«Jenter og teknologi» er det nødvendig i 2015? · Høsten 2014 - Nettbaserte evaluering av alle tiltak for vår studenter, 29 studenter på 5 spørsmål Våren 2014 – Evaluering

MNT-konferansen 2015, 18.-19. mars, Bergen

«Jenter og teknologi» er det nødvendig i 2015?

R. N. Madsen1, T. Mjøen1

Høgskolen i Sør-Trøndelag, HiST

ABCTRACT: I verdens rikeste og mest likestilte land, i 2015, velger mange jenter fortsatttradisjonelle kvinneyrker. Opptakstallene til teknologiutdanningene viser at det fremdeles erviktig med rekrutteringstiltak mot jenter. Jentene kjenner ikke godt nok til hvor mangespennende og utfordrende jobber de går glipp av.For de jentene som søker på teknologiutdanning kommer det ofte overaskende ved studiestart atguttene er overrepresentert, og savnet av andre jenter i studiemiljøet kan bli sterkt. Godundervisning er ikke nok alene. De som ikke får venner på studiet har en større tendens til åslutte enn de som stryker i enkeltemne.”Jenter og teknologi” er et to-årige prosjektet som har som formål å beholde og rekrutterejenter til teknologiutdanninger med lav kvinneandel ved HiST. Prosjektet startet opp høsten2013. For å forhindre frafall arrangerer vi faglige og sosiale tilstelninger gjennom hele studieåretsom kollokviegrupper i programmering og matematikk, bedriftsbesøk, hyttetur, jentelunsj ogjentekvelder. Tiltakene er valgt med utgangspunkt i funn fra HiST’s frafallsundersøkelse i 2012.Evalueringer underveis viser at prosjektet har bidratt til økt rekruttering, økt trivsel, godtnettverk og har forhindret frafall.

1. ÅRSAKER TIL FRAFALL VED TEKNOLOGIUTDANNINGENE VED HIST

For å kunne sette inn målrettede tiltak mot frafall er det viktig å sette seg inn i hvorfor studenter velgerå avbryte studiene. På teknologistudiene ved HiST gjennomførte vi høsten 2012 undersøkelsen "Faktaom frafall" [1]. Av de 370 studentene som var registrert som sluttet, hadde 79 studenter kommet inn påandre studier ved HiST eller hadde søkt ny studieplass ved HiST høsten 2012.Prosjektet samlet informasjon om og kontaktet alle som hadde avbrutt studiene ved teknologistudienede tre siste årene. 200 studenter svarte på undersøkelsen. Flere oppga at de hadde avbrutt studienefordi de slet faglig, spesielt med matematikk, men mange oppga også at de hadde hatt problemer medå finne seg til rette sosialt. I tallmaterialet så vi at tendensen til å avbryte studiet er mye større forjenter på de studiene som har få jenter, enn på de som har mange. Det ser ut til å være en kritisk grensepå rundt 20 %. Undersøkelsen viste også at frafallet fra våre studier i hovedsak skjer i første semester.I undersøkelsen fant vi at de som slet mest med å finne seg til rette i studiet var de som går påstudieprogram med store kull. De som sliter faglig og ikke får venner på studiet er mest tilbøyelige tilå avbryte studiet.Samtaler med jenter som har sluttet på våre studier viser at årsakene er sammensatte.Mange mener de ikke er flinke nok og sier de sliter spesielt med matte, flere sier også at de savner å haandre jenter å snakke med og spise lunsj sammen med. Noen sier også at omgangsformen kan værenoe røff. Flere av våre mannlige studenter, enn våre kvinnelige studenter, har fagbrev og har vært ute ijobb i rene mannsmiljø. De fleste av jentene som begynner på teknologiutdanningene ved HiSTkommer rett fra VGS. Overgangen fra VGS til høyere utdanning opplever mange som tøff [2].Jentene i «Jentenett», jentegruppe på informatikkstudiene, har etterlyst hjelp i programmering forjenter. De mener dette er et fag hvor de fleste av gutta har et forsprang: "Gutta har sittet pågutterommet og programmert siden de gikk på barneskolen". Flere av jentene har aldri programmertfør de begynte på studiene.

1.1 Næringslivet etterspør kvinnelige teknologer

På landsbasis er det behov for ingeniører, selv om det er nedgangstider i oljebransjen [3]. HiSTssamarbeidspartnere etterspør spesielt flere kvinnelig ingeniører og det største potensialet til styrketrekruttering er å få flere jenter til å velge teknologiutdanning. «Jenter og teknologi» ønsker å bidra til ådekke næringslivets behov for flere kvinnelige teknologer.Våre kandidater er spesielt ettertraktet fordi de har praktisk erfaring og «sklir rett inn i arbeidslivet».Kjønnsbalanse er bra for arbeids- og studiemiljøet. Kvinner har ofte andre perspektiver og egenskaperenn menn og har mye å tilføre det faglige og sosiale miljøet.For å bli motivert til å fullføre studiene har studentene behov for å se hva de kan bruke utdanningen tiltidlig i studieforløpet. Nær kontakt med næringslivet gjør det lettere for våre studenter å skaffe segbacheloroppgaver, sommerjobb og etter hvert sin første jobb.

1.2 Samarbeidspartnere og finansiering

Prosjektet «Jenter og teknologi» er helt avhengige av gode samarbeidspartnere. Partnere i prosjektet erSiemens og TrønderEnergi. I tillegg til finansiering har de bidratt med kvinnelige rollemodeller påjentekvelder, jentelunsjer og bedriftsbesøk. Sponsorer i prosjektet er Steria, NHO Trøndelag. Sør-Trøndelag fylkeskommune, Nord-Trøndelag fylkeskommune og Nasjonalt senter forrealfagsrekruttering. Studentsamskipnaden i Trondheim har gitt oss gratis kurs og rabattert middag.VRI Trøndelag og HiST, ved rektors strategiske midler, har støttet prosjektet økonomisk.Universitetet i Agder er inspirator og god samarbeidspartner. Midtveis i prosjektet har vi også innledetsamarbeid med Universitetet i Tromsø, Høgskolen I Bergen, Universitetet i Agder og på Høgskolen iOslo og Akershus om årlig rekrutterings arrangement.

2 TILTAK I PROSJEKTET «JENTER OG TEKNOLOGI» FOR Å FORHINDRE FRAFALL

På bakgrunn av kartleggingen valgte prosjektet "Jenter og teknologi" å tilby faglig støtte i de emnenestudentene sliter mest med, som er matematikk og programmering. For å styrke det sosiale- og fagligemiljøet arrangerer vi jentelunsjer og jentekvelder hvor vi inviterte kvinnelige rollemodeller. Ibegynnelsen av høstsemesteret ble jentene invitert på hyttetur. Hvert semester arrangerer vibedriftsbesøk til våre partnerbedrifter Siemens og TrønderEnergi.

2.1 Jentelunsj og jentekvelder

På jentelunsjene og jentekveldene inviterer vi kvinnelige rollemodeller fra næringslivet.Rollemodellene forteller om sin yrkesvei og hvordan det er å være kvinne i mannsdominertearbeidsmiljø. De kvinnelige rollemodellene har kunnet bekrefte at krevende teoretiske emner, som derog da kan virke unyttige, er kunnskap man trenger i arbeidslivet.

2.2 Hyttetur

Hytteturen tidlig i semesteret er viktig for at jentene blir godt kjent med hverandre.Studentsamskipnaden i Trondheim holdt «Motivasjonsforedrag» og «Ta ordet kurs» som ga jentene etmotivasjonsløft på begynnelsen av studiet. Hytteturen er det tiltaket i prosjektet som har ført til at flestjenter har blitt kjent på tvers av studieprogrammene.

2.3 Bedriftsbesøk

Bedriftsbesøk til våre partnerbedrifter Siemens og TrønderEnergi gir et viktig innblikk i arbeidslivet.Jentene fikk mulighet til å møte ansatte.

2.4 Faglig støtte

Jenter på studieretningene elektro, logistikk, maskin, material, fornybar energi, data, IT-støttetbedriftsutvikling og drift av datasystemer fikk tilbud om faglig støtte høsten 2013. Tilbudet var såvellykket at vi videreførte tiltaket også i vårsemesteret 2014. I studieåret 2013/2014 fikk 118 jenter iførste studieår fikk tilbud om to timer faglig støtte ukentlig. I gjennomsnitt møtte 30 jenter på fagligstøtte hver uke. Oppstart for kollokviegruppene i høstsemesteret har vært i september og vart utnovember. I vårsemesteret startet kollokviegruppene i januar og varer frem til påske. Det er ansatt tostudentassistenter til hjelp for matematikkgruppen og en for programmeringsgruppen.Studentassistentene tilbyr leksehjelp og går igjennom fagstoff etter ønske fra gruppene. Et av målene

med å opprette kollokviegrupper var også å få jentene til å jobbe sammen på egen hånd.Før kollokviegruppene får alle deltakerne gratis middag i kantina og spiser sammen. Tanken bak detteer at de skal få energi til å jobbe på ettermiddagen og å legge til rette for et jentemiljø på tvers avstudieprogrammene våre.

2.5 Små justeringer underveis

Alle tiltak i prosjektet har vært evaluert fortløpende og en større midtveisrapport ble utarbeidet i juni2014.Etter evaluering av «faglig støtte» i høstsemesteret gjorde vi noen justeringer. Vi endret navn påtiltaket da noen jenter reagerte på at det het «faglig støtte». Noen mente at navnet signaliserte at jenterer faglig svakere og har mer behov for støtteundervisning enn gutter. I studieåret 2014/2015 endret vinavn til «Kollokviegrupper i programmering» og «Kollokviegrupper i matematikk». Nytt i sistehalvdel av prosjektet er også at Kollokviegruppene tilbys til alle jenter på teknologiutdanningene påCampus Kalvskinnet.Vi har hatt et faglig forum på itslearning hvor jentene kunne stille spørsmål til studentassistene. Detteble ikke tatt i bruk da jentene mente det var lettere å få forklart faglige spørsmål ansikt til ansikt.Behovet og oppmøte på kollokviegruppene er størst i høstsemesteret. I dybdeintervju nå i februar2015, sier en med en av jentene på elektro at de har blitt en gjeng som jobber sammen og føler segforpliktet til å møte opp på kollokviegruppene.Kollokviegruppen i programmering har utover i prosjektperioden fått flere deltakere på grunn av flinkstudentassistent. Skal kollokviegruppene være en suksess er vi avhengige av gode studentassistenter.Noen jenter som var med på bedriftsbesøk savnet å møte ansatte som jobbet innen deres fagfelt.

