Categories
Pulssi Osaamisella elinvoimaa

Uusia tukitoimia pilotoidaan matema­tiikan taitojen opiskelussa

Karelia-amk:ssa toteu­tettiin tänä syksynä pilot­ti­muo­toi­sesti matema­tiikan lähtö­ta­so­testaus aloit­ta­neille konetek­niikan, talotek­niikan, energia- ja ympäris­tö­tek­niikan sekä metsä­ta­louden opiske­li­joille (n=188). Pidetyn testin jälkeen suunni­tellaan ja toteu­tetaan nyt erilaisia matema­tiikan tukitoimia, kuten laskupajaharjoituksia.

Matema­tiikan tukitoimien tarve on selvä

Kareliassa on havaittu yleinen matemaat­tisen osaamisen lasku insinöö­rio­pis­ke­li­joilla (Kangas & Smolander 2021). Sama trendi on havaittu myös valta­kun­nal­li­sesti (Pitkänen 2021). Aiemmissa julkai­suissa on ehdotettu opiske­li­joiden matemaat­tisen osaamisen kartoit­ta­mi­seksi tehtävää lähtö­ta­so­ky­selyä (Kangas & Smolander 2021) sekä opintojen tukemi­seksi järjes­tet­täviä tukikursseja (Ojala 2022).

Kesän 2022 aikana laadittiin Kareliassa matema­tiikan lähtö­ta­so­testin ensim­mäinen pilot­ti­versio. Testin laati Karelian matema­tiikan opetta­jista ja asian­tun­ti­joista koostunut ryhmä. Testi toteu­tettiin pilot­ti­muo­toi­sesti tänä syksynä aloit­ta­neille konetek­niikan, talotek­niikan, energia- ja ympäris­tö­tek­niikan sekä metsä­ta­louden opiskelijoille.

Testi toteu­tettiin Webropol eTest -kyselynä, jossa oli yhteensä 43 kysymystä. Kysymykset olivat pääosin neljän kysymyksen katego­rioissa, ja testin aiheena olivat perus­koulun oppimäärän asiat. Nyt pilotoi­dussa testi­ver­sioissa havaittiin lukuisia kehitys­koh­teita, jotka tullaan korjaamaan tuleviin versioihin.

Testi toteu­tettiin osalle ryhmistä täysin anonyy­misti, ja osalle ryhmistä siten että opiske­li­jalla oli mahdol­lisuus syöttää omat tietonsa. Osassa ryhmistä opiske­lijat näkivät omat tulok­sensa oikeiden vastausten kanssa testin jälkeen, ja osassa eivät. Omien tulosten näkeminen vaikutti kiinnos­tavan opiske­li­joita, ja tämä toiminto otettaneen käyttöön kaikissa testin tulevissa versioissa.

Nykyi­sellään testissä ei kysytty opiske­lijan tausta­tietoja. Tausta­tie­doista opiske­lijan pohja­kou­lu­tuksen ja tuloväylän selvit­tä­minen suhteessa matema­tiikan osaamiseen saattaisi olla mielen­kiin­toinen tieto, joskin tällöin pitää pohtia onko opiske­lijan yksilöivien tietojen kysyminen samassa testissä mahdollista.

Testin kategoriat olivat lukujen suuruus, yksik­kö­muun­nokset, lasku­toi­mi­tukset, pyöris­tä­minen, potenssi, yhtälöt, prosentit, geometria, tilas­to­tiede, funktiot ja trigo­no­metria. Jokai­sessa katego­riassa oli neljä kysymystä, lukuun ottamatta tilas­to­tie­dettä, jossa kysymyksiä oli kolme. Testi ei ole julkinen, mutta Karelian opettajat voivat halutessaan saada sen kehitys­version käyttöönsä olemalla yhtey­dessä tämän artik­kelin kirjoittajiin.

Lähtö­ta­so­testin tulokset

Yhteensä testin teki 188 insinöö­rio­pis­ke­lijaa. Kaikkien vastan­neiden piste­määrien jakauman näemme kuvassa 1 (alla).

Kuva 1. Lähtö­ta­so­testin kokonais­pis­te­määrien jakauma.

Kaikkien vastaajien keskiarvo oli 25,82 ja keski­ha­jonta 6,78. Koulu­tusa­lojen piste­määrien keskiar­voissa suhteessa kaikkien vastaajien piste­määrään ei ole tilas­tol­li­sesti merkit­seviä eroja, joten testin perus­teella ei voida sanoa, että eri alojen aloit­tavien opiske­li­joiden matemaat­tiset taidot eroai­sivat toisistaan. Yksisuun­taisen varians­sia­na­lyysin (ANOVA) perus­teella myöskään eri ryhmien välillä ei ole tilas­tol­li­sesti merkit­seviä eroja (df=3, F=0,73, p=0,537).

