osuvia.
Raportin yhteydessä Karvi julkaisee arvioinnissaan käyttämänsä tehtäväsarjan kokonaisuudessaan ensimmäistä kertaa. Tehtäväsarjan avulla opettajat ja muut toimijat voivat halutessaan arvioida omaa arvosanan antamisen linjaansa suhteessa kansalliseen keskiarvoon.
Raportti:
Metsämuuronen, J. & Nousiainen, S. (toim.) (2023). Matematiikkaa COVID-19-pandemian varjossa II. Menetelmälliset ratkaisut matematiikan 9. luokan arvioinnissa keväällä 2021. Julkaisut 5:2023. Kansallinen koulutuksen arviointikeskus.
Lisätietoja:
johtava arviointiasiantuntija Jari Metsämuuronen, jari.metsamuuronen@karvi.fi, puh. +358 29 533 5516