3. REKRUTTERINGSTILTAK I PROSJEKTET «JENTER OG TEKNOLOGI»

I oppstartsfasen av prosjektet orienterte vi oss om ulike nasjonale rekrutteringstiltak gjennomNasjonalt senter for realfagsrekruttering og via søk på internett. Vi fant rekrutteringstiltaket «Jenter ogteknologi» ved Universitetet i Agder (UiA). Det var godt etablert og har hatt god effekt pårekrutteringen. Vi kontaktet initiativtakerne og innledet et samarbeid om rekruttering.I 2014 avviklet HiST og UiA «Jenter og teknologi» på samme dag. HiST inviterte jenter iungdomsskolen og på videregående skoler i Nord- og Sør-Trøndelag. HiST valgte å ha enJentekonferanse med gratis transport, konferansemapper, navneskilt, stands og gratis lunsj.Betydningen av satsningen ble bekreftet ved at statsminister Erna Solberg og NHO-direktør KristinSkogen Lund hilste til deltakerne på video. I deler av programmet i Trondheim ble overført online tilAgder og motsatt. Vi fikk stor medieomtale og nasjonal oppmerksomhet.I etterkant ble UiA og HiST kontaktet av NHO som ønsket en nasjonal satsning på rekruttering avjenter til teknologiutdanning. 11. februar 2015 ble «Jenter og teknologi» avviklet på fem ulikestudiesteder: Universitetet i Tromsø, Høgskolen I Bergen, HiST, UiA og på Høgskolen i Oslo ogAkershus. For å oppnå målet med å få flere jenter til å velge realfag og teknologiutdanning håper vi atenda flere universitet og høgskoler blir med på den nasjonale satsningen!

4 EVALUERINGER [4]

Høsten 2013 - Nettbaserte evaluering av faglig støtte, 36 studenter svarte på 8 spørsmålHøsten 2013 - Nettbaserte evaluering av alle tiltak for vår studenter, 61 studenter svarte på 9 spørsmålVåren 2014 - Dybdeintervju med 7 studenter fra ulike studieprogramVåren 2014 – Evaluering Jentekonferansen 2014Juni 2014 – Midtveisevaluering av hele prosjektetHøsten 2014 - Nettbaserte evaluering av alle tiltak for vår studenter, 29 studenter på 5 spørsmålVåren 2014 – Evaluering Jentekonferansen 2015Våren 2015 - Dybdeintervju med 3 studenter fra ulike studieprogram

4.1 Funn i evalueringene

Evaluering av faglig støtte i Midtveisrapport «Jenter og teknologi» viser at 80 % har blitt mer motiverttil å fullføre studiet og at 78 % sier de har blitt bedre faglig. Alle jentene som har svart pådybdeintervjuene sier at kollokviegruppene var det viktigste tiltaket i prosjektet.Dette er noen utsagn fra jentene som vært med i prosjektet:- «Flott med jentelunsjer og faglig støtte. Foredragene under jentelunsjene har vært spennende og

givende»- «Bra å kunne se hvordan en vanlig arbeidsdag ser ut her på Siemens for ulike ingeniører»- «Ja, vrient å finne noen en klikker perfekt med jo færre jenter det er i klassen»

4.2 Evaluering av Jentekonferansen

I 2014 var det 275 jenter som deltok på Jentekonferansen, av dem svarte 133 på evalueringen. Her ennoen funn:

Etter konferansen er jeg blitt mer motivert til å studere realfag:Helt uenig: 3 Uenig: 1 Litt uenig : 17 Ganske enig: 33 Enig: 41 Helt enig: 29

Jeg vil anbefale andre jenter å delta på konferansen neste årJa: 116 Nei: 1 Vet ikke: 9

Mitt helhetsinntrykk av konferansen:Svært dårlig: 0 Dårlig: 0 Litt dårlig: 4 Litt bra: 9 Bra: 78 Svært bra: 32

I 2015 var det 270 jenter som deltok på Jentekonferansen. Evalueringen av årets konferanse vistetilsvarende resultat som i 2014.

5. RESULTATER

5.1 Jenteandelen på våre studier har økt i løpet av prosjektperioden

Tabell 1. Opptakstall til teknologistudier ved HiST 2011-2014 (Database for høyere utdanning (DBH),2015)

Studieprogramnavn2011 2012 2013 2014

Kvinnermøtt % Møtt Kvinner

møtt % Møtt Kvinnermøtt % Møtt Kvinner

møtt % Møtt

ingeniørfag, bygg 18,0 % 100 26,9 % 108 26,7 % 105 28,0 % 118ingeniørfag, elektro 8,9 % 135 2,6 % 117 7,8 % 128 9,1 % 143ingeniørfag, fornybar energi 37,0 % 46 43,4 % 53 51,0 % 51ingeniørfag, kjemi 46,2 % 26 43,8 % 32 60,6 % 33 33,3 % 33ingeniørfag, logistikk 21,4 % 28 35,5 % 31 38,6 % 44 55,1 % 49ingeniørfag, maskin 2,2 % 91 12,1 % 91 12,1 % 91 14,1 % 99ingeniørfag, materialteknologi 19,4 % 31 17,6 % 34 33,3 % 39 48,7 % 39informatikk med spesialisering idrift av datasystemer 19,4 % 31 2,3 % 44 10,4 % 48 5,4 % 56

informatikk med spesialisering iinformasjonsbehandling 32,4 % 37 22,2 % 36 15,2 % 46 18,2 % 55

ingeniørfag, data 7,3 % 82 4,5 % 89 13,2 % 76 11,6 % 86IT-støttet bedriftsutvikling 21,2 % 66 26,2 % 61 31,4 % 51 26,8 % 71Sum 15,0 % 627 17,4 % 689 22,4 % 714 23,1 % 800

Vi håper at vårt store rekrutteringstiltak, Jentekonferansen, har bidratt til økt rekruttering av jenter tilvåre studier. Årsaken til dette er sikkert sammensatt. Det har i mange år vært satset pårealfagsrekruttering og det virker som om noen av disse tiltakene nå gir resultater. En annen årsak kanvære konjunkturene i arbeidslivet. Med massearbeidsløshet blant ungdom i Sør-Europa er nok flereforeldre opptatt av at deres barn velger utdanningsløp som fører til trygge jobber.

Da prosjektet «Jenter og teknologi» startet opp var etterspørselen etter ingeniører skrikende. Dettebilde har nå endret seg litt. Ved årsskiftet 1.1.2015 viste NITOs behovsundersøkelse at det var 1,35%arbeidsledige blant de yrkesaktive medlemmer, noe som er en viss økning fra året før hvor det var0,8%. Men uansett må dette kunne sies å tilsvare full sysselsetting.

5.2 Mindre frafall av jenter

Frafallet av jenter på våre studier har minsket i løpet av prosjektperioden. Se vedlegg, tabell 2 [5].Årsakene til dette er nok også sammensatte. Det har for eksempel vært større konkurranse omstudieplassene på våre utdanninger de siste årene. Statistikk viser at studentene med høyt snitt vedopptak fører til mindre frafall og at flere gjennomfører på normert tid. De jentene som har deltatt påtilbudene til prosjektet «Jenter og teknologi» melder tilbake om økt trivsel og større faglig utbytte.Evalueringene viser at vi har truffet med tiltakene i prosjektet og at dette også har bidratt til mindrefrafall.

6. HVA SKJER ETTER PROSJEKTET «JENTER OG TEKNOLOGI»?

Behovet for sosialer og faglige tiltak vil fremdeles være tilstede. På studier med få jenter må det leggestil rette for at jentene skal få et godt og positivt studiemiljø. Egne tiltak for rekruttering av jenter tilteknologiutdanningene er nødvendig. Dette kan ikke ivaretas av kortvarige prosjekter finansiert avnæringslivet. Hele UHR-sektoren må få permanente ordninger som inngår som en del av studieløpet.Etter prosjektperioden vil HiST være tjent med å tilby kollokviegrupper i matematikk ogprogrammering og videreføre rekrutteringstiltaket Jentekonferansen.

REFERANSER

[1] Sletten, A og Hjorthol, E (2012), Fakta om frafall[2] Rønning, F, (2014 ), Overgang fra videregående opplæring til universitet/høgskole

- UHRs undersøkelse[3] Teigen, P og Lehne, L. C. (2015), NITO: http://www.nito.no/dm/public/433672.PDF[4] Risan, P, Madsen R. N., Mjøen, T (2013-2015), Evalueringer av prosjektet «Jenter ogteknologi»:

Høsten 2013 - Nettbaserte evaluering av faglig støtte, 36 studenter svarte på 8 spørsmålHøsten 2013 - Nettbaserte evaluering av alle tiltak for vår studenter,61 studenter svarte på 9 spørsmålVåren 2014 - Dybdeintervju med 7 studenter fra ulike studieprogramVåren 2014 – Evaluering Jentekonferansen 2014Juni 2014 – Midtveisevaluering av hele prosjektetHøsten 2014 - Nettbaserte evaluering av alle tiltak for vår studenter, 29 studenter på 5 spørsmålVåren 2014 – Evaluering Jentekonferansen 2015Våren 2015 - Dybdeintervju med 3 studenter fra ulike studieprogram

[5] Ottesen, H. R., (2015), Frafall første studieår (2011-2014), tall fra FS, se vedlegg tabell 2


Ingeniørstudenters bruk av læringsverktøyi et lineær algebra-emne

- hvilken rolle spiller nettbaserte forelesninger?

Ragnhild Johanne Rensaa, Høgskolen i Narvik

ABSTRAKT: I denne artikkelen diskuteres studentenes bruk av læringsverktøy med spesieltfokus på et nettbasert tilbud. Egne forelesninger i et emne i lineær algebra for masteringeniørstudenter, fjerde år, har blitt streamet og publisert, og jeg har undersøkt hvordanstudentene har brukt disse forelesningene. Data er innsamlet første og tredje gang dette ble gjort,og hovedvekten i denne artikkelen er lagt på to kvantitativ datainnsamlinger. Den førsteinnsamlingen fra første streamingår har fokus på web-forelesninger; hvordan studenteneoppfatter selve undervisningssituasjonen og i hvilken grad de utnytter de ulike muligheter somfins ved en nettforelesning i sann tid som også blir gjort tilgjengelig som opptak etterpå. Denneundersøkelsen er videreutviklet og nye data samlet inn tredje undervisningsår. I denvidereutviklede utgaven er perspektivet utvidet til å omfatte flere typer læringsmateriell;lærebøker og forelesningsnotater i tillegg til web-forelesninger, for å kartlegge hvordannettforelesningene inngår i en større helhet for læring av lineær algebra. Basert på undersøkelsenestiller jeg følgende spørsmål: Hvordan bruker master ingeniørstudenter nettbaserte forelesningeri linear algebra og hvordan vektlegges nettbaserte forelesninger i forhold til annetlæringsmateriell? Tolkning av de innsamlede dataene kan bidra til å besvare spørsmålet og giinnspill for bedre tilrettelegging av nettbaserte tilbud i matematikk.

