Motivoiva opetus – opetuksen motivointi

Olli SilvénOulun yliopisto

4.9.2010

Tuki, tuutorointi ja motivointi

Intensiivinen tuutorointi on ”hyvien yliopistojen” erityistuntomerkki• tasapainottaa erittäin kovan vaatimustason• mutta poikkeaako miten suomalaisesta koululaitoksesta?

Miten toimivat vaikkapa Cambridge & Oxford? • opetus College:issa pelkästään tuutoreiden avulla, • yliopisto järjestää vain kuulustelut

fokus korostetusti osaamisessa• onko isoa eroa suomalaiseen koululaitokseen? Ja• eroaako Oxfordin tuutorin toiminta olennaisesti

suomalaisen luma-opettajan työstä?

glass

glass

sample

illumination

CMOS sensor

Lenslet array(embossedplastic )

motion

Numeriikkaa...

Oulun yliopisto saa 50% tekniikan opiskelijoistaan runsaasta 10:stä lukiosta• kärjessä samat lukiot samat vuodesta toiseen, joista• tulleet myös menestyvät hyvin• kokosuhteessa paras aines tulee maaseutulukioista• opettajien vaikutus kiistaton

Aivan varmasti...

Opintomenestyksen ratkaisee varsinaisesti motivaatio ja sitkeys• lahjakkuus on ylimainostettua, joskin silläkin on roolinsa• motivaatio näyttäisi juontavan yläasteen ja lukion motivoituneista opettajista

• diplomitöiden alkulauseissa on toisinaan nimet mainiten kiitetty kouluaikojen luma-opettajia

Uhkatekijöitä...

Uusien opiskelijoiden yhdessätyöskentelykyky ja ehkä myös valmiudet yhteistoimintaan ovat heikentyneet selvästi • johtaako sosiaalinen media erakoitumiseen?• oudot käsitykset vastuusta itselleen ja työtovereille

tehokkaan opiskelun tarvitseman ryhmädynamiikan luonti haasteellistunut

Lukion jälkeisiä osaamispuutteita äärimmäisen raskas, hidas ja jopa mahdoton paikata

The big picture...

Suomi elää vientiteollisuudella, joka nojaa luonnontieteiden ja matematiikan osaamiseen

Koulutusaloina tekniikka ja luonnontieteet kuitenkin ovat jo vaarallisen epäsuosittuja useimmissa länsimaissa• suuntautuuko nuoriso ”helpoille aloille”• pelätäänkö teknologisen kehityksen hiipuvan?• mistä nuorisomme omaksuu asenteensa ja motivaationsa?

Oasis of the Seas

Toisaalta...

Kehittyvistä maista katsottuna teollisuusmaat ovat edellleen ylivoimaisen kilpailukykyisiä• kaikki isot innovaatiot tulevat yhä perinteisistä lähteistä, joissa • teknologisesti kehittyneet yhteiskunnat luovat niille pohjan

Kehittyvissä maissa luonnontieteiden ja matematiikan osaaminen nähdään ykköskategorian nousumoottorina. Lisäksi• teknologian globaalit työmarkkinat houkuttelevat

”Lännessä” tiedotusvälineiden globalisaatiokritiikki on kovaa • positiiviset vaikutukset uein unohtuvat

”Mutta kun kaikki tarpeellinen on jo keksitty”...

Ns. jälkiteollinen aika ei taatusti ole ”jälkiluonnontieteellinen”• kovien luonnontieteiden sekä bio- ja ihmistieteiden yhdistelminäsyntynyt ja syntyy uusia aloja

• bioinformatiikka, biofysiikka, lääketieteen tekniikka,kvantitatiivinen talousanalytiikka...

• yhteinen tekijä matematiikan, fysiikan ja kemian osaaminenja niistä lainattujen menetelmien ja tietämyksen soveltaminen

perusopetuksen sisällöissä ei olennaisia korjaustarpeita• ”if you aim to work on Wall Street, study physics”

Erään jalostusketjun pää

• ylioppilaskirjoituksissa fysiikan kirjoittaa alle 5 000 abiturienttia• pitkän matematiikan n. 12 500• pelkästään yliopistotasoisia opiskelupaikkoja fysiikka+ pitkä

matematiikka -taustaisille ainakin 8 000• terveystiedon kirjoittajia on niin paljon, että jonkun osaajan on syytä

tarkistaa koepaikkojen rakenteiden kantavuus

Erään toisen jalostusketjun alku

• n. 3400 ylioppilasta hyväksytään DI ja arkkitehtikoulutuksiin• n. 2800 aloittaa • n. 30% keskeyttää kolmen ensimmäisen vuoden aikana

• vakavia motivaatio-ongelmia perusopinnoissa

illumination

motion

Olennaisen paljon kiinni opettajista

Motivaatioon voi vaikuttaa• erään koulutusohjelman opintopistekertymät

= erään opettajan vaikutus• kiistatta työ, jolla iso merkitys

Paljonko kiinni opetusmenetelmästä (1)?

