Miten virheiden tekeminen vaikuttaa opiskelijoiden tilannekohtaiseen sitoutumiseen kemian laboratoriotöissä?

Abstract

Lukuisat tieteelliset teoriat ovat rakentuneet yritys ja erehdys -menetelmällä. Jo tästä syystä on ilmeistä, että virheiden tekeminen kuuluu kiinteästi tieteen luonteeseen ja on keskeinen osa myös kemian oppimista. Tutkimustietoa virhetilanteista, saati niiden vaikutuksesta esimerkiksi opiskelijoiden motivaatioon tai sitoutumiseen on kuitenkin häviävän vähän. Tämä pro gradu -tutkimus tarttuu tähän aiheeseen, sillä tutkimuksen tavoitteena on selvittää, miten virheiden tekeminen vaikuttaa kemian yliopisto-opiskelijoiden tilannekohtaiseen sitoutumiseen kemian laboratoriotöissä. Tilannekohtaista sitoutumista tarkastellaan tässä tutkielmassa optimaalisen oppimisen hetkien teorian näkökulmasta, jonka mukaan tilannekohtainen sitoutuminen koostuu kolmesta osatekijästä – opiskelijan kiinnostuksesta, tämän taitavuuden kokemuksesta sekä aktiviteetin haastavuudesta.

Tutkimuksen aineisto kerättiin 155 yliopisto-opiskelijalta kemian harjoitustyökurssin aikana käyttäen kokemusotantamenetelmää (engl. ecological momentary assessment, EMA). Menetelmän mukaisesti opiskelijat raportoivat hetkellisen kiinnostuksen, taitavuuden ja haastavuuden kokemuksensa sekä mahdollisesti tapahtuneet virheet eri harjoitustyöaktiviteettien aikana. Tilannekohtaisia vastauksia kertyi yhteensä 1049. Virheen tekemisen vaikutusta tutkittiin käyttämällä niin yksitasoista kuin myös monitasoista rakenneyhtälömallinnusta (engl. single-/multilevel structural equation modelling), jotka huomioivat datan hierarkkisen luonteen. Opiskelijoiden tilannekohtaiset vastaukset ovat kytkeytyneitä opiskelijoihin yksilöinä, joten käytetty menetelmä mahdollistaa sekä yksilöiden että oppimishetkien ominaispiirteiden ja virheiden välisen yhteyden tarkastelun.

Tulosten perusteella oppimishetket, joissa opiskelijoiden tuli yhdistää teoriaa ja kokeellisuutta, ennustivat opiskelijoiden korkeaa tilannekohtaista sitoutumista. Näissä samoissa oppimishetkissä opiskelijat tekivät todennäköisemmin virheitä. Virheiden tekeminen taas vaikutti kaikkiin tilannekohtaisen sitoutumisen osatekijöihin. Laskennalliset virheet vahvistivat niitä negatiivisia vaikutuksia kiinnostukseen ja taitavuuteen, sekä positiivisia vaikutuksia haastavuuteen, jotka havaittiin jo tarkasteltaessa kaikkia virheitilanteita yhdessä. Kokeelliset virheet taas heikensivät näitä vaikutuksia.

Lisäksi tutkimuksessa tarkasteltiin sitä, kuinka opettajan tai opiskelukaverin apu virhetilanteessa vaikutti opiskelijoiden tilannekohtaiseen sitoutumiseen. Avun pyytäminen opettajalta tai opiskelukaverilta virheen tekemisen jälkeen oli yhteydessä korkeaan haastavuuden kokemukseen. Jos apua pyydettiin opettajalta, kokivat opiskelijat myös todennäköisemmin matalaa taitavuutta.

Tutkimustulosten mukaan harjoitustöiden matala haastavuuden taso on selkein yksittäinen este opiskelijoiden korkean tilannekohtaisen sitoutumisen kokemiselle. Tulokset tarjoavat myös suuntaviivoja asian ratkaisemiseksi, sillä tutkimuksessa havaittiin opiskelijoiden kokevan korkeampaa haastavuutta, sekä vahvempaa tilannekohtaista sitoutumista sellaisissa harjoitustyövaiheissa, joissa heidän tuli luoda yhteyksiä kokeellisen työn ja sen teoriataustan välille. Lisäksi tutkimustulokset antavat viitteitä siitä, että opiskelijoiden tilannekohtaisen sitoutumisen kehittymistä voitaisiin tukea kannustamalla opiskelijoita ratkaisemaan kohtaamiaan ongelmia ja virhetilanteita yhteistyössä muiden opiskelijoiden kanssa.