1 INNLEDNING

Nettbaserte utdanningstilbud er på full fart inn i høyrere utdanning og det fins store variasjoner i hvasom tilbys og hvordan. Ved Høgskolen i Narvik (HiN) har forelesninger i flere år vært streamet i ulikeformat og gjort tilgjengelige for studenter ved ingeniørutdanningen. Dette gjelder også for emnet i linearalgebra for master ingeniørstudenter som denne undersøkelsen setter fokus på. Forelesninger blestreamet og publisert i sann tid, og også gjort tilgjengelig som opptak etterpå. Jeg har samlet inn dataved to anledninger og stiller følgende spørsmål: Hvordan bruker master ingeniørstudenter nettbaserteforelesninger i linear algebra og hvordan vektlegges nettbaserte forelesninger i forhold til annetlæringsmateriell?

2 BAKGRUNNPerspektivet i undersøkelsen er kvantitativt og deskriptivt, og datagrunnlaget er hentet fra tospørreundersøkelser gjort blant studentene det første og det tredje året forelesningene ble streamet. Vedbegge tilfeller ble det gjort opptak av forelesningene nøyaktig slik som de ble gitt, i 45-minutterssekvenser uten noen form for editering. Opptakene ble fortløpende publisert slik at studentenekunne følge forelesningene i sann tid fra en PC. Men opptakene ble også lagret slik at studentene kunnese dem senere, eventuelt om igjen, om de ønsket. Denne formen for online-tilbud er bare ett av mangemåter å tilby nettforelesninger på (Le, Joordens, Chrysostomou, & Grinnell, 2010). Interessen forforelesninger bunner i at disse ansees som viktige av studentene, noe forskere også har påvist (Bergsten,2011). Bergstens undersøkelse viser at studentene syns de forstår matematikkinnholdet bedre når detblir forelest fremfor at de leser det i en lærebok. Det første året var spørsmålene i spørreundersøkelsensentrert rundt studentenes bruk av web-forelesninger siden streaming var nytt. Basert på resultatene fradenne datainnsamlingen ble perspektivet utvidet til andre læringskilder i neste spørreundersøkelse somble kjørt tredje gang emnet i lineær algebra ble streamet.


3 METODE

Datainnsamlingene ble gjort i et lineær-algebra-kurs hvor jeg selv underviste. Emnet tilbys fjerdeåret ien femårig masterutdanning for ingeniører. Studentene har møtt de mest sentrale begrepene i lineæralgebra som en del av det første matematikkurset de tar når de starter på ingeniørstudiet. I dette førstekurset fokuseres det imidlertid mest på de ‘basis-redskaper’ i lineær algebra som er nødvendige for åkunne løse problemer i andre, mer ingeniørspesifikke emner. Dessuten er lineær-algebra-delen litensammenliknet med calculusdelen. Derfor tilbys det et større og mer videregående emne i lineær algebradet fjerde året, for de studenter som etter fullført bachelorgrad fortsetter for å ta en mastergrad. Dettestørre emnet har over en 3-årsperiode blitt streamet og gjort tilgjengelig for studentene via web.

De to spørreundersøkelsene som artikkelen bygger på, ble distribuert elektronisk til alle studenter islutten av lineæralgebrakurset. Undersøkelsene var anonyme og ble besvart elektronisk. Både i førsteog andre datainnsamling innehold skjemaene ulike typer spørsmål, både flervalgsspørsmål,matrisespørsmål der studentene skulle avmerke grad av enighet på gitte utsagn, og åpne spørsmål. Somnevnt, ble perspektivet utvidet fra å fokusere på web-forelesninger i første innsamling til å inkludere endel annet læringsmateriell i den andre innsamlingen. Men det ble også gjort noen metodiske forbedringermellom de to undersøkelsene. Det ene gikk på innholdet i spørsmålene, der enkelte formuleringer bleforbedret fordi analyse av de første dataene viste at noen utsagn kunne være ledende. For eksempel var«Web-forelesninger kan ikke erstatte live-forelesninger» et slikt utsagn. Det ble også gitt en størregradering av enighet/uenighet på de ulike utsagnene i den siste spørreundersøkelsen. Den andremetodiske forbedringen som ble gjort, var at undersøkelsen det tredje året ble satt som en obligatoriskoppgave i lineær-algebrakurset. Dette økte svarprosenten fra 55% (27 av totalt 49 studenter) i førstedatainnsamling til 95% (42 av totalt 44 studenter) andre gang. Svarene ble fremdeles innhentetelektronisk slik at anonymitet kunne bibeholdes, men det obligatoriske opplegget økte svarprosentenbetraktelig og gjorde tilbakemeldingene representative for studentgruppen.

Siden størsteparten av kursene som inngår i masterutdanningene ved HiN undervises på engelsk, varbåde spørreskjemaet og svarene fra studentene på engelsk. Dataene referert er derfor oversatt til norsk.

4 RESULTATER

4.1 Første datainnsamling

Spørreskjemaet i første datainnsamling inneholdt en rekke ulike spørsmål om web-forelesninger. Jeg vilher begrense presentasjonen til responsen gitt på to spesifikke utsagn fra en liste med tolv. Flere detaljerer å finne i (Rensaa, 2014a). Det ene utsagnet er «Jeg satte pris på friheten som tilgang til web-forelesninger innebærer», som 63% av studentene var enige i. Det interessante fremkommer ved enkrysstabell-analyse, der friheten settes i sammenheng med andre, gitte utsagn. Den viser at blantstudentene som satte pris på friheten ved web-forelesinger er det likevel 65% som mener at en slikundervisningsform ikke kan erstatte live-forelesninger. Et annet fremtredende trekk i krysstabellen er at59% av studentene mente at det er en sammenheng mellom tilgang til web-forelesninger - som girmuligheten for å repetere faginnholdet flere ganger - og læring av lineær algebra. Etter deres meninghar tilgang til web-forelesninger betydning for læring av faget.

Det andre utsagnet jeg vil trekke frem her, er «Jeg tok ikke forelesningsnotater siden jeg kunne se detsom ble skrevet på web’en». Slik web-forelesningene er designet, er størsteparten av skjermbildet vietdet som skrives på forelesningene (se (Collin, 2013, p. 27)). Når studentene har fri tilgang til web-forelesninger betyr det altså at det ikke er nødvendig å ta notater – de er helt tydelig lesbare på skjermen.Likevel viser dataene at 56% av studentene er uenige i utsagnet over, altså tok de notater.

4.2 Andre datainnsamlingDet tredje året med streaming av lineær-algebra-kurset ble det gjort en ny datainnsamling. Denne gangenvar også studentenes bruk av lærebok og forelesningsnotater med i undersøkelsen – i tillegg til bruk avweb-forelesninger. I korte trekk bekrefter svarene på de innledende spørsmålene det som tidligere blefunnet om at studentene foretrekker live-forelesninger (79%). De bruker web-forelesningene somsupport, både for å se om igjen vanskelige deler fra forelesningen (52%) og som forberedelse til eksamen


(50%). Få studenter ser uavbrutt en hel forelesning (10%), den praksisen som er vanligst er å søke fremdeler av en forelesning (43%) eller se, pause, se igjen osv. (41%).

I undersøkelsen er ett av spørsmålene om læringskilder av spesiell interesse. Det er formulert som følger:«Vennligst gradér hvor viktig følgende kilder er for din læring av lineær algebra:». Studentresponsenavrundet til hele prosentsatser er å finne i Tabell 1. Til sammen 3 studenter (omlag 7%) har valgt å lautsagnet «Se web-forelesninger» stå åpent, øvrige utsagn er besvart av samtlige studenter iundersøkelsen.

Tabell 1.Veldig viktig Viktig Nøytral Mindre viktig Ikke viktig

Delta på live-forelesninger 62 26 10 2 0Se web-forelesninger 19 38 26 10 0Se sekvenser på internett(annet enn fra HiN) 21 45 26 5 3

Lese i læreboka 26 53 7 14 0Ta forelesningsnotater 55 36 7 2 0Lese i forelesningsnotatene 48 45 5 2 0Delta på regneøvingene 41 41 17 3 0Diskutere med medstudenter 28 48 19 5 0Få hjelp fra lærer 40 48 12 0 0Få hjelp fra medstudenter 38 36 21 5 0Bruke data-programmer/beregninger 9 24 43 19 5

Hvis svarene rangeres etter hva som er viktigst for studentene, viser Tabell 1 at resultatene fra førstedatainnsamling bekreftes; studentene mener at det å møte fysisk opp til forelesninger er meget viktig forderes læring. De tillegger også forelesningsnotatene stor betydning, både det å ta notater og det å brukedem i etterkant som informasjonskilde. Den tredje største svarprosenten er å finne i studentenesvektlegging av lærebokas betydning når de skal lære lineær algebra. Web-materiell verdsettes ikke såhøyt, og hvis studentene konsulterer nettet i sin læringsprosess er de vel så gjerne innom andre nettkilderenn de streamede forelesningene.

5 DISKUSJON OG KONKLUSJONI denne artikkelen spør jeg hvordan ingeniørstudenter bruker nettbaserte forelesninger sammenliknetmed andre typer læringsmateriell. Resultatene innhentet over en 3-årsperiode viser tre hovedtrekk.

For det første vektlegger studentene det å delta på live-forelesninger høyt. Den andrespørreundersøkelsen ble besvart av en stor andel av studentene, så når hele 79% sier at de ikke brukerweb-forelesninger som en erstatning for live-forelesninger kan dette hevdes å være representativt forhele gruppen. Tabell 1 viser videre at hele 88% av studentgruppen mener at det å delta på live-forelesninger er viktig for deres læring av lineær algebra. Forskningen viser at studenter foretrekker ågå på forelesninger fremfor å se på opptak via nett når innholdet i et fag oppfattes som vanskelig (Bassili,2008). Emnet som studenten i denne undersøkelsen tok, er et delvis videregående lineær algebra-emneder flere abstrakte begreper blir diskutert, og der matematiske resultater blir argumentert for og gitt bevisfor. Slike drøftinger ansees som vanskelige for studenter (Carlson, 1993; Dorier & Sierpinska, 2001).Det er derfor trolig at studenter som følger et emne med slikt innhold mener at det er viktig å delta pålive-forelesninger. Studentene i undersøkelsen er dessuten modne studenter – i deres fjerde studieår forå ta en master ingeniørgrad – og har gjennomført bacheloremner som også tilbyr streaming avforelesninger. I løpet av studietiden har de sannsynligvis erfart at det å møte opp fysisk til forelesningerhar sine fordeler. På campus kan man diskutere med medstudenter og spørre lærer direkte om hjelpdersom noe er uklart. Men like viktig er det nok at dersom hverdagen blir basert på å følge forelesningervia web, er det mye lettere å bli hengende etter i fremdriften. Det blir fristende å gjøre andre ting nårman vet at det å se forelesningen kan utsettes.


