University students’ regulation of learning and text processing – examples from medical and teacher education

Abstract

The general aim of the thesis was to study university students’ learning from the perspective of regulation of learning and text processing. The data were collected from the two academic disciplines of medical and teacher education, which share the features of highly scheduled study, a multidisciplinary character, a complex relationship between theory and practice and a professional nature. Contemporary information society poses new challenges for learning, as it is not possible to learn all the information needed in a profession during a study programme. Therefore, it is increasingly important to learn how to think and learn independently, how to recognise gaps in and update one’s knowledge and how to deal with the huge amount of constantly changing information. In other words, it is critical to regulate one’s learning and to process text effectively. The thesis comprises five sub-studies that employed cross-sectional, longitudinal and experimental designs and multiple methods, from surveys to eye tracking.

Study I examined the connections between students’ study orientations and the ways they regulate their learning. In total, 410 second-, fourth- and sixth-year medical students from two Finnish medical schools participated in the study by completing a questionnaire measuring both general study orientations and regulation strategies. The students were generally deeply oriented towards their studies. However, they regulated their studying externally. Several interesting and theoretically reasonable connections between the variables were found. For instance, self-regulation was positively correlated with deep orientation and achievement orientation and was negatively correlated with non-commitment. However, external regulation was likewise positively correlated with deep orientation and achievement orientation but also with surface orientation and systematic orientation. It is argued that external regulation might function as an effective coping strategy in the cognitively loaded medical curriculum.

Study II focused on medical students’ regulation of learning and their conceptions of the learning environment in an innovative medical course where traditional lectures were combined wth problem-based learning (PBL) group work. First-year medical and dental students (N = 153) completed a questionnaire assessing their regulation strategies of learning and views about the PBL group work. The results indicated that external regulation and self-regulation of the learning content were the most typical regulation strategies among the participants. In line with previous studies, self-regulation wasconnected with study success. Strictly organised PBL sessions were not considered as useful as lectures, although the students’ views of the teacher/tutor and the group were mainly positive. Therefore, developers of teaching methods are challenged to think of new solutions that facilitate reflection of one’s learning and that improve the development of self-regulation.

In Study III, a person-centred approach to studying regulation strategies was employed, in contrast to the traditional variable-centred approach used in Study I and Study II. The aim of Study III was to identify different regulation strategy profiles among medical students (N = 162) across time and to examine to what extent these profiles predict study success in preclinical studies. Four regulation strategy profiles were identified, and connections with study success were found. Students with the lowest self-regulation and with an increasing lack of regulation performed worse than the other groups. As the person-centred approach enables us to individualise students with diverse regulation patterns, it could be used in supporting student learning and in facilitating the early diagnosis of learning difficulties.

In Study IV, 91 student teachers participated in a pre-test/post-test design where they answered open-ended questions about a complex science concept both before and after reading either a traditional, expository science text or a refutational text that prompted the reader to change his/her beliefs according to scientific beliefs about the phenomenon. The student teachers completed a questionnaire concerning their regulation and processing strategies. The results showed that the students’ understanding improved after text reading intervention and that refutational text promoted understanding better than the traditional text. Additionally, regulation and processing strategies were found to be connected with understanding the science phenomenon. A weak trend showed that weaker learners would benefit more from the refutational text. It seems that learners with effective learning strategies are able to pick out the relevant content regardless of the text type, whereas weaker learners might benefit from refutational parts that contrast the most typical misconceptions with scientific views.

The purpose of Study V was to use eye tracking to determine how third-year medical studets (n = 39) and internal medicine residents (n = 13) read and solve patient case texts. The results revealed differences between medical students and residents in processing patient case texts; compared to the students, the residents were more accurate in their diagnoses and processed the texts significantly faster and with a lower number of fixations. Different reading patterns were also found. The observed differences between medical students and residents in processing patient case texts could be used in medical education to model expert reasoning and to teach how a good medical text should be constructed.

The main findings of the thesis indicate that even among very selected student populations, such as high-achieving medical students or student teachers, there seems to be a lot of variation in regulation strategies of learning and text processing. As these learning strategies are related to successful studying, students enter educational programmes with rather different chances of managing and achieving success. Further, the ways of engaging in learning seldom centre on a single strategy or approach; rather, students seem to combine several strategies to a certain degree. Sometimes, it can be a matter of perspective of which way of learning can be considered best; therefore, the reality of studying in higher education is often more complicated than the simplistic view of self-regulation as a good quality and external regulation as a harmful quality. The beginning of university studies may be stressful for many, as the gap between high school and university studies is huge and those strategies that were adequate during high school might not work as well in higher education. Therefore, it is important to map students’ learning strategies and to encourage them to engage in using high-quality learning strategies from the beginning. Instead of separate courses on learning skills, the integration of these skills into course contents should be considered. Furthermore, learning complex scientific phenomena could be facilitated by paying attention to high-quality learning materials and texts and other support from the learning environment also in the university. Eye tracking seems to have great potential in evaluating performance and growing diagnostic expertise in text processing, although more research using texts as stimulus is needed. Both medical and teacher education programmes and the professions themselves are challenging in terms of their multidisciplinary nature and increasing amounts of information and therefore require good lifelong learning skills during the study period and later in work life.

