Tilbake til søkeresultatene

FINNUT-Forskning og innovasjon i utdanningssektoren

Mathematical reasoning with cognitive technology

Alternativ tittel: Matematisk resonnering med kognitiv teknologi

Tildelt: kr 6,1 mill.

Digitale verktøy og fremskritt i maskinlæring åpner nye muligheter for å undersøke hvordan vi lærer matematikk og bruker ulike skriftlige representasjoner til å løse problemer (matematisk literacy). I prosjektet Mathematical Reasoning with Cognitive Technology har vi undersøkt hvordan elever, lærerstudenter og maskinlæringsalgoritmer utvikler og bruker ulike typer representasjoner til å resonnere og løse matematikkoppgaver. Hovedhensikten var å avdekke generelle prinsipper for hvordan vi lærer matematikk som kan danne utgangspunktet for å utvikle ny teori for matematisk kunnskap og didaktikk. Gjennom prosjektet har vi utviklet i) teoretiske modeller for matematikklæring, ii) digital teknologi for å samle og analysere data på matematiske løsningsprosesser, og iii) en forskningsgruppe med et nettverk av internasjonale eksperter innen matematisk kognisjon. Gjennom internasjonalt samarbeid har vi utviklet teoretiske modeller for læring om tall og telling, og for rollen til definisjoner i matematisk resonnering, som er publisert i eller under fagfellevurdering i anerkjente journaler i kognitiv psykologi og matematikkdidaktikk. I tillegg til prosjektgruppen har prosjektet involvert 12 mastergradsavhandlinger, en Erasmus-student, et doktorgradsprosjekt, en postdoktorstilling og en forskerstilling. Forskerstillingen har nå gått over i en PhD-stilling ved instituttet. Flere resultater fra det empiriske arbeidet er presentert ved matematikkdidaktikk-konferanser som ICME, CERME og NORMA og er i prosess for publisering i anerkjente matematikkdidaktiske tidsskrifter.

Outcomes: 10+ Conference presentations. 6 Scientific publications. 4+ Manuscripts in process for publication. A new theoretical understanding of the learning of fundamental elements of mathematical reasoning. A digital platform for research on mathematical reasoning. 12 Masters theses. 1 PhD thesis (delivered February, 2022. Expected to be defended later this year). The researcher is now transitioning into a PhD position at the department. An NTNU-based research group in mathematical cognition with a network of international experts. Impacts: During the project period the research group has narrowed its scope of mathematical reasoning to reasoning about quantities which is a very active research area, and the role of definitions in mathematical reasoning which is an underprioritized area of research in mathematics education. Building on the results and experience gained during the project period, the research group is now well positioned for A. high-impact publications in general scientific journals, B. attracting external funding from national and international sources, and C. making a fundamental impact on education through the development of a more rigorous theory of teaching and learning mathematics.

What learning processes allow us to do mathematics, and how can answers to that question translate to improved mathematics education and teaching practices? Digital Reasoning will leverage a digital learning and research platform for representation-based mathematical reasoning to collect dynamic data about the learning processes of pupils and preservice teachers. The data allows us to develop computation models of mathematical cognition that can A. shed light on general principles for learning mathematics and B. fuel next-generation education technology for artificial assessment and tutoring of mathematical literacy skills. Engaging an international network of world-leading researchers in an interdisciplinary effort towards developing new theoretical foundations and innovative cognitive technology for mathematics education, Digital Reasoning will provide an important piece of research towards improving the opportunity for pupils and preservice teachers to engage with relevant mathematical practices and for school mathematics to meet the needs of industry, science and society.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FINNUT-Forskning og innovasjon i utdanningssektoren

Finansieringskilder