Jyväskylän ylipistossa lukuvuonna 2010–2011 aloittaneista fysiikan opiskelijoista vain kolmannes valmistui seitsemässä vuodessa fyysikoksi. Kahdella kolmesta opinnot siis joko keskeytyivät tai venyivät yli seitsemän vuoden.
Keskeytyvät opinnot ja pitkittyvät valmistumisajat ovatkin iso ongelma fysiikassa ja muissa luonnontieteissä.
– Yksi tutkitusti toimiva tapa tukea opintojen etenemistä on vapauttaa opettajien aikaa opiskelijoiden yksilölliseen ohjaamiseen. Teknologia voi olla tässä apuna, tuumii tutkijatohtori Joni Lämsä Jyväskylän yliopistosta.
Lämsän tuoreen väitöstutkimuksen keskiössä on tietokoneavusteinen yhteisöllinen oppiminen. Tutkimuksen kohteena olivat fysiikan ryhmätunnit, joiden aikana opiskelijat ratkoivat ongelmia tietokoneavusteisesti keskenään, ilman opettajaa.
Tutkimukseen osallistui 49 opiskelijaryhmää vuosina 2016–17. Ryhmissä oli 4–6 opiskelijaa.
Tutkimuksen taustalla on primetime-oppimisen malli, joka perustuu yhteisölliseen opiskeluun ja teknologian käyttöön oppimisen ja opetuksen tukena. Massaluentoja lopputentteineen ei primetime-kursseilla ole.
Teknologia vapauttaa opettajan esimerkiksi tehtävien ohjauksesta, työskentelyn jäsentämisestä, suoritusten seurannasta ja jossain määrin myös arvioinnin ja palautteen antamisesta.
Ryhmätyön vaikeudeksi osoittautui osaamisen epätasaisuus. Osalle ryhmän opiskelijoista fysiikan ilmiöihin liittyvä tietotekniikan käyttö oli tuttua, osalle ei.
Jaetun ymmärryksen löytäminen siitä, mitä ollaan tekemässä ja miten, oli Lämsän mukaan vaikeaa, vaikka oppimistilanne oli ennalta hyvin suunniteltu ja jäsennelty.
– Esimerkiksi tietokonesimulaatioiden muokkaamien tehtävää vastaavaksi oli joillekin helppoa. Pari ryhmän opiskelijaa saattoi kuitenkin seurata osaavampien työskentelyä sivusta ymmärtämättä siitä paljoakaan.
Ongelman muotoilu sanoiksi synnytti hyvää pohdintaa.
Ongelmanratkaisun vaiheiden kirjaaminen auttoi opiskelijoita toimimaan suunnitellummin erityisesti ryhmätöiden alussa. Lämsä pyysi ryhmäläisiä kirjoittamaan ylös muun muassa tehtävään liittyvät fysiikan käsiteet ja sen, miten ne simulaatiossa ilmenevät.
– Koko ryhmä keskusteli, ja yksi opiskelija kirjoitti asioita ylös. Ongelman muotoilu sanoiksi synnytti hyvää pohdintaa. Samalla selvisi, mitä ryhmässä osataan ja mitä ei.
Lämsä tutki oppimisprosesseja, ei tuloksia. Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella on kuitenkin tutkittu myös primetime-kurssien oppimistuloksia.
Vuosina 2016–17 järjestetyillä primetime-kursseilla opiskelijoille tehtiin esi- ja loppumittaukset. Niiden mukaan asiat opittiin hyvin, vaikkei luentoja ja kirjojen pänttäämiseen pakottavia lopputenttejä ollutkaan.
Keskeytyksetkin vähenivät: lähes kaikki pienryhmiin kurssin ensimmäisellä viikolla menneet suorittivat kurssin loppuun ja myös läpäisivät sen.
– Oppimistulokset ovat luonnontieteissä tärkeitä, mutta tärkeää on sekin, että opinnot etenevät ja ihmiset valmistuvat kohtuullisessa ajassa, Lämsä painottaa.
Väitös:
Developing the temporal analysis for computer-supported collaborative learning in the context of scaffolded inquiry. Jyväskylän yliopisto 2020.