Anita Aikio & Kati Kyllönen, fysiikan laitos: fysiikan peruskurssit (1 vsk)

• epähomogeeninen lähtötaso: • lyhyen matematiikan lukijoita, jotka eivät ole opiskelleet fysiikkaa• pitkän matematiikan ja pitkän fysiikan opiskelleita

• massaluennot 300-400 opiskelijalle ei ongelmaton opetusmuoto• kurssit sisältävät paljon asiaa ja erityisesti Sähkö- ja magnetismiopin

kurssi vaatii myös differentiaalilaskennan alkeiden hallintaaheikko läpäisy, tehokkaat lääkkeet tarpeen

Paljonko kiinni opetusmenetelmästä (2)?

Anita Aikio & Kati Kyllönen, fysiikan laitos: fysiikan peruskurssit

Ratkaisu 2006-:1. Yhden tehtävän välikuulustelut joka toinen viikko,

n. 40% pistekertymästä2. Päätekokeesta 60% pistekertymästä3. Laskuharjoituksista n. 5% pistekertymästä4. Läpäisy 50% pistekertymällä

opiskelijoille motivaatio opiskella edes joka toinen viikko

Eroaako olennaisesti yläasteiden ja lukioiden opettajien menetelmistä?

Paljonko kiinni opetusmenetelmästä (3)? Tulokset

Perusmekaniikka2004 läpi 215, 62%2005 läpi 156, 52%2006 läpi 256, 89%2007 läpi 247, 91%

Muissakin kursseissaliki identtinen vaikutus

2004

2005

2006

2007Huomaa, että myösarvosanat ovatparantuneet!

Lähde:Anita Aikio jaKati Kyllönen 2007

Viikoittaisen ajankäytön ja lukukauden opintoviik-kokertymän yhteys: 1vsk kevät 2004, OY/TTK/STO

(r2~0.71)

Opiskelijoiden ajankäytöllä on merkitystä

Miten motivoida riittävään ajankäyttöön?

Valtaosa opiskelusta tapahtuu vasta hieman ennen kuulustelua • alla esimerkki 10 osakuulusteluun nojautuvan kurssin

materiaalihauista (luentovideoita)tiheillä välikuulusteluilla ajankäyttö tasaantuu

• välikuulustelut myös keino osaamistavoitteiden saavuttamisenverifiointiin askel askeleelta

• ajankäytön lisäksi olisi vaikutettava myös opiskelutapoihin

Esimerkkejä välikuulusteluiden merkityksestä

Oulun yliopiston TTK:n 1 vsk:n matematiikan kurssien muutokset• perinteinen perinteinen + laskuillat jatkuva arviointi

Matematiikan peruskurssi 1 (1vsk syksy):• fuksien kertaläpäisy: 60% 70% yli 85% • ”vanhojen” teekkarien läpäisy n. 25%

Matematiikan peruskurssi 2 (1 vsk kevät)• fuksien kertaläpäisy: 55% 65% 81% • ”vanhojen” teekkarien läpäisy n. 50%

Ryhmäpainetta käyttävä kurssi

Periaate: vertaistuki, motivaattoreina oman ryhmän jäsenet1. Ei loppukuulustelua: arvosana määräytyy kokonaan

osasuorituksista (10+2kpl)• sopii aihepiiriin, jossa kaikki rakentuu tiili tiilen päälle

2. Opintoryhmät (3-4 henkilöä): ryhmän jäsenet yhteisvastuussa• viikkokuulustelut, arvostelu ryhminä, arviointi näytteenotolla

jäsen/ryhmä/kerta3. Tukea ryhmäidentiteetin rakentamiselle: ryhmäkuvat suosituin

oppimisympäristön sisältö

Ryhmäpainetta käyttävä kurssi: tulokset

Year Lectures (h)

Exercises(h)

Evaluated homework

Week exams (N)

Use of time (md)

Passing rate/year

Meangrade

2002 40 20traditional

10*2 0 82h 69 %

2003 40 20traditional

10*2 0 - 67 %

2004 Spring

40 intensive

20traditional

10*2 0 - 70 % 3.49

2004 Fall

20 40interactive

- 10individuals

86h 81 % 3.68

2005 ~20 44 interactive

- 10groups

102h 89 % 4.22

2007 24 40interactive

- 10groups

110h 93 % 4.20

2008 24 40interactive

- 10groups

115h 95 % 4.07

2009 24 40interactive

- 10groups

105h

Huom: ajankäyttö mitattu vain ensimmäiseen suoritusmahdollisuuteen asti

Ryhmäpainetta käyttävä kurssi: läpäisyt ensimmäisellä yrityksellä

Year Names on the list

Real participants(at least one week exam)

