Tietokoneistetun matematiikan koulutuksen toteutettavuuden ja tehokkuuden arviointi

Laskennallinen sujuvuus ja matemaattisten käsitteiden ymmärtäminen ovat välttämättömiä opiskelijoiden matematiikan saavutuksille. Matematiikan oppimistavoitteiden saavuttaminen lapsuudessa ennustaa ainutlaatuisella tavalla menestystä ja hyvinvointia elämänkulussa. Lapsuuden matematiikan osaamiseen panostaminen on siis ratkaisevan tärkeää, jotta opiskelijat voivat valmistautua ongelmien ratkaisuun ja elämässä menestymiseen. Kouluissa matematiikan opettajat kohtaavat yhä monimutkaisempia vaatimuksia, mutta opetusaika on rajallinen. Opiskelijat, jotka kamppailevat, saattavat tarvita laajaa yksilöllistä harjoittelua menestyäkseen. Tätä varten nykypäivän kouluissa käytetään uusia tietokoneistettuja koulutusmenetelmiä auttamaan oppilaita saamaan tärkeitä kykyjä. National Association for the Education of Young Children (NAEYC) mukaan useimmat koulut ovat ottaneet käyttöön digitaalisia työkaluja luokkahuoneessa, ja ne ovat yhä enemmän kiinnostuneita tarjoamaan oppilaille uusia koulutusresursseja. Tällaisilla erikoisohjelmilla voi olla potentiaalia parantaa lasten akateemista kasvua, mutta niitä ei arvioida riittävästi. Lisäksi opettajat eivät välttämättä ole valmiita valitsemaan ja käyttämään riittäviä digitaalisia työkaluja.

On olemassa lukuisia verkko-oppimisohjelmia, jotka herättävät opiskelijoiden motivaatiotasoja ja noudattavat yhteisiä ydinstandardeja. Jotkut niistä ovat kalliita kouluille, kun taas toiset ovat ilmaisia, mikä tekee niistä erityisen houkuttelevia sosioekonomisesti heikommassa asemassa oleville alueille. Yksi uudimmista, mutta paljon käytetyistä ohjelmista on Prodigy, adaptiivinen avoimen pääsyn online-matematiikan koulutuspeli, joka mukautuu jatkuvasti oppilaiden edistymiseen. Prodigy on erilainen kuin useimmat muut ohjelmat leikkipohjaisen virtuaalitodellisuusympäristönsä ansiosta, jota opiskelijat tutkivat avatarin kanssa ratkaistessaan matemaattisia kysymyksiä. Tämän seurauksena opiskelijat voivat olla erittäin motivoituneita ja päättää viettää enemmän aikaa Prodigyssa kuin muissa oppimisohjelmissa. Prodigya käyttää tällä hetkellä noin 26 miljoonaa opiskelijaa ja opettajaa Yhdysvalloissa ja Kanadassa (https://www.prodigygame.com/), Yhdysvalloissa 150 koulupiiriä on ottanut Prodigyn käyttöön osana matematiikan opetussuunnitelmaansa, ja monien piirien odotetaan siirtyvän muista ohjelmista Prodigy-ohjelmaan, mutta ohjelmaa ei ole toistaiseksi arvioitu.

Tutkijoiden tavoitteena on arvioida adaptiivisen Prodigy-matematiikan koulutusohjelman käyttöä ja tehokkuutta satunnaistetulla kontrolloidulla kokeella (RCT) Knox County Schools (KCS) -piirissä.