 Talotek­niikka (n=39)Energia- ja ympäristö-
tekniikka (n=43)
Konetek­niikka (n=47)Metsä­talous (n=59)
Keskiarvo24,826,026,925,5
95% luotta­musväli22,67 – 26,9223,6 – 28,3524,88 – 28,9123,939 – 27,146
Keski­ha­jonta6,67,76,96,2
Vaihte­luväli12 – 4110 – 3913 – 4214 – 37
Mediaani24282826

Suuria eroja eri ryhmien suoriu­tu­mi­sessa ei ole. Eri testi­ka­te­go­rioista saadut piste­määrät eivät testin nykyver­siolla ole vertai­lu­kel­poisia keskenään. Siten testiä ei nykymuo­dossaan voi käyttää sen tutki­miseen, mille matema­tiikan aloille tukitoimia tulisi erityi­sesti kohdistaa. Alla esitettynä testin eri osa-alueista saatujen piste­määrien keskiarvot. Maksi­mi­pis­te­määrä kustakin katego­riasta oli 4. Yksi kategoria (tilas­to­tiede) on poistettu, sillä siinä maksi­mi­pis­te­määrä oli eri.

 Lukujen
suuruus
Yksikkö-
muunnokset
Lasku-
toimi­tukset
Pyöris­tä­minen ja
merkit­sevät numerot
Potenssi
Konetek­niikka3.82.83.02.62.7
Talotek­niikka3.72.52.72.32.1
Metsä­talous3.62.32.52.82.6
Energia- ja ympäristö-
tekniikka
3.52.53.12.62.6
 YhtälötProsentitGeometriaFunktiotTrigo­no­metria
Konetek­niikka3.22.82.51.41.2
Talotek­niikka3.02.92.41.41.1
Metsä­talous3.02.62.61.61.0
Energia- ja ympäristö-
tekniikka
3.13.02.41.71.1

Lähtö­ta­so­testi myös herätti opiske­lijat ajatte­lemaan omia matemaat­tisia valmiuk­siaan insinöö­rio­pin­toihin. Tämän tietoi­suuden herät­tä­minen jo opintojen varhai­sessa vaiheessa on yksi testin tavoitteista.

Lasku­har­joi­tuspaja syksyn pilottina

Lähtö­ta­so­testin lisäksi Kareliassa aloitettiin matema­tiikan tukitoimien pilotointi siten, että talotek­niikan aloit­ta­valle ryhmälle järjes­tetään kerran viikossa lukujär­jes­tykseen merkitty vapaa­eh­toinen lasku­har­joi­tuspaja. Lasku­har­joi­tukset on tarkoi­tettu ensisi­jassa niille opiske­li­joille, jotka kokevat, että heidän matemaat­tiset taitonsa kaipaavat preppausta. Osallis­tu­minen on kuitenkin sallittua kaikille.

Lasku­har­joi­tuk­sissa voi tehdä kurssin viikko­teh­täviä tai muita matema­tiikan tehtäviä. Mukana on myös opettaja, joka avustaa tarvit­taessa laskuissa, tarjoaa kurssin varsi­naisia viikko­teh­täviä helpompia lasku­teh­täviä sekä esittää yhtei­sesti esimerkkejä. Lasku­har­joi­tuspaja toimii tällä hetkellä Uptech-hankkeen rahoit­tamana koulu­tus­pi­lotin muodossa.

Lasku­har­joi­tus­mallia jatketaan syyslomaan saakka. Tämän jälkeen mallin toimintaa tarkas­tellaan sekä pohditaan, miten tukitoimia tulisi jatkaa. Vaihtoeh­toina voivat olla esimer­kiksi lasku­har­joi­tus­pajan jatko, erilaisten matema­tiikan tukikurssien järjes­tä­minen tai muut tukitoimimahdollisuudet.

Tarkoi­tuk­se­namme on pilotoida ja luoda tekniikan koulu­tukseen tukitoi­mi­malleja, jotka mahdol­lis­tavat matema­tiikan taitojen opiskelun ja opinnoissa mukana pysymisen myös matemaat­ti­silta pohja­tie­doiltaan heikoille opiskelijoille.


Kirjoit­tajat:

Panu Ojala, projek­ti­asian­tuntija, Uptech-hanke, Karelia-ammattikorkeakoulu

Lisbeth Smolander, lehtori, Karelia-ammattikorkeakoulu

Jani Kangas, lehtori, Karelia-ammattikorkeakoulu


Lähteet:

Kangas, J. & Smolander, L. 2021. Matema­tiikan osaamisen haasteet insinöö­rio­pin­noissa. Pulssi. 20.12.2021
https://karelia.fi/2021/12/matematiikan-osaamiseen-haasteet-insinooriopinnoissa/

Ojala, P. 2022. Tukikurs­seista apua matema­tiikan haasteisiin. Pulssi. 19.5.2022.
https://karelia.fi/2022/05/tukikursseista-apua-matematiikan-haasteisiin/

Pitkänen, V. 2021. Miksi opinnot viiväs­tyvät ja keskey­tyvät? E2 Tutkimus. Insinöö­ri­liitto. 27.10.2021.
https://www.ilry.fi/wp-content/uploads/2021/11/Miksi-opinnot_viivastyvat-ja-keskeytyvat-selvitys.pdf  

Artik­ke­likuva: Free Stock photos by Vecteezy