Tutkimustausta

Four Ferriesin tarjoamat tuotteet ovat tulosta yli 15 vuoden tutkimuksesta Åbo Akademissa ja Turun yliopistossa. Ralph-Johan Back ja Joakim von Wright kehittivät rakenteiset päättelyketjut alunperin 1990-luvun lopussa Edsger W. Dijkstran, Wim Feijenin ja Nettie van Gasterenin 1980-luvulla tekemän tutkimuksen pohjalta.

Menetelmää kehitettiin eteenpäin Learning and Reasoning -laboratoriossa, joka on Turun yliopiston ja Åbo Akademin yhteinen tutkimuslaboratorio. Tutkimusta ovat rahoittaneet Suomen Akatemia, TEKES, EU, Teknologiateollisuus ry ja Svenska kulturfonden. Rakenteisia päättelyketjuja on kokeilty käytännössä laajasti yläkoulu- ja lukiotasolla.

4f Studion ensimmäinen versio kehitettiin E-math projektissa (2011- 2013). Se oli EU:n Central Baltic Interreg IV -ohjelmaan kuulunut projekti. Projektissa kehitettiin sähköinen oppimisympäristö lukion matematiikan opetusta varten sekä rakenteisia päättelykejuja käyttäviä oppikirjoja, ja oppimisympäristöä ja kirjoja kokeiltiin 15 koulussa Suomessa, Virossa ja Ruotsissa.

Svenska kulturfonden rahoitti kaksi eMathin jatkoprojektia vuosina 2014-2016. Ensimmäisessä (eMath 2) kirjoitettiin täydellinen sarja lukion pitkän matematiikan opetussuunnitelmaa noudattavia kirjoja. Toisessa projektissa (ViRum) sähköistä oppimis- ja opetusympäristöä kehitettiin ja laajennettiin edelleen niin, että se sopii kaikille oppiaineille kaikilla koulutustasoilla.

Projektit

  • 1998 - 2004 Basic research on structured derivations (Ralph-Johan Back and Joakim von Wright). A number of projects funded by the Academy of Finland
  • 2000 - . Learning and Reasoning laboratory was founded, focusing on Mathematics and Programming education. The laboratory is jointly managed by Abo Akademi University (Ralph-Johan Back) and University of Turku (Tapio Salakoski)
  • 2002 - 2007 Formal Methods in Programing (Ralph-Johan Back). A Center of Excellence in Research at the Academy of Finland.
  • 2007 - 2014. Teachers training and tutorials on structured derivations. Supported by The Centennial Foundation of the Finnish Technology Industry.
  • 2008 - 2015. Teachers training courses on structured derivations and digital mathematics environments. Financed by the Finnish National Board of Education.
  • 2009 - 2011. Structured derivations in junior high school. Financed by the Finnish Technology Development Center (TEKES).
  • 2011 - 2013. E-math project. Building a digital platform for teaching mathematics at high school level. EU Central Baltic project, with participants from Finland (Turku, Aland), Sweden (Stockholm) and Estonia (Tallinn).
  • 2014 - 2016. eMath 2 project. Creating a complete textbook series for high school mathematics. Funded by the Swedish Cultural Foundation of Finland.
  • 2014 - 2017. ViRum project. Purpose is to create a computer based platform for digital courses over the net, for all topics in high school. Funded by the Swedish Cultural Foundation of Finland.

Lue lisää

Tutkimusprojekteista on kirjoitettu suuri joukko julkaisuja, jotka kuvaavat menetelmiä ja niiden käyttökokemuksia. Seuraavissa artikkeleissa on paljon lisätietoa, ja osa niistä on suoraan ladattavissa tältä sivulta.

  • Teachers' Experience from Using Interactive E-books in the Classroom (Hägerstedt, E., Mannila, L., Salakoski, T. and Back, R-J., The Seventh Nordic Conference on Mathematics Education, NORMA14. Turku, Finland, June 2014)
  • Haasteet ja mahdollisuudet tietokonetuetussa matematiikan opetuksessa (Sallasmaa, P., Mannila, L., Peltomäki, M., Salakoski, T., Salmela, P. and Back, R-J, OPTEK ensitulosjulkaisu, 2011)
  • "It Takes Me Longer, but I Understand Better" – Student Feedback on Structured Derivations (Back, R-J., Mannila, L. and Wallin, S., International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, Vol. 41, No. 5, pp. 575-593)
  • Structured Derivations: a Unified Proof Style for Teaching Mathematics. (Back R-J., Formal Aspects of Computing, 22(5), pp. 629-661)
  • Strukturerade härledningar i matematikundervisningen (Mannila, L. and Back, R-J. , Arkhimedes, No. 6, pp. 24-34)
  • Strukturerade härledningar ökar förståelsen (Mannila, L., Nämnaren, No. 3, pp. 18-25)
  • Writing Mathematics on the Computer Starting at Upper-Secondary Level (Peltomäki, M. and Mannila, L., ICL2010: 13th International Conference on Interactive Computer Aided Learning. Hasselt, Belgium. September 2010)
  • Student Justifications in High School Mathematics (Mannila, L., Wallin, S. and Back, R-J., CERME 6: Sixth Conference of European Research in Mathematics Education. Lyon, France, January-February, 2009)
  • An Empirical Evaluation of Structured Derivations in High School Mathematics (Peltomäki, M., and Back, R-J., ICMI 19: 19th ICMI Study Conference on Proof and Proving in Mathematics Education. Taipei, Taiwan, May 2009)
  • Promoting Students’ Justification Skills Using Structured Derivations (Mannila, L. and Wallin, S., ICMI 19: 19th ICMI Study Conference on Proof and Proving in Mathematics Education. Taipei, Taiwan, May 2009)
  • Rakenteiset päättelyketjut matematiikan opetuksessa (Peltomäki, M., Dimensio, No. 5, pp. 20-22)
  • Teaching Mathematics and Programming – New Approaches with Empirical Evaluation (Mannila, L. Phd Thesis, November 2009)
  • Structured Derivations: a Logic Based Approach to Teaching Mathematics (Back, R-J., Mannila, L., Peltomäki, M. and Sibelius, P., FORMED08, Budapest, March 2008)
  • Refinement Calculus: A Systematic Introduction. Chapters introducing the format (PDF): 3, 4, 6, 7 (Book by Back and von Wright, 1998)
  • Structured Calculation Proof (Back R-J., Grundy, J. and von Wright, J., 1997)
  • Structured Derivations: a Method for Doing High-School Mathematics Carefully (Back, R-J. and von Wright, J, 1999)
  • Field Tests of the Structured Derivations Method (Back, R-J., Sjöberg, M. and von Wright, J., 2002)
  • Structured Derivations Supporting High-School Mathematics (Back, R-J., Peltomäki, M., Salakoski, T. and von Wright, J., 2004)
  • Teaching High-School Mathematics with Structured Derivations in Hypertext Format (Back, R-J., Kavander, T., Nylund, M., Peltomäki, M., Salakoski, T. and von Wright, J., 2002)
  • Matemaattinen todistaminen ja abstrahtointi lukion matematiikan opetuksessa – opetuskokeilu rakenteisten johtojen avulla (Back, R-J., Kavander, T., Nylund, M., Peltomäki, M., Salakoski, T. and von Wright, J., 2002)