vaikutus biologian perustutkinto-opiskelijoiden saavutuksiin, itsetehokkuuteen ja metakognitioon
Seuraavassa on uusintapainos lehden artikkelista ” Concept mapping as a learning strategy: Impact on undergraduate biology students ’achievement, self-efficacy, and metacognition,” written by Dr. Catherine Martin-Dunlop and originally published on Research Outreach. Se on lisensoitu Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) – lisenssillä. Teksti ja linkit on toistettu sellaisina kuin ne ovat alkuperäisessä artikkelissa. Lisätietoja tekijästä ja vielä lisää tutkimusta, käy alkuperäisellä sivustolla yllä olevan linkin kautta!
Konseptikartoitus on aktiivinen oppimistekniikka, johon kuuluu ideoiden välisten yhteyksien esittäminen diagrammimaisesti. Johtaja Center for Excellence in Teaching and Learning at Morgan State University, tohtori Catherine Martin-Dunlop on tehnyt tutkimusta oppimisstrategiaa vahvistaa, onko se voisi olla avain parantaa akateemista suorituskykyä, itsetehokkuutta ja metakognitiivisia taitoja, erityisesti, aliedustettuina perustutkintoa opiskelijat opiskelevat biologiaa.
jokainen korkeakoulussa tai yliopistossa opiskellut muistaa hyvin opetuksen perinteisen luentomuodon. Professorisi lausui aiheen tai välitti teorian sinulle lecternin takaa, toisinaan mukana oli diakuvia tai PowerPoint-esitys. Teit kuumeisesti muistiinpanoja, yritit vangita kaikki keskeiset kohdat, ja väistämättä jäi paljon oppitunnista. Monesti palasit myöhemmin raapustuksiisi huomataksesi, ettet voinut ymmärtää, mitä olit kirjoittanut tai miten jokin seikka liittyi aiheeseen lainkaan. Yhtä lailla olet saattanut olla oppilas, joka vain kuunteli siinä toivossa, että osa tiedosta uppoaisi sisään (ja pysyisi mukana!).
vaikka nämä passiivisemmat oppimismenetelmät sopivat joillekin opiskelijoille, on yhä todennäköisempää, että ohjaajat ja luennoitsijat käyttävät aktiivisempia oppimistekniikoita auttaakseen oppilaita sitoutumaan ja motivoimaan ja viime kädessä parantamaan koulumenestystä.
yksi tällainen tekniikka on ’konseptikartoitus’, Joseph D. Novak ja tiimi Cornellin yliopistossa 1970-luvulla keinona edustaa opiskelijoiden kehittyvää luonnontieteellistä tietämystä. Konseptikartta on diagramminen tapa esittää ideoiden, sanojen tai kuvien välisiä suhteita. Keskeiset ideat, sanat tai kuvat yhdistetään nuolilla, joissa on kahden pisteen välistä yhteyttä selittäviä yhdyssanoja, ja ne on järjestetty hierarkkisesti, monitasoisesti. Konseptikartoituksen tavoitteena on kehittää loogista ajattelua ja tehokkaita opiskelutaitoja paljastamalla asioiden välisiä yhteyksiä ja haastamalla opiskelijat ajattelemaan yksittäisten faktojen ja ajatusten yli nähdäkseen kokonaiskuvan. Tällä aktiivisella oppimisvälineellä on mahdollisuus lisätä oppituntien tiedon säilyttämistä, koska opiskelijat eivät ole enää passiivisia tiedon vastaanottajia; opiskelijoiden on osallistuttava mielellään ja kehollaan oppimisen aikana. Lisäksi tekemällä oppilaan ymmärryksen (tai sen puutteen) selvästi näkyviin kaavion muodossa, opettajat tai muut luokkatoverit voivat ’nähdä’ ajattelu-ja oppimisprosessin; virheet tunnistetaan ja korjataan helposti. Kun lähestymistapaan lisätään yhteisöllisen oppimisen elementtejä, menetelmää voidaan edelleen tehostaa; opiskelijat keskustelevat yhdessä ja rakentavat karttoja. Konseptikarttojen uudistaminen voi auttaa opiskelijoita säilyttämään tietoa pidempään sekä parantaa metakognitiota ja itsetehokkuutta siirryttäessä korkeakoulujen akateemisempaan oppimisympäristöön.
