Generatiivisen tekoälyn mahdollisuudet matematiikan ylioppilaskokeeseen valmistautumisen tukena
Year: 2026
Type: dissertation
Abstract: Tässä diplomityössä tarkastellaan generatiivisen tekoälyn mahdollisuuksia tukea lukiolaisten valmistautumista matematiikan ylioppilaskokeeseen. Työ on kehittämistutkimus, jossa yhdistyvät teoreettinen tarkastelu ja käytännöllinen kehitystyö. Teoreettinen viitekehys rakentuu generatiivista tekoälyä ja sen opetuskäyttöä koskevasta tutkimuksesta, teknologian hyväksymismallista sekä matematiikan akateemisesta lukutaidosta. Viitekehyksen pohjalta kehitettiin Matematiikka Tutor -oppimisympäristö, jonka tarkoituksena on tukea lukiolaisia matematiikan ylioppilaskokeeseen valmistautumisessa hyödyntämällä vanhoja ylioppilaskoetehtäviä, hyvän vastauksen piirteitä ja generatiiviseen tekoälyyn perustuvaa ohjausta. Työn matemaattinen sisältöalue kohdistui erityisesti funktion raja-arvon, jatkuvuuden ja derivoituvuuden teemoihin. Sisältöaluetta hyödynnettiin myös oppimisympäristön toiminnan testaamisessa työn tekijän toimesta. Tutkimus eteni kolmessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa toteutettiin alkukartoituskysely, jossa selvitettiin lukiolaisten kokemuksia tekoälytyökalujen käytöstä matematiikan opiskelussa sekä heidän tuen tarpeitaan ylioppilaskokeeseen valmistautumisessa. Kyselyyn vastasi 211 opiskelijaa. Toisessa vaiheessa kehitettiin alkukartoituksen tulosten ja teoreettisen viitekehyksen pohjalta Matematiikka Tutor -oppimisympäristö. Kehitysvaiheessa oppimisympäristöä testattiin myös tekijän toimesta tekoälyn matemaattisen sisällön ja antaman palautteen oikeellisuuden arvioimiseksi. Kolmannessa vaiheessa oppimisympäristöä pilotoitiin lukio-opiskelijoilla. Pilotointiin ilmoittautui 125 opiskelijaa, joista 26 vastasi palautekyselyyn. Tulokset osoittivat, että opiskelijat haluavat valmistautumisensa tueksi erityisesti vanhoja ylioppilaskoetehtäviä, selkeästi avattuja välivaiheita ja malliratkaisuja sekä yksilöllistä palautetta omasta osaamisestaan. Pilotoinnin perusteella oppimisympäristö koettiin ennen kaikkea opiskelun sujuvuutta tukevaksi. Suosituimpia käyttötapoja olivat palautteen ja pistearvion pyytäminen omista ratkaisuista, asioiden selittäminen ja yksinkertaistaminen sekä vihjeiden saaminen tehtävien ratkaisemiseen. Tekoälyn antama palaute arvioitiin pääosin hyödylliseksi, ja enemmistö vastaajista koki opiskelun sujuneen tekoälyn avulla tavallista paremmin. Sen sijaan vaikutus syvällisen ymmärryksen kehittymiseen arvioitiin maltillisemmaksi. Lisäksi enemmistö palautekyselyyn vastanneista ilmoitti saattavansa haluta käyttää vastaavanlaisia tekoälyä hyödyntäviä oppimisympäristöjä myös tulevaisuudessa. Tulosten perusteella generatiivinen tekoäly on lupaava väline matematiikan ylioppilaskokeeseen valmistautumisen tukena erityisesti silloin, kun sen käyttö perustuu pedagogisesti huolelliseen suunnitteluun ja opiskelijan ajattelua aktivoiviin ratkaisuihin.
Author: Kuoppala, Elias
Language: Finnish
Subfield: Education
Field: Social Sciences
Domain: Social Sciences
SDG: Quality education
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7160733420