En annen konklusjon som kan trekkes fra undersøkelsen, er at studentene tar forelesningsnotater ogbruker notatene aktivt etter forelesningene. Dette skjer til tross for at notatene kan leses på web’en. FraTabell 1 følger det at læreboka ansees som viktig, men at notatene oppfattes som viktigere. Resultateneer i tråd med andre studier som viser at bachelor ingeniørstudenter mener forelesningsnotater er viktigereenn læreboka (Randahl, 2012), som dokumenterer at notatene brukes hyppig (Rensaa, 2014b) og sompåpeker at studentene mener notater er essensielle for hva de får ut av det å følge en forelesning(Bergsten, 2011). Et nettbasert tilbud endrer altså ikke på studentenes notatpreferanser.

Det tredje momentet som kan trekkes frem fra resultatene av undersøkelsen er at studentene i mindregrad fremhever web-forelesningene som viktige, i alle fall i betydning å se en hele forelesninger på nett.Få bruker dem som erstatning for live-forelesninger; fysisk tilstedeværelse på forelesninger verdsettesmye høyere. Når studentene svarer at de setter pris på friheten tilgangen til web-forelesninger gir, synesdet derfor ikke som at denne friheten refererer til det å kunne se forelesningene når det måtte passe.Friheten refererer i større grad til å kunne surfe frem og tilbake og se deler, repetere før eksamen og viteat i høyst påkrevde tilfeller er det mulig å ta igjen en forelesning man har gått glipp av på nettet. Kortsagt brukes web-forelesningene som support til, ikke erstatning for, den tradisjonelle undervisningen.Dette stemmer også overens med en større amerikansk undersøkelse som blant annet viser at kortevideosnutter på rundt seks minutter er det som engasjerer studenter mest (Guo, Kim, & Rubin, 2014).Slike snutter er lettere å bruke som support til mer tradisjonell undervisning.

REFERANSER

Bassili, J. N. (2008). Media richness and social norms in the choice to attend lectures or watch themonline. Journal of Educational Multimedia and Hypermedia, 17(4), 453-475.

Bergsten, C. (2011). Why do students go to lectures? Paper presented at the Cerme 7, Rzeszow, Poland.Carlson, D. (1993). Teaching linear algebra: Must the fog always roll in? College Mathematics Journal,

24(1), 29-40.Collin, K. (2013). Sonicfoundry Mediasite BCU+ Handbook : A Guide to Establish Virtual Cross-

Border Campus for BCBU Network (pp. 23-28). s.l.: University of Lapland Printing Centre.Dorier, J.-L., & Sierpinska, A. (2001). Research into the teaching and learning of linear algebra. In D.

Holton (Ed.), The teaching and learning of mathematics at university level: An ICMI study (pp.255-273). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers.

Guo, P. J., Kim, J., & Rubin, R. (2014). How video production affects student engagement: An empiricalstudy of MOOC videos. Association for Computing Machinery. fromhttp://pgbovine.net/publications/edX-MOOC-video-production-and-engagement_LAS-2014.pdf

Le, A., Joordens, S., Chrysostomou, S., & Grinnell, R. (2010). Online lecture accessibility and itsinfluence on performance in skills-based courses. Computers & Education, 55, 313-319.

Randahl, M. (2012). First-year engineering students’ use of their mathematics textbook - opportunitiesand constraints. Mathematics Education Research Journal, 24(3), 239-256.

Rensaa, R. J. (2014a). Engineering students' use of web lectures in a linear algebra course. Paperpresented at the Norma14 conference, Åbo, Finland, June 2014.

Rensaa, R. J. (2014b). The impact of lecture notes on an engineering student's understanding ofmathematical concepts. Journal of Mathematical Behavior, 34, 33-57.

http://pgbovine.net/publications/edX-MOOC-video-production-and-engagement_LAS-2014.pdf

http://pgbovine.net/publications/edX-MOOC-video-production-and-engagement_LAS-2014.pdf


Er forelesninga effektiv, interessant og meningsfull?Oppfatninger om og betydningen av forelesninger som undervisningsform

E. R. Thingnes, R. Stalsberg og B. Sitter Program for radiografutdanning, Høgskolen i Sør-Trøndelag

SAMMENDRAG

Det er tidligere vist sammenheng mellom oppmøte til forelesning og oppnådd karakter i etstudieemne. Radiografutdanningen ved Høgskolen i Sør-Trøndelag (HiST) benytter ulikepedagogiske verktøy for å imøtekomme Kvalitetsreformens krav om tettere oppfølging ogutnytting av ny teknologi i undervisningen, samtidig som forelesningen er beholdt som sentralundervisningsform. Vedvarende lave oppmøtetall til forelesninger er bakgrunnen for dennestudien av sammenhengen mellom karakternivå og oppmøte til forelesning, i tillegg til studentenesegne oppfatninger av forelesningen som undervisningsform. Tilstedeværelse for i alt 106studenter, i ti emner fordelt på tre studieår, ble registrert for studieåret 2013/2014 og deretterkoblet til karakterdata. Førtifem studenter besvarte i tillegg et spørreskjema om deltidsarbeid ogstudiemiljø. Dybdeintervju med sju studenter om forelesningsoppmøte og betydningen avtilrettelagt undervisning ble også gjennomført. Resultatene bekrefter sammenhengen mellomkarakter og oppmøte, mens jobb ved siden av studiene ikke ble funnet å ha betydning for oppmøteog karakterer. Første eksamen gir signifikant bedre gjennomsnittlig karakter enn de som kommersenere i semesteret, og studentene får høyere karakterer i emner med større andel studentaktivelæringsformer. Intervju med studenter viste tydelig at de ønsker forelesninger, men det erusikkert om de benyttes for dybdelæring eller mer overflatisk læring med fokus på eksamen.Studien gir grunn til å diskutere hvorvidt mange små emner og hyppige eksamener og mangetilleggsressurser via internett bidrar til overflatisk læring. Studentenes beskrivelser er kanskje etunderliggende uttrykk for et behov for hjelp til å sortere i mengden av elementer de presenteresfor.

1 BAKGRUNN

Forelesningen er og blir en del av undervisningstilbudet i UH-sektoren, selv om form og verdidiskuteres1,2,3. Det kan være utfordrende for studentene når forelesningen blir en monolog og opplevespassiviserende, men utbytterikt når foreleser er kunnskapsrik og engasjert1,4, og bruk av multimodaleundervisningsteknikker bidrar til verdifull flersidig sansestimulering5. Parallelt gir ny teknologimuligheter for og forventninger om læringsformer som kan erstatte eller supplere forelesningene. Ideenom at læring bedres proporsjonalt med mengden stimuli reflekteres ofte i omfanget av tilleggsressursersom tilbys. Til tross for at en del studenter benytter slike nettressurser6, viser noen studier at mangelikevel foretrekker forelesning i sann tid framfor for eksempel videoforelesninger7,8. Når multimodaleressurser benyttes utenfor klasserommet kan informasjonsmengden bli stor.

Grunntanken bak Kvalitetsreformen9 og føringene om et mer variert undervisningstilbud var å bedrelæringskvaliteten. God læring omtales ofte som dybdelæring11 og forutsetter egenaktivitet og refleksjon.I Michelsens og Aamots10 beskrivelser av dagens studenter dominerer derimot overflatelæringen sombl.a. karakteriseres av innlæring av løsrevet faktakunnskap.

Generelt er studenter sjeldnere til stede på campus og forelesninger i dag enn tidligere10,12,13.

Årsakene kan være at det eksisterer alternative måter å tilegne seg lærestoffet på13,12, at timeplanen ikkepasser med andre aktiviteter som for eksempel deltidsarbeid12, eller at forelesningene oppleveskjedelige, unyttige etc., selv om dette varierer med demografi og studienivå14. Tidligere internasjonalestudier har vist positiv sammenheng mellom karakternivå og deltakelse i undervisning15,16 og negativsammenheng mellom karakternivå og deltidsarbeid17. Enhver utdanning bør derfor være opptatt avkvalitet og struktur i egne undervisningsopplegg.

Bachelorutdanningen i Radiografi ved HiST er en treårig profesjonsutdanning som uteksaminerer 30-35 studenter pr. år. Studiet består av 22 teori- og praksisemner som kombinerer helsefag og teknologi.Undervisningen inkluderer forelesninger, gruppearbeid, øvinger og seminarer. Emner gis delvis iblokker med avsluttende eksamen og delvis parallelt med en felles eksamensperiode ved semesterslutt.Gjennomsnittlig karakterpoeng ved opptak siste tre år er 39. Oppmøte i forelesning har sunket, noe somaktualiserer spørsmålet om forelesningenes verdi.

Effekten av oppmøte for karakternivået blant egne studenter vil gi en pekepinn på forelesningens verdi.Videre vil kunnskap om studentenes oppfatninger om forelesningene gi utdanningen et grunnlag fortreffsikre tiltak for bedre oppmøte. Målet med denne studien er derfor å studere forelesningenesobjektive og subjektive betydning gjennom oppmøte- og karakterregistering, samt studentvurderingerav forelesningens nytte.

2 METODETre typer data ble innhentet ved Radiografutdanningen ved HiST studieåret 2013/2014:

Tilstedeværelse ved forelesninger ble registrert i ti emner, hvorav sju ble undervist høsten 2013 og trevåren 2014. Inklusjonskriteriene var få krav om obligatorisk oppmøte, at forelesning benyttes somvanlig undervisningsform, og at avsluttende eksamen vurderes med bokstavkarakter. Fem emner i første,fire i andre og ett i tredje studieår ble inkludert i studien. Vi registrerte også strukturelt innhold i emnene;fordeling av undervisningsformer, studenters samlede benyttelse av tilgjengelige nettressurser ilæringsplattformen, samt eksamenstidspunkt.

Alle forelesere registrerte studentenes tilstedeværelse for hver påbegynte undervisningstime. Registrertedata ble manuelt lagt inn i Excel, og koblet anonymt til karakter med en omkodingsnøkkel behandlet avadministrativt personale gjennom høgskolens Felles Studentdatasystem (FS). Totalt 340 tilstedeværelserog karakterer er registrert i studien for i alt 106 studenter.

