Osallistumisaktiivisuuden vaikutus oppimistuloksiin insinöörimatematiikan opintojaksoilla

Abstract

Tutkimuksessa tarkastellaan Tampereen yliopiston ensimmäisen vuoden tekniikan kandidaattiopiskelijoiden osallistumisaktiivisuutta matematiikan opintojaksoilla lukuvuonna 2019-2020 ja tutkitaan osallistumisaktiivisuuden vaikutusta oppimistuloksiin. Erityisesti selvitetään kahden eri opetusmenetelmän vaikutuksia, sillä tutkimuksen kohteena ovat kaksi rinnakkaista opintojaksoa. Lisäksi tarkastellaan näiden opintojaksojen matematiikan aihealueista tarkemmin integraalia, jonka hahmottaminen ja soveltaminen on tärkeää tekniikan korkeakouluopinnoissa. Tutkimuksessa vertaillaan testiryhmän käänteisen oppimisen ja vertailuryhmän perinteisemmän oppimisen malleja. Käänteisessä oppimisessa keskeisessä asemassa ovat opiskelijat ja opiskelijakeskeinen oppiminen. Käänteistä oppimista käyttävällä opintojaksolla ei ollut perinteisiä luentoja, vaan opiskelijoille tarjottiin erilaisia joustavia oppimisympäristöjä. Käänteisessä oppimisessa korostuvat yhteisöllisyys, oikea-aikainen tuki ja opiskelijan mahdollisuus edetä omassa tahdissa. Tutkimuksessa perinteisemmällä mallilla tarkoitetaan opintojaksoa, jolla kontaktiopetusajasta puolet käytettiin luentoihin ja puolet harjoitustehtävien kanssa työskentelyyn. Erona käänteisen oppimisen malliin oli se, että tällä opintojaksolla perinteiset luennot olivat edelleen osa opetusta, mallin silti tukiessa opiskelijoiden yhteisöllisyyttä ja osallistumisaktiivisuutta. Tutkimuksen aineisto on kerätty lukuvuoden kolmannessa periodissa järjestetyiltä rinnakkaisilta opintojaksoilta Insinöörimatematiikka B3 ja C3. Tarkasteltava opiskelijoiden osallistumisaktiivisuus määriteltiin suoritettujen eri tyyppisten oppimistehtävien pisteiden perusteella ja oppimistulokset määriteltiin lopputentissä saavutetun opintomenestyksen perusteella. Aineistoa tutkittiin määrällisen analyysin menetelmin. Ryhmien välinen tenttipisteiden keskiarvojen vertaileminen suoritettiin Mann–Whitneyn U-testillä, erilaisien oppimistehtävätyyppien vaikutusta opintomenestykseen tarkasteltiin korrelaatiokertoimien kautta sekä näin eniten vaikuttavan oppimistehtävätyypin yhteyttä opintomenetykseen ristiintaulukoinnin avulla. Lisäksi alkutestin pisteiden perusteella luokiteltujen C3-opintojakson heikompien opiskelijoiden erilaisien oppimistehtävätyyppien vaikutusta opintomenestykseen tarkasteltiin Kruskal–Wallis-testillä. Tulosten mukaan käänteisen oppimisen mallilla opiskelijat menestyivät hieman heikommin lopputentissä kuin perinteisemmällä mallilla opiskelleet. Tuloksista kävi ilmi, että oppimistehtävien suorituksien määrä vaikutti opintomenestykseen, mutta tilastollisesti merkittävä eroa ei ryhmien välillä ollut. Lisäksi tulosten perusteella käänteisen mallin mukaan opiskelleet heikommat opiskelijat pystyivät suuremmalla osallistumisaktiivisuudella eri tyyppisissä oppimistehtävissä menestymään opinnoissa odotettua paremmin. Tulosten perusteella tutkimusta kannattaisi kehittää eteenpäin laajentaen osallistumisaktiivisuuteen vaikuttavien tekijöiden tutkimista ja niiden vaikutuksia oppimistuloksiin.