Tekniikan alan kandidaattiopiskelijoiden matematiikan tehtävien ajankäyttö, minäpystyvyys ja opintomenestys

Abstract

Tutkimuksessa tarkastellaan Tampereen yliopiston ensimmäisen vuoden tekniikan kandidaattiopiskelijoiden ajankäytön yhteyttä minäpystyvyyteen ja opintomenestykseen matematiikan perusopintojaksoilla. Minäpystyvyydellä tarkoitetaan, miten yksilö uskoo suoriutuvansa tehtävistä tai muunlaisista haasteista erilaisissa olosuhteissa.

Tutkimuksen kohteena ovat sekä opintojaksojen luentototeutuksille että käänteisestä opetuksesta ja oppimisesta muodostuville flippaustoteutuksille osallistuneet opiskelijaryhmät. Flippaustoteutuksilla luennot oli korvattu opetusvideoilla ja toteutuksilla järjestettiin muita opetusmenetelmälle ominaisia tukitoimintoja. Tutkimuksen aineisto kerättiin Tampereen yliopiston tekniikan alan opiskelijoiden matematiikan perusopintojaksoilta lukuvuonna 2020-2021. Aineisto muodostettiin verkko-opiskeluympäristöstä kerätystä opiskelijadatasta ja matematiikan opiskelua koskevasta kyselystä.

Tutkimuksen viitekehys muodostuu minäpystyvyyden, tehokkaan ajankäytön sekä käänteisen opetuksen ja oppimisen teoriasta. Viitekehyksessä esitellään myös opiskelijoiden ajankäyttöön liittyvää tutkimusta.

Tutkimuksessa mitattiin ja seurattiin opiskelijoiden verkkotehtävien suorittamista eri opintojaksoilla. Verkkotehtävien suoritustiedoista tarkastelun kohteena olivat viikoittaisten tehtäväsarjojen aloitusajat ja tehtäviin käytetyt kokonaisajat. Opiskelijat jaettiin vertailuryhmiin minäpystyvyyden ja tenttimenestyksen perusteella. Opiskelijaryhmien ajankäyttöä vertailtiin Kolmogorov-Smirnovin kahden otoksen testillä. Verkkotehtävien keskimääräistä aloitusaikaa ja tehtäviin käytettyä kokonaisaikaa pyrittiin selittämään opintojaksojen toteutustavalla, tenttipisteillä ja minäpystyvyydellä. Analyysimenetelmänä käytettiin yleistettyä lineaarista mallia gamma-regressiolla.

Tulosten mukaan opintojaksojen tenteissä parhaiten menestyneet opiskelijat aloittavat verkkotehtävien tekemisen keskimäärin aiemmin kuin heikoimmin tenteissä menestyneet opiskelijat. Osalla opintojaksototeutuksista myös vahvimman minäpystyvyyden omaavat opiskelijat aloittivat työskentelyn aiemmin kuin heikoimman minäpystyvyyden omaavat opiskelijat. Tulos ei kuitenkaan ollut yhtä yksiselitteinen kuin opintomenestyksen perusteella tehdyssä vertailussa. Opiskelijat vaikuttivat tutkimustulosten mukaan myös keskimäärin aikaistavan verkkotehtävien aloitusajankohtia lukuvuoden toisen ja kolmannen opintojakson aikana. Tutkimuksessa havaittiin myös, että opiskelijoiden minäpystyvyys selittää yleisesti melko heikosti verkkotehtävien aloitusaikoja ja tehtäviin käytettyä kokonaisaikaa.

This thesis considers the connection between time use, self-efficacy and academic performance among first-year bachelor students. Self-efficacy refers to people’s beliefs about their ability to effectively perform and overcome obstacles in different circumstances.

The subjects of this study were students participating in the joint mathematics courses in Bachelor of Science programs. Two different types of course implementations were arranged. The lecture implementation was a traditional one, while the flipped implementation replaced the lectures with educational videos and additional support. Flipped implementations consisted of elements from both the Flipped Learning (FL) and the Flipped Classroom (FC) models. The students' time use in a virtual learning environment was monitored. The focus was in the weekly exercise sets that were answered in the virtual learning environment. The individual starting times and execution times to complete the exercises were collected and transformed for a further analysis.

All students were partitioned into smaller subgroups that were compared by the two-sample Kolmogorov-Smirnov test. In the final part of this thesis, the starting times and total execution times were examined as responses, whereas implementation, relative exam score and self-efficacy were chosen as explanatory variables. A generalized linear model with gamma-regression was constructed and analyzed.

The material for this study was formed by combining the students' time use data and the results of a survey concerning mathematics studying. The data originates to the joint mathematics course implementations of the academic year 2020-2021. The theoretical framework of this thesis is composed of Bandura's socio-cognitive theory and definition of self-efficacy, Kelly's time-use efficiency, the theory of flipped educational models and prior scientific study of the field.

It was found that students with the highest exam scores consistently began to carry out the weekly exercises earlier than students with the lowest scores. Also, students with high self-efficacy partially showed signs of earliness compared to students with lower self-efficacy. The result, however, was not as unambiguous as was shown in the exam score comparison. The second leading observation was that students appeared to make a shift towards earlier studying during the second and third courses of the academic year. The study also revealed that self-efficacy seems to be a weak or even a tenuous explanatory variable of time use.