Spørreskjema om lønnet arbeid og studiemiljø ble utformet og presentert alle kull vialæringsplattformen. Deltidsarbeid ble målt ved lukkete spørsmål om omfang av arbeid, og vedflervalgsspørsmål om årsaker til arbeid. Administrativt personale foretok anonym kopling av data fraspørreskjema til registrert tilstedeværelse og karakterer.

Data for tilstedeværelse, karakterer og spørreskjema ble eksportert til SPSS. Gjennomsnittsverdier bletestet for statistisk signifikante forskjeller ved en-veis ANOVA med Bonferroni posthoc test (IBM SPSSStatistics v. 22). Studenters tilstedeværelse ved forelesning ble testet mot karakter A – F, og karakter A– F ble testet mot rekkefølge for eksamen i de ni emnene i første og andre studieår. ANOVA ble ogsåbrukt for å vurdere forskjeller i gjennomsnittlig tilstedeværelse og karakterer for studenter uten (N=15)eller med arbeid ved siden av studiene; 1-5 (N=5), 6-10 timer per uke (N=5), 11-15 (N=9) og 16-20timer per uke (N=5). Data for én student som oppga mer enn 20 timer arbeid ved siden av studiene bleikke inkludert i analysene. Emner ble gruppert for å se om forelesningstimer utgjør mindre (N=4) ellermer (N=6) enn 20% av normert studietid i emnet, og karakterer ble sammenlignet ved bruk av Student’st-test (Excel 2013).

Ni studenter ble strategisk trukket ut til dybdeintervju, tre fra hvert kull. Hver student representerte lavt,middels eller høyt oppmøte med utgangpunkt i medianverdien. Intervjuene ble gjennomført utenforutdanningens lokaler av intervjuere som hadde undervist studentene. Hovedområder var studiemiljø,årsaker til å møte eller ikke møte til forelesninger og forelesningens betydning for læring.Intervjumaterialet gjennomgikk en tematisk analyse lik Tjoras18 beskrivelse av tekstnær koding og

kategorisering. Betegnelsen tema i tabell 1 er overordnet samlingen av kategorier som var relevante forstudiens problemstilling.

I forkant av datainnsamlingen ble det innhentet skriftlig informert samtykke fra 111 studenter. Etterfrafall gjenstod 106 deltakere. 45 av disse besvarte spørreskjemaet, og 7 gjennomførte intervju. Studiener godkjent hos Norsk Samfunnsvitenskapelig datatjeneste (NSD).

3 RESULTATFelles funn fra intervju og spørreskjema er stor enighet om et godt studiemiljø. Dette styrker studiensvaliditet ettersom det er en viktig forutsetning for oppmøte.

3.1 OPPMØTE, KARAKTERER, DELTIDSJOBB, OG BRUK AV NETTRESSURSER

Studenter som gjennomførte eksamen var i gjennomsnitt tilstede i 60% (14 %) av forelesningene.Studenter med høye karakterer hadde høyere tilstedeværelse ved forelesning enn studenter med laverekarakterer (ANOVA, p< 0.001). De med karakter B hadde høyeste gjennomsnittlige tilstedeværelse, ogsignifikant høyere tilstedeværelse enn studenter med karakter D, E og F (p<0.011). Studenter som ikkebesto eksamen hadde laveste registrerte tilstedeværelse ved forelesninger (p<0.011), men ikkesignifikant lavere enn studenter med karakter E (Figur 1).

Gjennomsnittlige karakterer i et emne er høyere når eksamen avvikles tidligere i semesteret, og høyestekarakterer for emne med første eksamen i et semester (ANOVA, p<0.001, Figur 2). Det er en signifikantforskjell også etter eksklusjon av data for det ene emnet med muntlig eksamen. Vi ser også høyerekarakterer når forelesning utgjør mindre enn 20% av undervisningsbelastning i emner (N=4,gjennomsnitt 3.0 (tilsvarende C)) versus mer enn 20% (N=6, gjennomsnitt 4.3 (tilsvarende D), p<0.001,Student’s t-test).

En registrering av andelen studenter som har åpnet tilgjengelig materiale i læringsplattformen viser atnettlenker og videoer utnyttes minst (14 og 21%), mens nyttemateriell som puggehefter og tidligereeksamensoppgaver benyttes mest (hhv. 92 og 86%). Forelesningsmateriell som legges ut benyttes av58% av studentene.

Av alle som deltok i studien svarte 42% på spørreskjemaet om studiemiljø og jobb. Av disse hadde 64%deltidsarbeid. 59% av studentene med jobb svarer at arbeidet ikke påvirker eget oppmøte tilforelesninger. Data fra spørreskjema viste heller ikke at tilstedeværelse ved forelesning ble påvirket avjobb (ANOVA, p=0.117).

16 av 36 studenter er helt eller litt uenig i at arbeid har negativ betydning for studieinnsatsen, mens 13er helt enig. Registrerte karakterer og data fra spørreskjema viser at de som jobbet 0-5 timer i uka haddehøyeste gjennomsnittlige karakterer, men forskjellen er ikke signifikant (ANOVA, p=0.060).

Fig. 1: Gjennomsnittlig oppmøte (%) i alle emner etterkarakter

Fig. 2: Gjennomsnittlig karakter i emner ettereksamenstidspunkt (Nr. 1 – 4)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

3.2 OPPFATNINGER OM FORELESNINGENS NYTTEVERDIAnalysen av dybdeintervjuene genererte temaene møte eller ikke møte til forelesninger, egenskaper vedforeleser, forelesningens bidrag i læringen, og læringsansvar. Disse er vist i Tabell 1 sammen medtilhørende underkategorier, og er utdypet med enkeltsitater i teksten.

Tabell 1 Sentrale temaer knyttet til oppmøte og forelesningens verdi.

Tema Foreleser Hvorfor ikke møte Hvorfor møte Læringsbidrag Ansvar

Under-kategori

(u) kyndig,(u) engasjert,+/- holdning,(u) forberedt,(u) inkluderende,bruker (ikke)eksempler

Strukturelt uheldigLite utbytte:Vanskelig å holdefølge/kjedelig/uinteressant/irrelevantNegativ egenskaperved foreleser

Faglig tilbudGod erfaringViktig foreksamenPositiveegenskaperved foreleser

I forelesning:Flere sanser er aktiveFlere vinklinger gisAvklarer og utfyllerEtter forelesning:PowerPoint/notaterbrukes, diskusjoner

Eget ansvaretterfølgerutdanningensitt ansvarfor åtilretteleggefor oss

Ingen av studentene mener de selv har lavt oppmøte. Intervjuene avdekket ikke noen ønsker om færreforelesninger. Det er egenskaper hos foreleser heller enn forelesningens tema som er avgjørende for åmøte eller ikke møte. Det oppleves viktig at foreleser er faglig dyktig og erfaren, har engasjement ogbruker praktisk relevante eksempler: «Hvor godt forberedt de er, hvor godt de kan stoffet, formidlingsmåte ogholdning» (I7).

Andre elementer som forklarer lavt oppmøte er sosiale/strukturelle faktorer: «… da må jeg være syk ellernoe sånt» (I1); «Veldig hullete timeplan …» (I4), eller at forelesningen gir lite utbytte fordi den enten er forvanskelig «… det går for fort fram … jeg kan ikke sitte der i den timen når jeg føler det går over hodet på meg»(I2), eller oppfattes som lite relevant: «vi kutter ut det som ikke er relevant, for det vet vi at vi ikke får påeksamen» (I7). Begrunnelser for å møte til forelesning ligger gjerne i at den oppleves som noe positivt;«fordi jeg liker forelesninger veldig godt» (I2), eller er nyttig; «De gir en pekepinn på hva som kommer påeksamen og hva vi skal kunne» (I6).

Studentene sier de lærer mest i praksisstudier, men at teori er viktig for læring. Flere av studenteneopplever at forelesninger forenkler litteraturen og gir knagger å henge pensum på. «Det er greit å haforelesningen i bunn og så heller bygge på litt med det du leser» (I4). «Forelesningen får fram flere nyanser i fagetenn det å lese en bok» (I5). «Det gir på en måte veiledning, men det er også mye fakta og lærestoff som blir løftetopp på veggen i klasserommet» (I2). Flere studenter sier at det er viktig å skrive for hånd for å lære, både iforelesninger og ellers: «Det er egentlig veldig viktig, jeg leser og hører og samtidig får skrevet» (I3).

Studentene mener de har ansvar for egen læring, men jobber mest med temaet etter forelesingene, nårlæringsutbyttebeskrivelser, powerpointpresentasjoner og tidligere eksamensoppgaver er tilgjengelig:«Mitt ansvar? Å prøve det vi har lært, det læreren har gått igjennom på skolen» (I1); «… med læringsplanen ogmålene, det er veldig greit å ha, for da kan man jobbe konkret i stedet for å lese på alt» (I2).

4 DISKUSJONDenne studien har vist at det er en sammenheng mellom gode eksamensresultater og hyppigeretilstedeværelse på forelesninger for HiSTs radiografstudenter, og støtter således tidligere liknendestudier15,16. Vi vet ikke hvorvidt sterke studenter har en mer positiv oppfatning av forelesningens verdienn svakere studenter, eller om høyt forelesningsoppmøte i seg selv gir bedre karakterer, men vi ser atforelesningens nytteverdi i stor grad oppfattes likt uavhengig om studentene møter lite eller mye.Studien viser også at det i denne studentgruppa ikke er signifikant sammenheng mellom jobb ogoppmøte og karakter, som kan tyde på at studentene som arbeider ved siden av sine studier ikkenødvendigvis nedprioriterer forelesningene. Et godt studiemiljø ved utdanningen bekreftes i

Studiebarometerets19 siste målinger, som bidrar til å fjerne dårlig studiemiljø som en mulig feilkilde tillavt oppmøte.

Studien viser at emner med høy andel forelesninger har lavere karakterer. Likevel uttrykker studenteneat de ønsker forelesninger. Deres beskrivelser av forelesningens verdi for egen læring kan ses som etønske om dybdelæring11 med refleksjon, sammenhenger og egen læringsprosess i fokus. I tråd medandre studier1,4 påpeker studentene også i denne studien at forelesers egenskaper er sentrale for at slikeprosesser skal finne sted. Det er liten tvil om at undervisningsleders engasjement, eksempelbruk ogkreativitet i forelesningssammenheng gir bedre grunnlag for en ønsket læringsprosess, men slikeegenskaper forutsetter en faglig trygghet bygget på dyp kunnskap som det tar tid å opparbeide.Utfordringen ved faglig sammensatte utdanninger er å innfri behovet for dyp kunnskap hos forelesere ialle tema det undervises i.