Tässä väitöskirjassa tutkittiin yliopisto-opiskelijoiden oppimista oppimisen säätelyn ja tekstin prosessoinnin näkökulmasta. Tutkimukseen osallistuneet opiskelijat valittiin lääketieteen ja luokanopettajakoulutuksen koulutusohjelmista, joita yhdistää tarkasti aikataulutettu opiskelu, monitieteisyys, teorian ja käytännön monimutkainen suhde sekä lääkärin ja luokanopettajan ammattien professionaalinen luonne. Nykyinen tietoyhteiskunta, jossa tieto lisääntyy ja muuttuu nopeasti, asettaa uusia haasteita oppimiselle, kun kaikkea ammatinharjoittamisessa tarvittavaa tietoa ei voi oppia koulutuksen aikana. Yhä tärkeämpää onkin oppia ajattelemaan ja oppimaan itsenäisesti, huomaamaan aukkoja omissa tiedoissaan ja päivittämään tietojaan, sekä oppia käsittelemään alati lisääntyvää ja muuttuvaa informaatiota. Toisin sanoen tulee oppia säätelemään omaa oppimistaan ja prosessoimaan tehokkaasti tekstejä. Väitöskirja koostuu viidestä osatutkimuksesta, joissa hyödynnettiin pitkittäis-, poikittais- ja kokeellisia asetelmia sekä monimetodista lähestymistapaa.

Väitöskirjan ensimmäisessä osatutkimuksessa selvitettiin yleisten opiskeluorientaatioiden ja oppimisen säätelystrategioiden välisiä yhteyksiä. Yhteensä 410 toisen, neljännen ja kuudennen vuoden lääketieteen opiskelijaa kahdesta suomalaisesta yliopistosta vastasivat opiskeluorientaatioita ja oppimisen säätelystrategioita koskevaan kyselyyn. Tulokset osoittivat lääketieteen opiskelijoiden orientoituvan opiskeluunsa valtaosin syväsuuntautuneesti. Sitä vastoin tyypillisimpänä säätelystrategiana näyttäytyi oppimisen ulkoinen säätely. Lisäksi tutkimus paljasti useita teoreettisesti kiinnostavia ja ymmärrettäviä yhteyksiä yleisten opiskeluorientaatioiden ja oppimisen säätelystrategioiden välillä. Esimerkiksi itsesäätely oli positiivisesti yhteydessä syväorientaatioon ja suoritusorientaatioon, mutta negatiivisesti opiskeluun sitoutumattomuuteen. Ulkoinen säätely oli niin ikään positiivisesti yhteydessä syvä- ja suoritusorientaatioon, mutta lisäksi myös pinnallisempaan orientaatioon. Ulkoinen säätely saattaakin toimia tehokkaana selviytymisstrategiana kognitiivisesti raskaassa lääketieteen koulutusohjelmassa.

Toisessa osatutkimuksessa tarkasteltiin ensimmäisen vuoden lääketieteen ja hammaslääketieteen opiskelijoiden (N = 153) oppimisen säätelyä ja käsityksiäoppimisympäristöstä, jossa perinteisen luento-opetuksen ohella järjestettiin ongelmalähtöisen oppimisen (PBL) periaatteiden mukaista pienryhmätyöskentelyä. Aineisto kerättiin kyselylomakkeen avulla. Tulokset osoittivat opiskelijoiden tyypillisimmiksi säätelystrategioiksi oppimisen ulkoisen säätelyn sekä opittavien sisältöjen itsesäätelyn, esimerkiksi aktiivisen tiedonhaun. Yhdenmukaisesti aiempien tutkimusten kanssa itsesäätelyn todettiin olevan yhteydessä opintomenestykseen. Opiskelijat pitivät luentoja hyödyllisempinä kuin PBL-istuntoja, vaikkakin heidän näkemyksensä pienryhmästä ja opettajatuutorista olivat pääosin positiivisia. Tulokset haastavat opetuksen kehittäjät pohtimaan uudenlaisia ratkaisuja oppimisympäristöiksi, jotka mahdollistavat oman oppimisen reflektoinnin ja lisäävät itsesäätelyn kehittymistä.

Kolmannessa osatutkimuksessa oppimisen säätelystrategioita tutkittiin yksilötasolla. Tutkimuksen tavoitteena oli tunnistaa erilaisia oppimisen säätelyn profiileja lääketieteen opiskelijoilla (N = 162) ajan suhteen, sekä selvittää missä määrin nämä profiilit ennustavat opintomenestystä lääketieteen opintojen prekliinisessä vaiheessa. Neljä erilaista oppimisen säätelyprofiilia löydettiin. Opiskelijat, joilla oppimisen itsesäätely oli heikointa ja jotka ilmensivät lisääntyviä vaikeuksia oppimisen säätelyssä, suoriutuivat opinnoista muita ryhmiä heikommin. Koska yksilökeskeinen lähestymistapa mahdollistaa oppimisen säätelyltään erilaisten opiskelijoiden tunnistamisen, sitä voitaisiin hyödyntää opiskelijoiden oppimisen tukemiseen ja oppimisvaikeuksien varhaiseen tunnistamiseen.