” konseptikartta on diagrammimainen tapa kuvata ideoiden välisiä suhteita-se paljastaa, mitä ja miten opiskelijat ajattelevat…”
vaikka luennot on osoitettu tehottomaksi opetusmenetelmäksi, 100 prosenttia ajasta käytettynä se on edelleen yleisin opetustapa tiedekasvatuksessa ympäri maailmaa. Harvalle yliopiston luennoitsijalle annetaan muodollista koulutusta, jonka oppimismenetelmät heidän oppilaansa todennäköisesti löytävät tehokkaimmiksi,ja luennon perinne on säilynyt. Tämä dogmatismi voi hyvinkin olla joilla on suora vaikutus akateemista suorituskykyä ja opiskelijoiden määrä (erityisesti aliedustettuina opiskelijaryhmät) jatkaen pääaineenaan tieteen, teknologian, tekniikan ja matematiikan (STEM) aiheita Yhdysvalloissa. Tutkimus suurin historiallisesti musta College/yliopisto (HBCU) Marylandin osavaltiossa, Morgan State University, on todennut, että 27% opiskelijoista epäonnistui ensimmäisen vuoden biologian 2015-2016 lukuvuonna (tämä luku ei sisällä niitä, jotka keskeyttivät ennen arviointia), vaikka se on suosituin pääaine School of Computer, matemaattinen, ja luonnontieteiden laitoksessa. Monien opiskelijoiden havaittiin vaihtavan pääaineensa ei-STEM-aineeseen ensimmäisen opiskeluvuoden jälkeen ja ilmoittautuneen yhdelle tai kahdelle johdantobiologian kurssille. On jo aiemmin osoitettu, että kaksi ensimmäistä vuotta college ovat ratkaisevimpia säilyttäminen ja rekrytointi STEM suurten yritysten; on selvää, että enemmän vaivaa on tehtävä tänä aikana sitouttaa opiskelijat niin, että ei vain niiden oppimisen ja arvosanat paranevat, mutta niin, että he tuntevat olonsa luottavaisiksi kykyjään ja pysyvät kiinnostuneina STEM aiheita tarjolla. Jotkut tutkijat ovat ehdottaneet, että käsite kartoitus opetus-ja oppimistekniikka voi olla avain uudelleen harjoittaa opiskelijoiden perustutkintoa biologian koulutus, varsinkin koska biologia on niin sanasto-rikas aihe perinteisesti opetetaan ulkoa ja rote oppimisen menetelmiä.
Research into concept mapping
tohtori Catherine Martin-Dunlop siirtyi Morgan State Universityn (MSU) palvelukseen vuonna 2011 tiedekasvatuksen apulaisprofessoriksi. Vuonna 2017 hänestä tuli johtaja Center for Excellence in Teaching and Learning-keskuksessa, joka edistää opetuksen ja oppimisen parhaita käytäntöjä, jotka omaksuvat monimuotoisuuden ja johtavat opiskelijoiden menestykseen. Äskettäin Martin-Dunlop johti MSU: ssa kolmivuotista National Science Foundationin rahoittamaa hanketta, jossa verrattiin ryhmää oppilaita, jotka tutustuivat konseptikartoitukseen luokissaan (219 opiskelijaa) ja kontrolliryhmää (175 opiskelijaa), jotka jatkoivat perinteisemmillä oppimismenetelmillä. Opiskelijoiden keski-ikä oli 20 vuotta; 68% oli naisia, 28% miehiä ja 4% transsukupuolisia. 87% tunnistettiin Afroamerikkalaisiksi / mustiksi. Oppilaat valitsivat itse ohjaajansa ja oppitunnin ajan, eikä heitä määrätty kumpaankaan ryhmään. Vuosina 2016-2019 neljä biologianopettajaa käytti luokissaan säännöllisesti konseptikartoitusta, jonka tavoitteena oli parantaa oppilaiden koulumenestystä, itsetehokkuutta ja metakognitiivisia taitoja. Lisäksi toivottiin, että nämä metakognitiiviset taidot olisivat siirrettävissä muihin aineisiin, mikä lisäisi opiskelijoiden yleistä koulumenestystä ja retentioastetta.
jotkut tutkijat ovat ehdottaneet, että konseptikartoitus opetus – ja oppimistekniikana voi olla tehokas strategia opiskelijoiden sitouttamiseen…
kumpaakin opiskelijaryhmää pyydettiin täyttämään opintojakson alussa ja lopussa omatoimisuus-ja Oppimistutkimus (sinetit), joka mahdollistaa vertailun ryhmien sisällä ja niiden välillä. SEALS pyytää osallistujia arvioimaan omia uskomuksiaan seitsemään asiaan: akateemiseen itsetehoon, kehittelyyn, organisointiin, metakognitiiviseen itsesäätelyyn, metakognitiiviseen reagointikykyyn, vertaisoppimiseen ja kriittiseen ajatteluun. Opiskelijoita haastateltiin myös heidän biologian opintostrategioistaan ja 100 konseptikartasta kerättiin ja pisteytettiin scoresheetillä osoittamaan opiskelijan kykyä konseptikartoitukseen ja mahdollista korrelaatiota biologiseen tietoon. Molempien ryhmien loppututkintoarvosanojen ja tiivisteiden seitsemän elementin välisiä suhteita verrattiin tilastollisesti.