Samtidig peker studentene i intervju også på forelesers ansvar for at undervisningen er relevant og enkeltstrukturert for eksamenslesing, og avslører således et fokus på instrumentell memorering mer ennforståelse og refleksjon. Liknende overflatiske studievaner registreres hos øvrige norske studenter10, ogstøttes ytterligere av at det lett absorberende og eksamensrelevante nyttematerialet benyttes mest avstudentene når dette gjøres tilgjengelig. At studentene foretrekker enkle strukturer gjenspeiles også i atgjennomsnittskarakteren blant radiografstudentene er høyere når eksamen avvikles tidlig i semesteret.Når flere eksamener kommer samlet, gir det mindre lesetid for hver enkelteksamen dersom kun eksamener målet. Dette krever mer av studentene både når det gjelder å se sammenhenger og skille temaene frahverandre.

Det er grunn til å diskutere hvorvidt mange emner, hyppige eksamener og mange nettressurser bidrar tiloverflatisk læring hos studenter med et middels opptaksgrunnlag. Deres beskrivelser er kanskje etunderliggende uttrykk for et behov for hjelp til å sortere i mengden av elementer de presenteres for. Detkan synes som forelesningen som undervisningsform overlever, men spørsmålet er om vi bør ha et størrefokus på kvalitet og bruk av varierte metoder i heller enn utenfor forelesningen. En slik tankegang vilogså frigjøre tid til å styrke forelesers egenskaper som god underviser i høyere utdanning.

REFERANSER

[1] Gjersvik, P. (2006). Til forsvar for forelesningen. Tidsskrift for Den norske legeforening. 16, 126.s.2087.

[2] Nordkvelle, YT. (2007). Forelesningen som studentaktiv undervisningsform – et argument fraundervisningens kulturhistorie. Uniped, 30(1), 4–14.

[3] Telhaug, AO. (2011). Forelesningen (monologen) som formidling. Kan vi lære noe av den godejournalistikken? Uniped, 34 (1), 58-65.

[4] Ulvik, M., & Krüger, K. (2012). Lærerutdanneren som modell: Hvordan forbedre egneforelesninger gjennom aksjonsforskning? Tidsskriftet FoU i praksis, 6(1), 61–79.

[5] Kress, G. (2010). Multimodality. A social semiotic approach to contemporary communication. NewYork: Routledge.

[6] Kinlaw CR., Dunlap, LL., D’Angelo, JA. (2012). Relations between faculty use of online academicresources and student class attendance. Computers & Education 59, 167-172.

[7] Larkin, HE. (2010). «But They Won’t Come to Lectures…” The Impact of Audio Recorded Lectureson student Experience and Attendance. Australian Journal of Educational Technology, 26 (2), 238-249.

[8] Jensen SA. (2011). In-Class versus Online Video Lectures: similar Learning Outcomes, but aPreference for In-Class. Teaching of Psychology, 38(4) 298-302.

[9] Kirke-, utdannings- og forskningsdepartementet (KUF) (2001). Gjør din plikt – krev din rett.Kvalitetsreform av høyere utdanning. St.meld. nr. 27. (2000-2001).

[10] Michelsen S. og Aamodt P O. (2007) Evaluering av Kvalitetsreformen – Sluttrapport. Norgesforskningsråd. Oslo.

[11] Sawyer, KR. (2006). “Introduction: The New Science of Learning”. I Sawyer. KR. TheCambridge handbook of The Learning Sciences. New York: Cambridge University Press.

[12] Kelly, GE. (2012). Lecture Attendance Rates at University and Related Factors. Journal of Furtherand Higher Education. 36(1) 17-40.

[13] Drouin, MA. (2014). If You Record It, Some Won’t Come: Using Lecture Capture in IntroductoryPsychology. Teaching Of Psychology, 41(1), 11-19.

[14] Oakley, G. (2011). «Pre-service Teachers» Attendance at Lectures and Tutorials: Why Don’t theyTurn Up?» Australian Journal of Teacher Education: 36 (5), 3.

[15] Bracht, KD. (2010). Causes of nonattendance and Its Effect on Student Achievement at the HighSchool Level. Doctoral Dissertation. Abstract. ProQuest LLC.

[16] Clark G, Gill N., Walker M. & Whittle R. (2011) Attendance and Performance: Correlations andMotives in Lecture-Based Modules Journal of Geography in Higher Education 35 (2), 199–215.

[17] Carney, C., McNieish, S and McColl, J. (2005). The impact of part time employment on students’health and academic performance: a Scottish perspective. Journal of Further and Higher Education. 29(4) 307-319.

[18] Tjora, A. (2012). Kvalitative forskningsmetoder i praksis. Gyldendal akademisk. Oslo. 2. utg.

[19] NOKUT [Internett] (2014). Studiebarometeret. [Lastet ned 16.02.2015] Tilgjengelig fra:http://www.studiebarometeret.no/no/Studieprogram?nf=radiograf

http://www.studiebarometeret.no/no/Studieprogram?nf=radiograf


Erfaringar med aktive læringsmetodar i eit fysikkemne

Kjell Øystein Netland, UiT Norges arktiske universitet

ABSTRAKT

Ved innføringsemnet i fysikk ved UiT Norges arktiske universitet var det i åra 2009 – 2011 lågeeksamensresultat. Forelesingane hadde ein tradisjonell form, med liten grad av interaksjon. Iperioden 2012-2014 vart det satt i gang tiltak med formål å forbetre eksamensresultatet. Iforskinga rundt aktiv læring er det godt dokumentert at auka interaktivitet i undervisninga gjevauka læringsutbytte. Inspirert av denne forskinga vart aktive læringsmetodar, som diskusjon ismågrupper og bruk av «klikkere» i forelesingane og førtestar før forelesinga, brukt i eit ellerfleire av semestera i perioden 2012-2014.

Ein analyse av eksamensresultata viser at gjennomsnittleg ståkarakter på ordinær eksamen harstege signifikant med nesten ein halv karakter, mens at strykprosenten auka. Det er grunn til åtru at dei innførte læringsmetodane har påverka eksamensresultatet, sidan andre faktorar somopptakskrav, eksamensform, emnebeskriving og talet på undervingstimar ikkje er blitt endra.Metodane har derimot ikkje vore like vellukka for dei fagleg svakaste studentane.

1 INNLEIING

1.1 Innføringsemnet i fysikk (FYS-0100) ved UiTFYS-0100 er eit innføringsemne i fysikk ved UiT - Noregs arktiske universitet. Emnet har eit omfangpå 10 studiepoeng og blir vanlegvis gjennomført i 1.semester av studentar hovudsakleg påstudieprogram i fysikk, men også i andre realfag. Fram til og med 2011 hadde undervisninga blitt gittpå ein tradisjonell form, der forelesingane hadde ein liten grad av interaksjon mellom foreleser ogstudentar. I åra fram mot 2011 var det dessutan ein drastisk auke i talet på studentar og samtidig varteksamensresultatet dårligare, sjå tabell 2.

Fleire studiar har dokumentert at bruk av interaksjon mellom studentar og foreleser, med umiddelbartilbakemelding på oppgåver, i forelesinga har ført til auka læringsutbytte og betre begrepsmessigforståing (Crouch & Mazur, 2001; Hake, 1998). Strømsø (2014) ser på auka diskusjon i auditoriet somein sentral del av begrepet interaktivitet. Dette kan knyttast mot bruken av aktive læringsmetodar, deraktiv læring: “ (…) engages students in the process of learning through activities and/or discussion inclass, as opposed to passively listening to an expert” (Freeman et al., 2014, pp. 4-5). Ei samanfatningav 225 studiar viser at studentprestasjonane på eksamenar og liknande i gjennomsnitt steig med 0,47vekta standardavvik, samt at strykprosenten gjekk ned i emner med bruk av aktive læringsmetodarsamanlikna med tradisjonell undervising (Freeman et al., 2014).

Eg overtok ansvaret for undervisninga i FYS-0100 i 2012 og har undervist emnet i tre semester; 2012,2013 og 2014. I dei tre semestera vart det gjort ulike endringar i undervisningsopplegget. Disseendringane inkluderte følgjande tiltak: diskusjon i smågrupper og «klikkere» i forelesinga, førtester førforelesinga, begrepsmessige oppgåver på øvingsgrupper og talet på innleveringer auka. Tabell 1 viserein oversikt over når desse tiltaka var nytta i FYS 0100. Etter ein presentasjon av desse tiltaka, vildenne artikkelen undersøke om eksamensresultatet steig som følgje av desse endringane og diskuteredette.

1.2 Endringar i undervisningsopplegget 2012-2014

Diskusjon i smågrupperEit konstruktivistisk syn på læring har tradisjonelt hatt stort påverknad på undervisning i naturvitskap(Sjøberg, 2004). Det sosiokulturelle perspektivet innanfor det konstruktiviske synet på læring,


representer eit meir sosialt syn på korleis kunnskap blir etablert (Säljö, 2001). Angell og Henriksen(2010) argumenterer for å inkludere eit sosiokulturelt perspektiv i forelesinga gjennom å la studentarsnakke fysikk, for eksempel i smågrupper, fordi dette kan virke positivt forståinga av emnet. Påbakgrunn av dette vart det i gjennomføringa av emnet i 2012 brukt diskusjon i smågrupper iforelesinga, der studentane skulle til dømes forklare begrep eller løyse ei oppgåve. Frå 2013 vart dettesom regel kopla mot bruk av klikkere.

KlikkereKlikkere vart brukt for å få tilbakemelding frå studentane på fleirvalsoppgåver (heretter omtalt somklikkerspørsmål) som eg stilte i plenum i forelesinga. Denne metoden er blant anna utviklet avfysikaren Eric Mazur på 90-tallet (Mazur, 1997) og kan gje god effekt på læringa til studentane (Glass& Sinha, 2013). I begge semestra brukte studentane sine eigne mobile einingar, i stor gradsmarttelefonar, for å svare på oppgåvene i ein nettlesar. I 2013 brukte eg systemet SRS utvikla vedHiST1 og i 2014 Learning Catalytics2 (LC). Eg synes SRS var veldig enkelt å bruke, mens LC gavstørre mogelegheiter for å variere forma på spørsmåla. Alt etter tema for forelesinga varierte egmellom å ha 0 - 3 klikkerspørsmål per forelesingstime. Klikkerspørsmåla vart i stor grad henta frå e-ressursane som fylgde med læreboka i emnet.

Begrepsmessige oppgåver på øvingsgrupperTradisjonelt er det blitt gitt rekneoppgåver frå pensumboka på øvingsgrupper (Wieman & Perkins,2005). Slike rekneoppgåver kan løysast utan at studenten nødvendigvis har forstått det fysiskefagstoffet (Angell et al., 2011). I 2013 og 2014 utvikla vi eit opplegg der studentane også skullediskutere og løyse fleirvalsoppgåver i smågrupper på øvingsgruppa. Desse oppgåvene fokuserte påforståinga av begrep og ikkje på rekneferdigheter. Det var litt ulik praksis på dei ulikeøvingsgruppene, men normalt vart ein av to øvingstimer per veke brukt til diskusjon av desseoppgåvene, både i smågrupper og i plenum.