Neljännessä osatutkimuksessa 91 luokanopettajaopiskelijan ymmärrystä monimutkaisesta tieteellisestä ilmiöstä selvitettiin esi-jälki-mittausasetelmalla, jossa opiskelijat vastasivat avoimiin kysymyksiin ennen ja jälkeen tekstin lukemisen. Tekstinä käytettiin joko perinteistä selittävää tekstiä tai ns. törmäyttävää tekstiä, joka kannustaa opiskelijaa muuttamaan uskomuksensa tieteellisen käsityksen mukaisiksi. Lisäksi opiskelijoiden oppimisen säätelyä ja tekstinprosessointistrategioita selvitettiin kyselylomakkeen avulla. Tulokset osoittivat opiskelijoiden ymmärryksen kehittyvän tekstin lukemisen myötä ja törmäyttävän tekstin tukevan ymmärryksen rakentumista paremmin kuin selittävän tekstin. Oppimisen säätely- ja tekstinprosessointistrategiat olivat yhteydessä ilmiön ymmärtämiseen. Näyttää siltä, että tehokkaita opiskelustrategioita hyödyntävät opiskelijat kykenevät löytämään tekstistä ilmiön ymmärtämisen kannalta olennaiset asiat tekstityypistä riippumatta, kun taas heikommat opiskelijat saattavat hyötyä enemmän törmäyttävästä tekstistä, jossa tyypillisimpiä virhekäsityksiä on törmäytetty tieteellisen selityksen kanssa.

Viidennessä osatutkimuksessa selvitettiin silmänliikemenetelmän avulla, miten kolmannen vuoden lääketieteen opiskelijat (n = 39) lukevat ja ratkaisevat potilastapaustekstejä verrattuna sisätautien erikoistuviin lääkäreihin (n = 13). Tutkimus osoitti erikoistuvien lääkärien olevan tarkempia diagnoosien tekijöitä sekä prosessoivan tekstit huomattavasti nopeammin ja vähemmillä fiksaatioilla kuin opiskelijat. Lisäksi opiskelijoiden ja erikoistuvien lääkäreiden lukustrategiat poikkesivat toisistaan. Havaittuja eroja potilastapausten prosessoinnissa voitaisiin hyödyntää lääketieteen koulutuksessa asiantuntijan päättelyn mallintamiseen sekä sen opettamiseen, miten hyvä potilastapausteksti rakennetaan.

Väitöskirjan päälöydökset osoittavat, että oppimisen säätelyssä ja tekstin prosessointistrategioissa saattaa olla huomattavia eroja jopa hyvin valikoitujenopiskelijapopulaatioiden sisällä. Tämä asettaa haasteita niin opiskelijoille kuin opetuksen järjestäjille, sillä edellä kuvatut oppimisstrategiat ovat yhteydessä opinnoissa pärjäämiseen ja opintomenestykseen. Opiskelijoiden sitoutumista opiskeluun ei usein voi kuitenkaan tiivistää yhteen strategiaan tai lähestymistapaan, vaan ennemminkin opiskelijat tuntuvat yhdistelevän erilaisia strategioita opiskelussaan. Näin pelkistettyyn näkemykseen oppimisen itsesäätelystä hyvänä ja oppimisen ulkoisesta säätelystä huonona tapana tulee suhtautua kriittisesti. Yliopisto-opintojen alku saattaa olla monelle kuormittavaa, sillä lukio- ja korkeakouluopintojen erilaisuus voi olla merkittävä ja lukiossa toimivaksi osoittautuneet opiskelustrategiat eivät välttämättä enää toimi yhtä hyvin. Siksi olisikin tärkeää kartoittaa opiskelijoiden oppimisstrategioita ja kannustaa heitä korkeatasoisten strategioiden käyttöön jo opintojen alkuvaiheista lähtien. Irrallisten opiskelutaitokurssien sijaan tulisi pohtia opiskelutaitojen integrointia kurssisisältöjen opetukseen. Väitöskirjan tulokset antavat lisäksi viitteitä siitä, että monimutkaisten tieteellisten sisältöjen oppimista voitaisiin tukea kiinnittämällä huomiota korkea-laatuisiin oppimateriaaleihin ja teksteihin, sekä muuhun oppimisympäristön antamaan tukeen myös yliopistossa. Silmänliiketutkimuksella on mahdollista kartoittaa asiantuntijuutta tekstin prosessoinnissa, vaikkakin lisätutkimusta tarvitaan. Monitieteisyys ja alati lisääntyvä tieto tekevät lääketieteen ja luokanopettajan koulutuksista haastavia, joten hyvät elinikäisen oppimisen taidot ovat tarpeen niin koulutuksen aikana kuin myöhemmin työelämässäkin.