Students passed

Students failed

First attempt passing rateof the real

participants2004

Spring102 91 (at least one

returned homework,89 with more than one)

62 40 68%(70%)

2004Fall

154 132 (118 with morethan one week exam)

86 68 65%(73%)

2005 204 202 183 19 91%2007 194 187 163 25 87%2008 126 126 112 14 89%2009 71 69 66 5 96%

Havainto: jatkuva arviointi (2004 syksy) ei parantanut paljoa ensimmäisenyrittämän läpäisyä, joskin koko vuoden tulos parani.Vuoden 2005 parannus korreloi selvästi ryhmävastuu-periaatteen käyttöönoton ja vertaistuen kanssa

Lähde: Antti Seppälän diplomityö 2009

Ryhmäpainetta käyttävä kurssi:ryhmien vaikutus läpäisyyn

Year Participants(total)

Participants not in groups

Participants in groups

Passing rate not in groups

Passing rate in groups

2004 Fall 154 154 N/A 56% N/A2005 204 48 153 71% 97%2007 188 37 151 62% 92%2008 126 39 87 67% 99%2009 69 17 52 82% (05.09) 96% (05.09)

Lähde: Antti Seppälän diplomityö 2009

Year General dropout rate

Dropout rate in groups

Dropout rate, not in groups

2004 Fall 45.4% N/A 45.4%2005 7.3 % 2.6 % 31.3 %2007 8.7 % 1.9 % 35.0 %2008 8.7 % 1.5 % 25.6 %2009 2.8% 3.7% -

• Kurssiformaatilla ns. pappojen ja mummujen kannatus• Nuoremmilta opiskelijoilta myös protesteja• Ryhmäosallistuminen joka tapauksessa vapaaehtoista

Yhteenveto

Opiskelumotivaation lähteitä on useita• opiskelija itse, tyttö-/poikakaveri• vanhempien ja sisarusten esimerkki• opettajan innostus, tuutorin tuki• opiskelutoverien vertaistuki

Opinnoissa menestymiselle olennaista on riittävä ja tehokas ajankäyttö• onko luonnontiedeosaamisen suurimmat uhkat päätön nettisurffaus, pokeri ja sosiaalinen sosiaalistamaton media?

Kurssiformaateilla voidaan vaikuttaa ajankäyttöön ja vertaistukeen• mutta eivät koskaan voi korvata opettajan kiinnostusta ja tukea

Opiskelijoiden suhtautuminen aktivoiviin ja yhteistyöskentelyynharjoittaviin toteutusmuotoihin ei ole yksin positiivinen

Väärä väittämä 1:Globalisaatio vie LUMA-työtkin!

Syyt ulkoistukseen (2004)

36 %

36 %

1 %4 %

10 %

13 % Keskittyminen ydinosaamiseen

Kulujen karsinta

Laadun parannus

Nopeampi time-to-market -aika

Edistää innovaatioita

Suojella pääomaa

Lähde: Outsourcing World Summit 2004 &Teemu Haapalan diplomityö 2010

Henkilökuukausikustannusten merkitys ylimainostettua • tuottavuuden merkitys ei aukene helposti toimittajille?• ulkoistusvirta käy myös toiseen suuntaan!

Alla syitä kehitystyön ulkoistuksiin kehittyviin talouksiin

Väärä väittämä 2: Me jäädään jalkoihin!

Luonnontieteiden ja tekniikan yliopistotutkinnot

0 100 000 200 000 300 000 400 000 500 000 600 000 700 000 800 000

Japani

USA

EU

Kiina

Intia

1990-912002-04

Intialaisen tutkimuksen mukaan 4.6% Intiassa tutkintonsa suorittaneista insinööreistä kykenee alansa tuotekehitystehtäviin...

Lähde: Teemu Haapala, diplomityö 2010

Mutta kun palkat Kiinassa ovat 10% täkäläisistä!

7170

68

6766

6463

61

59

575656

72

68

66

63

60

58

55

53

50

47

4645

40

45

50

55

60

65

70

75

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

KokoprojektitoteuttunaAgilella,kokonaanUSA:ssa

KehitysvesiputousKiinassa,testausvesiputousUSA:ssamukanaketteriätekniikoita

Lähde: Teemu Haapala, diplomityö 2010

1. Englanninkielentaitoisten ammattilaisten palkat ihan muuta2. Tilanne tasoittuu koko ajan

Alla arvioitu kustannusero kehitys ohjelmistokehityksessä