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://www.karelia.fi/2021/12/matematiikan-osaamiseen-haasteet-insinooriopinnoissa/

Ojala, P. 2022. Tuki­kurs­seista apua mate­ma­tii­kan haas­tei­siin. Pulssi. 19.5.2022.
https://www.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