vertailu pretest ja posttest transformed keskimääräinen kohde tarkoittaa
vertailu
tutkimustulosten analysoinnin jälkeen projektiryhmä totesi, että vaikka käsitteiden kartoitusmenetelmällä ei ollut tilastollisesti merkitsevää vaikutusta kaikkiin oppilaiden metakognitioon liittyviin taitoihin, vertaisoppiminen paransi merkittävästi kokeen jälkeistä aikaa tässä ryhmässä. Lisäksi konseptikartoitusryhmä osoitti merkittävää parannusta metakognitiivisessa itsesäätelyssä, mikä viittaa siihen, että konseptikartoittajat kysyivät itseltään enemmän kysymyksiä, asettivat tavoitteita ja pystyivät ilmaisemaan itseään hyvin, kun he eivät ymmärtäneet konseptia verrattuna kontrolliryhmään. Lainaukset opiskelijahaastatteluista osoittivat, että opiskelijat arvostivat sitä, miten konseptikartat auttoivat ratkaisemaan sekaannusta tietyistä hankalista aiheista ja miten ne paljastivat opiskelijatovereiden romaani ja erilaisia näkökulmia. Mielenkiintoista on, että molempien ryhmien opiskelijoiden akateeminen omatoimisuus todettiin kurssin päättyessä vähäisemmäksi, eikä ryhmien välillä ollut tilastollisesti merkitsevää eroa ylioppilasarvosanoissa.
muunnettu keskiarvo
kartoitus metakognitio
miksi odotetut merkittävät parannukset opintosuorituksessa, itsetehossa ja metakognitiossa eivät näy tämän hankkeen tuloksissa? Martin-Dunlop ja hänen tiiminsä ehdottavat, että se voi johtua kunkin kurssin suhteellisen lyhyestä pituudesta (15 viikkoa), ajanjaksosta, jonka aikana metakognition parannusten ei voida odottaa osoittavan; koska tiivisteet eivät kyenneet havaitsemaan metakognition positiivisten muutosten vivahteita sen pakotettujen vastausten muodon vuoksi.; koska ohjaajat tarvitsevat enemmän opetusta opetusmenetelmässä, tai koska strategian vahvistamiseksi tarvittiin enemmän kotiläksyjä ja konseptikartoituksen harjoittelua. Jotta voitaisiin perusteellisemmin arvioida konseptikartoituksen mahdollisuuksia parantaa oppilaan kokemusta biologian luokkahuoneessa ja sen myönteisiä vaikutuksia akateemisiin tuloksiin ja yksilölliseen metakognitioon, tekniikan tulevaan tutkimukseen tulisi sisältyä pidempi toteutusaika kuin yksi lukukausi ja pyrkiä paljon enemmän ohjeistamaan strategiaan osallistuvia opettajia johdonmukaisella tavalla. Laajemmin konseptikartoituksen ja metakognition lisätutkimus voi olla hyödyllistä niille, joiden tavoitteena on kannustaa ja sitouttaa enemmän aliedustettuja opiskelijoita STEM-aineisiin.
henkilökohtainen vastaus
suunnitteletko muita tutkimushankkeita konseptikartoituksesta opetus – /oppimisstrategiana, ja jos kyllä, missä muodossa tämä toteutetaan ja miten se paranee edellisestä projektista?
Kyllä, Olen aloittanut seurantaprojektin, jossa keskityn ohjaajien kouluttamiseen sekä kasvotusten että online-työpajoissa siitä, miten he voivat auttaa oppilaita parantamaan metakognitiivisia oppimistaitojaan (tai toisin sanoen opettaa oppilaita oppimaan). Neurotieteilijöiden tutkimuskirjallisuudessa tunnustamista metakognitiivisista taidoista kaksi on kehittelyä ja organisointia. Uskon edelleen, että konseptikartoitus auttaa näiden taitojen kehittämisessä, ja ihmettelen, miksi tutkimuksessa ei havaittu parannusta (yhdessä vertaisoppimisen ja metakognitiivisen itsesäätelyn kanssa). Sen sijaan, että tutkimuksen keskuksena olisi konseptikartoitus, toivoisin metakognitiota keskuksena–ja käyttäisin konseptikartoitusta vain esimerkkinä siitä, miten kehittelyä ja organisointia voidaan tehostaa. Tämä parantanee edellistä hanketta, koska toteutuksen pätevyyden varmistamiseksi järjestetään enemmän etukäteen annettavaa kouluttajakoulutusta. Uskon nyt, että opiskelijoiden on tärkeämpää kehittää metakognitiivisia taitojaan kuin kehittää konseptikartoitustaitojaan. Hyvät metakognitiiviset taidot Johtavat elinikäiseen oppimiseen.