Innleveringer og førtesterFor å kunne ta eksamen i FYS-0100 måtte studentane tidligare ha to (av tre) godkjente innleveringer. I2012 vart dette auka til tre innleveringer, og i 2013 til fire (av fem mogelege). Dette gjorde vi for åtvinge studentane til ein jamnare arbeidsbelastning gjennom semesteret, samt legge til rette for aukaformativ tilbakemelding.

I 2014 vart «just-in-time teaching» nytta, ved at studentane fekk mogelegheit til å gjennomføre korte«førtester» i forkant av forelesinga, etter å ha blitt anbefalt å sjå korte videoar og lese i pensumboka.Førtestane handla om temaet for neste forelesing, samt at studentane gav tilbakemelding på kva deiopplevde som vanskelig i det aktuelle temaet. Det vart gitt ein test per veke i totalt 10 veker. Testanevar frivillige, men minst sju fullførte testar tilsvarte eit arbeidskrav. Testen opna 2-4 dagar førforelesinga og stengte 15 min før forelesingstart.

Tabell 1: Oversikt over tiltak i undervisninga i FYS-0100 etter 2012.Tiltak / år 2012 2013 2014Diskusjon i smågrupper i forelesinga X X XAuka antal innleveringer X X XKlikkere i forelesinga X XBegrepsmessige oppgåver på øvingsgrupper X XFørtester før forelesinga X

2 METODEFor å undersøke om eksamensresultatet vart betre som følgje av endringane i undervisningsopplegget,er resultatet ved ordinær eksamen i FYS-0100 blitt analysert. Fram til og med 2008 var det ein annaneksamensform og ein annan studentsamansetning i emnet. I 2014 vart emnebeskrivinga litt endra, samt

1 Høgskolen i Sør-Trøndelag, meir info: http://www.one2act.com2 Meir info: http://learningcatalytics.com/


at ca 20 % av studentane vart skilt ut i eit «brukerkurs i fysikk». Dette gjaldt studentar som ikkjehadde fleire fysikkemner i studieplanen. Det betyr at det i perioden 2009-2013 var sameemnebeskriving, eksamensordning og studentgruppe i FYS-0100. I den statistiske analysa er diforeksamensresultata for åra 2012 og 2013 (og ikkje 2014) samanlikna med eksamensresultata fråperioden 2009-2011 (før endringane). Det er ikkje tatt omsyn til faglig nivå til studentane førundervisninga starta, samt at vanskegraden på eksamensoppgåvene kan ha variert i denne perioden.For berekning av gjennomsnittskarakter i denne artikkelen er karakteren F utelatt og ståkarakterane erkoda som følgjer: A=5, B=4, C=3, D=2, E=1.

I kvart semester fekk studentane tilbod om å svare på anonyme kvalitative evalueringar. Her vart detspurt om faglig utbytte av og tilfredsheit med dei ulike delane av undervisningsopplegget, samt omforslag til forbetringar.

3 RESULTATER

Karakterfordelinga på ordinær eksamen i FYS-0100 i perioden 2009-2014 er vist i figur 1.Samanlikning av eksamensresultata før og etter endringane viser at gjennomsnittleg ståkarakter steigfrå 2,31 i perioden 2009-2011 til 2,79 i perioden 2012-2013, sjå tabell 2. Auken på 0,48 er signifikant(p<0,001, 95 % KI 0.22, 0.73) og tilsvarar 0,44 vekta standardavvik. Auken betyr at kvar student igjennomsnitt fekk nesten ein halv karakter betre i FYS-0100. Andel studentar med karakter C harhalde seg ganske stabilt, mens andelen studentar med karakter A eller B vart nesten dobla frå 9,6 % til17,5 %. Tilsvarande vart andelen studentar med karakter D og E nesten halvvert. Strykprosenten gjekkopp frå 20 % til 25 %.

Figur 1: Karakterer 2009 – 2014

Tabell 2: Resultat på ordinær eksamen i FYS 0100 for perioden 2003-2014.År N N / år Gjennomsnittskarakter St. Avvik

2003-2008 158 26 2,84 -

FØR2009 56 2,372010 61 2,162011 60 2,41

2009-2011 177 59 2,31 1,042012 91 2,722013 106 2,85

2012-2013 197 99 2,79 1,132014 108 2,95


I dei kvalitative evalueringane var hovudtendensen at studentane var fornøgde med tiltaka. Ein studentsvarte: «Førtestene og klikkere under forelesningen synes jeg er veldig bra for å teste hva man harforstått, og finne ut hva man ikke forstår så godt». På grunn av ein for låg svarprosent kan ikkjeresultata frå evalueringane generaliserast til å gjelde alle studentane på FYS-0100.

4 REFLEKSJONERÅ legge om forelesingane frå 2012 til 2013, til å bruke klikkerspørsmål i timane, krevde mykjeførebuingstid. Det utfordra meg som foreleser til å tenke igjennom fagstoffet på kva som kunne veretypiske oppfatningar hjå studentane, samtidig som eg måtte finne naturlege tidspunkt å stilleklikkerspørsmål under forelesinga. I sum opplevde eg at dette gav meir dynamiske forelesingar og ateg som foreleser fekk ein meir systematisk moglegheit til å følge opp det som studentane opplevdesom vanskelig. Det var få tekniske problem og tida studentane brukte til å logge seg på, utnytta eg til åvaske tavla, skru på prosjektøren og samle fokus mot neste ledd i forelesinga.

Strømsø (2014) finner at det er indikasjonar i litteraturen på at diskusjon av klikkerspørsmål ismågrupper kan bidra positivt for læringa til studentane. Som regel lot eg studentane diskuterespørsmålet i smågrupper før avstemming, mens av og til måtte studentane tenke individuelt før dei gavsitt svar. Eg meiner at fordelen med å bruke diskusjon i smågrupper er å la studentane få snakke ogdiskutere fysikk, og dermed få testa si forståing. Eg opplevde eg at mi viktigaste rolle i heile prosessenvar å til slutt forklare kvifor dei gale svara var gale, og kvifor dei rette svara var rette. Ein del studentarfortalte meg at klikkere var ein god metode for å lære seg fagstoffet og for å halde konsentrasjonengjennom heile forelesinga.

Opptakskravet, eksamensforma, emneplanen og at det øvrige undervisningsopplegget som talet påundervisningstimer har vert uendra i perioden 2009-2013. Det er difor ein grunn til å tru at tiltaka harein samanheng med eksamensresultatet. Derimot i kva grad tiltaka forklarer eksamensresultatet og kvatiltak som har bidrege mest til det auka eksamensresultatet er vanskeleg å fastslå. Den signifikanteauken i gjennomsnittleg ståkarakter, som kan forklarast av blant anna aktive læringsmetodar, er i trådmed den nemnte metastudien til Freeman et al. (2014).

Det er interessant at samtidig som gjennomsnittlig ståkarakter på eksamen auka signifikant med nestenein halv karakter per student, steig derimot strykprosenten i FYS-0100 frå 20% til 25 % (figur 1). Deter mange faktorar som påverkar eit eksamensresultat og det er vanskeleg å trekke nokre konklusjonar.Talet på studentar som gjennomførte emnet vart nesten dobla i perioden 2009-2013. Auka studenttalkan ha ført til større variasjon i faglig nivå til studentane. Om forkunnskapane til studentane vartdårligare i perioden har eg dessverre ikkje data på. Dette kunne i så tilfelle vert ein mogeleg forklaringpå auka strykprosent. I 2013 vart det innført ei ekstragruppe for faglig svake studentar, men oppmøtet idesse timane var låge. Mykje tyder på at dei innførte tiltaka i FYS-0100 ser ut til å ha forbetraprestasjonane til studentar som besto emnet, ved at dei til dømes oppnådde ein auka forståing forfaginnhaldet. Derimot ser det ut til at tiltaka hadde ein dårlig effekt på dei faglig svakaste studentane.Ein forklaring på dette kan vere at undervisningsopplegget kanskje ikkje i stor nok grad var tilpassadenne faglig svake studentgruppa. Køller og Olufsen (2013) poengterer på bakgrunn av eitutviklingsarbeid i eit introduksjonsemne i kjemi at fokus på faglig svake studentar er sentralt for åredusere strykprosenten.

I den siste gjennomføring av emnet, i 2014, tok eg eit steg vidare. Eg valde å innføre førtestar for åprøve å motivere studentane til å i enda større grad stille førebudd på forelesinga. Over halvparten avstudentane gjennomførte desse testane. I forelesinga vart eg nok litt meir merksam på det somstudentane hadde uttrykt at var vanskelig på førtesten og det vart brukt meir tid på dette. Med dettehåpte eg å tilpasse undervisning mot særleg faglige svake studentar. Eg opplevde det nyttig at vi kunnediskutere spørsmål i forelesinga som hadde blitt gitt på førtestane. Det er derimot vanskeleg for meg ågje eit eintydig svar på kva delar det vart brukt mindre tid på i forelesinga, men lengre rekneeksempelog bevis vart ofte nedprioritert. Frå 2013 til 2014 steig gjennomsnittleg ståkarakter ytterlegare ogstrykprosenten minka. Innføring av førtestane kan ha påverka dette, men samtidig er ikkjestudentgruppa den same i dei to åra slik at det blir vanskelig å samanlikne desse åra.


5 AVSLUTNING

Denne artikkelen argumenterer for at dei aktive læringsmetodane som er blitt brukt i undervisninga iFYS 0100 i perioden 2012-2014 har hatt ein innverknad på auken i gjennomsnittskarakteren påordinær eksamen i emnet. I same periode har det vert ein auka strykprosent og det er truleg at tiltakaikkje var like vellukka for fagleg svake studentar.

Som foreleser har det vert veldig spennande og lærerikt å prøve ut nye læringsmetodar frå år til år. Egtakkar førsteamanuensis Magne Olufsen for faglige råd i arbeidet med artikkelen og alle studentane påFYS-0100 i åra 2012-2014 som har gitt meg konstruktive tilbakemeldingar på dei ulikelæringsmetodane.

REFERANSER

Angell, Carl, Bungum, Berit, Henriksen, Ellen K, Kolstø, Stein Dankert, Persson, Jonas, & Renstrøm,Reidun. (2011). Fysikkdidaktikk. Kristiansand: Høyskoleforlaget.

