Argumentation in virtual collaborative learning: Cross-section of small student group argumentative and metacognitive discussion

Abstract

Research on scientific argumentation in collaborative learning has recently emphasized written argumentation in a very structured context. This dissertation aims to widen the perspective by viewing spoken argumentation in a spontaneous setting supported by a virtual learning environment. The purpose of the dissertation is also to study socially shared metacognitive regulation in a virtually enhanced setting where students spontaneously argument over topics prompted by the virtual environment. There is quite a few research delving into this interconnectedness of spontaneous scientific argumentation and regulation. Participants were 120 students in six high schools and their 19 small groups (56 students). A mixed-method approach was used consisting of analyses of small group outcomes, pre- and posttest results, systematic video observations and statistical analyses and case studies.

In Study I, the aim was to prepare ground for the virtual environment developed by our own research team. At the same time this preliminary study highlighted the characteristics of spontaneous spoken argumentation in the context of virtual collaborative learning. In Study II, the aim was to establish and justify the coding category for spontaneous spoken argumentation while using the virtual learning environment developed by the research team. In study III, the main goal was to observe spontaneous argumentation in relation to socially shared metacognitive regulation both in time and in contents. Study IV continued further on reviewing the different definitions and categories used for argumentation but in relation to geography. The results showed that high performing groups managed to argue and regulate their collaborative work at a higher level than the low performing groups. The virtual learning environment and assignments were demonstrated to promote students’ awareness of their argumentation skill, metacognitive regulation and science learning.

<b>Argumentaatio virtuaalisessa yhteistoiminnallisessa oppimisessa: Läpileikkaus pienryhmien argumentatiivisesta ja metakognitiviisesta keskustelusta</b>

Tieteellisen argumentaation tutkimus yhteistoiminnallisessa oppimisessa on viime aikoina painottanut kirjoitettua argumentaatiota hyvin jäsennellyssä kontekstissa. Tämä väitöskirja tähtää näköalan laajentamiseen tarkastelemalla puhuttua argumentaatiota spontaanissa asetelmassa, jota tukee virtuaalinen oppimisympäristö. Väitöskirjan tavoite on myös tutkia sosiaalisesti jaettua metakognitiivista regulaatiota virtuaalisesti tehostetussa asetelmassa, jossa opiskelijat spontaanisti argumentoivat virtuaalisen ympäristön syöttämistä aiheista. On melko vähän tutkimusta, joka kaivautuu spontaanin tieteellisen argumentaation ja regulaation väliseen yhteyteen. Osallistujia oli 120 opiskelijaa kuudesta lukiosta ja heidän 19 pienryhmäänsä (56 opiskelijaa). Tutkimuksessa käytettiin monimenetelmällistä lähestymistapaa, joka koostui pienryhmien lopputuotoksista, alku- ja lopputesteistä, systemaattisista video-observaatioista ja tilastollisista analyyseistä sekä tapaustutkimuksista.

Tutkimuksen I tavoitteena oli pohjustaa tutkimusryhmämme oman virtuaalisen ympäristön kehittämistä. Samaan aikaan tämä alustava tutkimus alleviivasi spontaanin puhutun argumentaation erityispiirteitä virtuaalisen yhteistoiminnallisen oppimisen kontekstissa. Tutkimuksessa II tavoite oli puolestaan vakiinnuttaa ja perustella spontaanin puhutun argumentaation koodauskategoria samalla, kun käytettiin tutkimusryhmän kehittämää virtuaalista oppimisympäristöä. Tutkimuksen III päätavoite oli havainnoida spontaania argumentaatiota suhteessa sosiaalisesti jaettuun metakognitiiviseen säätelyyn sekä ajallisesti että sisällöllisesti. Tutkimus IV jatkoi edelleen erilaisten argumentaation määritelmien ja kategorioiden arviointia, mutta suhteessa maantieteeseen. Tulokset osoittivat, että hyvin suoriutuvat ryhmät kykenivät argumentoimaan ja säätelemään yhteistoiminnallista työskentelyään korkeammalla tasolla kuin heikosti suoriutuvat ryhmät. Virtuaalisen oppimisympäristön ja tehtävien osoitettiin edistävän opiskelijoiden tietoisuutta argumentaatiotaidostaan, metakognitiivisesta säätelystä ja luonnontiedeoppimisesta.