Ensimmäisen vuoden fysiikan yliopisto-opiskelijoiden uskomusten kehittyminen käänteisessä opetuksessa CLASS menetelmällä

Abstract

Käänteinen oppiminen on melko uusi opiskelijalähtöisen oppimisen ideologia, jota monet yliopistot käyttävät kehittämään opetustaan. Yliopistomaailmassa opetuksessa on haasteita digitaaliseen aikaan siirtyessä, jolloin perinteinen luennointiopetus toimii huonommin kuin ennen. Tutkielmassa selvitetään käänteisen opetuksen vaikutusta ensimmäisen vuoden fysiikan opiskelijoiden asenteisiin ja epistemologisiin uskomuksiin.

Fysiikka on tärkeä ja haastava ala opiskella. Opintojen onnistuminen ja hyvien fyysikkojen saaminen työelämään vaatii motivoituneita opiskelijoita, joilla on hyvät asenteet ja epistemologiset uskomukset. Asenteita ja uskomuksia mitataan tässä tutkielmassa CLASS-testin avulla ensimmäisen vuoden fysiikan pääaineopiskelijoilta kolmena eri lukuvuonna vuosien 2018-2021 välillä. Asenteiden ja uskomusten alkutesti tehtiin lukuvuoden alussa ja lopputesti lukuvuoden loppupuolella. Lukuvuodelle 2020-2021 osui Covid-19 aiheuttama etäopiskelu lukuvuosi, joka vaikutti CLASS-testin tuloksiin laskevasti.

Tutkimuksessa selvisi, että vuosittain yli 90 prosentilla opiskelijoista on jo opintojen alussa hyvät asenteet ja uskomukset ja heillä on hyvät valmiudet pärjätä fysiikan opinnoissa ja valmistua fyysikoksi. Eri vuosina tulee eri tasoisia opiskelijoita sisään opiskelemaan fysiikkaa ja muutokset asenteissa ja uskomuksissa yleisesti ovat suurempia lukuvuosikohtaisessa vaihtelussa kuin käänteisen opetuksen aiheuttama muutos opiskelijoiden asenteisiin ja uskomuksiin. Perinteisellä opetuksella muutos on kuitenkin merkittävästi laskusuuntainen, jolloin käänteinen oppiminen antaa merkittävästi paremman tuloksen kuin perinteinen opettajalähtöinen opetus.

Etäopiskelu Covid-19 seurauksena aiheutti selkeää laskua tuloksissa verrattuna lähiopetuksena toteutettuihin lukuvuosiin. Erityisesti tuloksissa korostuu, että fysiikassa pitäisi muistaa paljon asioita ja ymmärrys fysiikasta heikkenee. Alkutestissä näkyi myös huolestuttava piirre. Fysiikan tehtävien ratkaiseminen suoritetaan etsimällä kaava ja sijoittamalla siihen tehtävän arvot ilman ymmärrystä asiasta.

Kaikkina lukuvuosina monilla opiskelijoilla oli ongelmia soveltaa opittua fysiikkaa. Tämä on kuitenkin tyypillistä myös muissa opetustavoissa ja sen muuttaminen paremmaksi on haastavaa. Tutkimustulosten perusteella yliopistojen kannattaa siirtyä käyttämään opiskelijalähtöisiä opetustapoja fysiikan opetuksessa parantamaan opiskelijoiden asenteita ja uskomuksien pysymisenä hyvänä ja saamaan niitä paremmaksi.