Yliopistomatematiikan oppimisen laadun tukeminen

Abstrakti

Viime vuosikymmenten yliopistopedagoginen tutkimus on korostanut opiskelijakeskeisten oppimisympäristöjen eli opiskelijan oman aktiivisuuden ja vastuun ottamisen tukemisen etuja. Silti opettajajohtoinen opetus on säilynyt käytetyimpänä opetusmenetelmänä mm. yliopistomatematiikan kontekstissa. Vaikka tutkimuskirjallisuus tunnustaakin välittömän tarpeen kehittää opiskelijakeskeisiä yliopistomatematiikan oppimisympäristöjä, näihin keskittyvä tutkimus on pysynyt vähäisenä. Vastatessaan tähän tutkimusaukkoon väitöskirja tuottaa uutta tietoa siitä, miten erilaiset opiskelijakeskeiset oppimisympäristöt voivat tukea matematiikan oppimisen laatua yliopistossa.

Väitöskirjassa oppimisen laatua tarkastellaan kolmen teoreettisen käsitteen kautta. Nämä käsitteet ovat oppimisen lähestymistavat, minäpystyvyys ja oppimisen säätely. Oppimisen lähestymistapa ymmärretään opiskelijan oppimiselle asettamien tavoitteiden ja niiden saavuttamiseen käytettyjen prosessien yhdistelmänä. Tutkimuskirjallisuudessa tarkastellaan tyypillisesti kahta oppimisen lähestymistapaa, tiedon ymmärtämistä painottavaa syväsuuntautunutta lähestymistapaa sekä tiedon toistamista painottavaa pintasuuntautunutta lähestymistapaa. Korkeakoulutuksen tulisi tukea syväsuuntautuneen lähestymistavan kehittymistä. Minäpystyvyyden käsitteellä viitataan henkilön omaan suoriutumiskykyyn liittyviin kontekstisidonnaisiin uskomuksiin. Minäpystyys on keskeisin yksittäinen korkeakouluopinnoissa menestymisen indikaattori, minkä lisäksi se tukee erityisesti naisopiskelijoiden pysyvyyttä luonnontieteellisillä aloilla. Oppimisen säätelyllä tarkoitetaan oppimiseen tähtäävää kognition, käyttäytymisen, motivaation ja emootioiden säätelyyn liittyvää toimintaa. Väitöskirjassa oppimisen säätelyä tarkastellaan sekä yksilöllisenä että yhteisöllisenä toimintona, ja oppimisen yhteissäätely nähdään siirtymävaiheen prosessina kohti itsesäätelytaitojen kehittymistä.

Oppimisympäristön käsite viittaa oppimiseen ja siihen liittyviin asenteisiin vaikuttavaan sosiaaliseen, psykologiseen ja pedagogiseen kontekstiin. Väitöskirjassa tarkastellaan opiskelijoita, jotka osallistuvat yhtä aikaa kahdelle rinnakkaiselle yliopistomatematiikan kurssille. Kurssit valikoituivat mukaan tutkimukseen opiskelijakeskeisten oppimisympäristöjen takia; Kurssilla A noudatettiin matematiikan opetukselle tyypillistä mutta opiskelijakeskeisiä elementtejä sisältävää luento-laskuharjoitukset-pienryhmät-rakennetta, ja Kurssi XA toteutettiin tutkivaan matematiikan oppimiseen ja käänteiseen oppimiseen pohjautuvalla Kisällioppimisen menetelmällä.

Väitöskirjan tulokset pohjautuvat sekä määrälliseen että laadulliseen aineistoon. Määrällinen aineisto koostuu opiskelijoista, jotka vastasivat tutkimuskyselyyn molemmilla kursseilla (N=91). Kysely koostui oppimisen lähestymistapoja, minäpystyvyyttä, oppimisen itsesäätelyä ja oppimisympäristökokemuksia mittaavista väittämistä. Tämän lisäksi kurssien aikana kerääntynyt aineisto (tehtyjen tehtävien lukumäärä, opetukseen osallistuminen, kurssikokeen tulokset) liitettiin osaksi tutkimusaineistoa. Kaikki määrälliseen aineistonkeruuseen osallistuneet opiskelijat kutsuttiin vapaaehtoiseen haastatteluun. Laadullinen aineisto koostuu 16 puolistrukturoidusta haastattelusta, joissa opiskelijat reflektoivat kokemuksiaan molemmissa oppimisympäristöissä.

Väitöskirjassa vedetään yhteen neljä osatutkimusta, joissa artikuloidaan opiskelijoiden matematiikan oppimisen laatua eri näkökulmista. Määrällisessä Osatutkimuksessa I vertaillaan kurssien A ja XA oppimisympäristöjä opiskelijoiden oppimisen lähestymistapojen, minäpystyvyyden ja oppimisympäristökäsitysten näkökulmasta. Lisäksi osatutkimuksessa tunnistetaan kolme opiskelijaryhmää: 1) opiskelijat, jotka soveltavat syväsuuntautunutta oppimisen lähestymistapaa, 2) opiskelijat, jotka soveltavat pintasuuntautunutta oppimisen lähestymistapaa, sekä 3) opiskelijat, jotka soveltavat kontekstisensitiivistä oppimisen lähestymistapaa. Laadullisessa Osatutkimuksessa II tarkastellaan kurssien A ja XA oppimisympäristöjä näiden kolmen opiskelijaryhmän oppimistavoitteiden ja oppimisprosessien kautta. Osatutkimuksessa III tarkastellaan minäpystyvyyteen liittyviä määrällisiä sukupuolierityisiä eroja, ja Osatutkimuksessa IV tarkastellaan sekä määrällisesti että laadullisesti opiskelijoiden itse- ja yhteissäätelyä molemmissa oppimisympäristöissä.

Väitöstutkimuksen tulokset osoittavat, että opiskelijan oppisen laatu voi merkittävästi vaihdella eri opiskelijakeskeisten oppimisympäristöjen välillä. Lisäksi väitöstutkimuksessa tunnistettiin neljä keskeistä oppimisympäristön elementtiä, jotka ovat yhteydessä opiskelijoiden matematiikan oppimisen laatuun. Nämä elementit ovat kurssitehtävät, luennot, ohjaus ja vertaistuki. Erityisesti opiskelijoiden yhdessä työskentely tuki siirtymistä pintasuuntautuneesta oppimisen lähestymistavasta ja ei-säädellystä oppimisesta kohti laadukkaampaa oppimista. Lisäksi tulokset osoittavat, että tyypillisen kurssirakenteen rikkominen käänteisellä oppimisella on oppimisen laadun kannalta hyödyllistä. Väitöstutkimuksen tulokset korostavatkin pedagogisen kehittämisen ja oppimisympäristöjen kokonaisvaltaisen suunnittelun keskeistä roolia yliopistomatematiikan oppimisen tukemisessa. Kokonaisuudessaan väitöstutkimus havainnollistaa, miten tutkimusperustaisten opiskelijakeskeisten oppimisympäristöjen kehittämistä voidaan edistää tieteenalaan pohjautuvan yliopistopedagogisen tutkimuksen kautta.