Crouch, Catherine H., & Mazur, Eric. (2001). Peer Instruction: Ten years of experience and results.American Journal of Physics, 69(9), 970-977. doi: 10.1119/1.1374249

Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K., Okoroafor, N., Jordt, H., & Wenderoth, M.P. (2014). Active learning increases student performance in science, engineering, andmathematics. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States ofAmerica, 111(23), 8410-8415. doi: 10.1073/pnas.1319030111

Glass, Arnold L., & Sinha, Neha. (2013). Multiple-Choice Questioning Is an Efficient InstructionalMethodology That May Be Widely Implemented in Academic Courses to Improve ExamPerformance. Current Directions in Psychological Science, 22(6), 471-477. doi:10.1177/0963721413495870

Hake, Richard R. (1998). Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand-studentsurvey of mechanics test data for introductory physics courses. Am. J. Phys, 66(1), 11.

Henriksen, Ellen K, & Angell, Carl. (2010). The role of 'talking physics' in an undergraduate physicsclass using an electronic audience response system. Physics Education, 45(3), 278.

Køller, Hans-Georg, & Olufsen, Magne. (2013). Hvordan forbedre studentenes faglige prestasjoner ikjemi? Erfaringer fra FoU-arbeid ved Universitetet i Tromsø. Uniped, 36(3). doi:10.3402/uniped.v36i3.20257

Mazur, Eric. (1997). Peer Instruction: Getting Students to Think in Class. In E. F. Redish & J. S.Rigden (Eds.), The Changing Role of Physics Departments in Modern Universities, Part Two:Sample Classes (Vol. AIP Conference Proceedings, pp. 981-988). Woodbury, New York:American Institute of Physics.

Sjøberg, Svein. (2004). Naturfag som allmenndannelse - en kritisk fagdidaktikk (2 ed.). Oslo:Universitetsforlaget.

Strømsø, Helge I. (2014). «Klikkere» i forelesningen: Bidrar det til læring eller er det bare morsomt?Uniped, 37(2). doi: 10.3402/uniped.v37.22465

Säljö, Roger. (2001). Læring i praksis. Oslo: Cappelen akademisk.Wieman, Carl, & Perkins, Katherine. (2005). Transforming physics education. Physics Today, 58(11),

36-41.


Matematikk og programmering for teknologistudenter ved NTNU

M. Thaule, Institutt for matematiske fag, NTNU

SAMMENDRAG: Matematikk er et av de mest sentrale basalfagene i teknologiutdanningen ved NTNU. Alle teknologistudenter tar flere matematikkemner gjennom sin studietid. Disse matematikkemnene er i stadig utvikling og har sett innslag av programmering som et supplement i undervisningen i senere tid. Denne artikkelen fokuserer på et pilotprosjekt som tar sikt på å forbinde matematikk og programmering. Pilotprosjektet ser på tre matematikkemner som inneholder laplacetransformasjon, fourierrekker og -transformasjon, partielle differensialligninger og numerisk matematikk. Spesielt vil det bli gitt en gjennomgang av de tiltak som har vært gjennomført og hvilke resultater tiltakene kan ha bidratt til.

1 INNLEDNING

1.1 Bakgrunn

Teknologistudenter (sivilingeniørstudenter) ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) utdannes til å kunne utvikle morgendagens teknologiske løsninger, samt kunne jobbe med forskning, undervisning, prosjektarbeid og ledelse. Et av de mest sentrale basalfagene for teknologistudentene er matematikk, og samtlige teknologistudenter tar flere matematikkemner gjennom sin studietid. Disse matematikkemnene er i stadig utvikling og har i senere tid sett innslag av programmering som et supplement i undervisningen. Matematikk 4D er et matematikkemne rettet mot studenter fra teknologiutdanningen for datateknologi, industriell økonomi og teknologiledelse, og kommunikasjonsteknologi. Emnet gir en innføring i laplacetransformasjon, fourierrekker og –transformasjon, partielle differensialligninger og numerisk matematikk. Emnet har vært gjenstand for svært høy strykprosent, se tabell 1. Tabell 1. Akkumulerte eksamensresultater i Matematikk 4D, høst 2007 – sommer 2012

Kandidater Antall bestått Antall stryk og avbrutt Prosent stryk og avbrutt 1288 702 586 45

I tillegg til svært høy strykprosent har det også vært en svært baktung fordeling av karakterene, jamfør tabell 2. Tabell 2. Karakterfordeling (kun bestått) i Matematikk 4D, høst 2007 – sommer 2012

A B C D E # % # % # % # % # %

65 9 73 10 200 29 144 21 220 31 Etter initiativ fra daværende undervisningsleder Sigmund Selberg ved Institutt for matematiske fag (IMF), ble Matematikk 4D et ledd i et pilotprosjekt om faglig bruk av IKT i grunnemnene i matematikk i teknologiutdanningen høsten 2012. IMF har fått støtte til dette pilotprosjektet fra prosjektet IKT i sivilingeniørutdanningen (IKTiSU) som igjen ble etablert av Forvaltningsutvalget for sivilingeniørutdanningen. Målet til IKTiSU er en helhetlig integrasjon av faglig bruk av IKT i undervisningen. Pilotprosjektet i Matematikk 4D ble videreført først til høsten 2013 i en litt utvidet modell og deretter til høsten 2014, og skal videreføres våren 2015 til to nye emner, Matematikk 4M og Matematikk 4N.


Disse tre emnene er nært forbundet og det er kun små forskjeller i innholdet. Det er derfor grunn til å tro at erfaringene fra pilotprosjektet i Matematikk 4D har overføringsverdi til Matematikk 4M og 4N. Studentene som tar Matematikk 4M og Matematikk 4N har en litt annen bakgrunn i matematikk enn studentene som tar Matematikk 4D, der den første gruppen tar flervariabelanalyse, mens den siste gruppen i stedet har diskret matematikk. Bortsett fra dette har de to studentene identisk matematikkbakgrunn forut for Matematikk 4D, 4M og 4N. Studentgruppen som tar Matematikk 4D lærer programmeringsspråket Python i løpet av sitt første studieår. Pilotprosjektet har derfor benyttet Python som programmeringsspråk. Studentgruppen som tar Matematikk 4M og 4N lærer å bruke Matlab i løpet av sitt første studieår. I videreføringen til Matematikk 4M og 4N vil en derfor gjøre bruk av Matlab og ikke Python.

1.2 Målsetting

Flere teknologistudenter opplever matematikkemnene som lite relevante for deres studiespesialisering og viser således liten interesse for matematikkemnene de tar. Økende relevans for studentenes spesialisering er også at av målene for det såkalte KTDiM-prosjektet ved NTNU (se for eksempel Rønning, 2014). I et videre perspektiv kan også motivasjonen om høyere relevans sies å være knyttet til det å kontekstualisere matematikken gjennom å bruke eksempler og metoder nært knyttet til den verden som studentene skal bruke matematikken innenfor (se for eksempel Abdulwahed, Jaworski, & Crawford, 2012; Henderson & Broadbridge, 2007 og videre referanser i disse artiklene). Pilotprosjektet har lagt vekt på å gi studentene referansepunkter for viktigheten av matematikken de lærer og bruksområder innen deres studiespesialisering, men der fokus er på matematikk og ikke programmering. Programmering er et verktøy i undervisningen og ikke et mål i seg selv. Det overordnede målet med inkludering av programmering er tredelt:

(1) Å heve studentenes kompetanse i bruk av IKT-verktøy generelt. (2) Å øke forståelsen i Matematikk 4D, 4M og 4N ved hjelp av visualisering og simulering. (3) Å heve interessen for matematikk blant studentene.

Pilotprosjektet har særlig fokusert på at numerikk gjøres i praksis på en datamaskin, men at teorien utledes med «penn og papir». Pilotprosjektet har fellestrekk med prosjektet Beregningsorientert matematikk ved Universitetet i Oslo (Hjorth-Jensen, Langtangen, Mørken, Matlhe-Sørensen, & Vistnes, 2008).

2 GJENNOMFØRING

I tillegg til faglærer har det vært tilordnet en stipendiat, Gard Spreemann, til pilotprosjektet. Faglærer høsten 2012 og høsten 2013 var Marius Thaule, som også fungerer som prosjektleder, mens Helge Holden og Gard Spreemann delte rollen som faglærer høsten 2014. Våren 2015 er det Yurii Lyubarskii som er ansvarlig faglærer for Matematikk 4M og 4N. Lyubarskii er igjen støttet opp av Spreemann, som også vil forelese deler av emnene Matematikk 4M og 4N. Pilotprosjektet har gjort bruk av programmering i tre deler:

(1) Forelesningene (2) Øvingene (3) Eksamen.

2.1 Forelesningene

For å skape entusiasme blant studentene for kombinasjonen av matematikk og programmering har det, gjennom hele pilotprosjektet, blitt brukt programmering også i forelesningene. Spesielt gjelder dette for numerikkdelen. Alle emner gitt ved NTNU må ha en såkalt referansegruppe bestående av studenter som tar emnet som møter med faglærer og eventuelt annet vitenskapelige personale minst tre ganger i løpet av semesteret. Studentene har i samtaler med faglærerne, og i referansegruppemøter nevnt at de setter pris på å se bruk av programmering også i forelesningene.


Den praktiske bruken av programmering i forelesningene har ofte vært å vise frem et lite skript som for eksempel implementerer en numerisk metode for et aktuelt problem, og deretter en kjøring av skriptet. Dette har så ofte vært kombinert med en løsning av samme eksempel for hånd.

2.2 Øvingene

Pilotprosjektet har fokusert mye på øvingene, der det har blitt inkludert en oppgave med en programmeringsdel i enten hver øving eller annenhver øving. Disse oppgavene har ofte vært av typen å implementere en spesifikk numerisk metode med påfølgende problem som dette skal anvendes på. Oppgavene har vært konstruert på en slik måte at de gjør minimal bruk av programmeringsspråkets spesielle egenskaper, men hvor koden er tilnærmet lik en pseudokode da fokuset skal være på matematikken og ikke programmeringen. I Matematikk 4D har det vært gitt en større programmeringsøving som spesielt retter seg inn mot bildebehandling, som er et sentralt tema for deler av denne studentgruppen i deres videre studier. Her har studentene fått i oppgave å lage en enkel bildekomprimeringsalgoritme (inspirert av JPEG). Spesielt får studentene her se anvendelser av diskret fouriertransformasjon. Øvingen baserer seg på flere mindre oppgaver hvorav noen er relativt krevende programmeringsteknisk.

2.3 Eksamen

Noe av hensikten bak inklusjonen av programmering i øvingsopplegget har vært å forberede studentene på at slike oppgaver kan og vil komme til eksamen. Det har også vært fokusert på å forstå temaer som for eksempel fourierrekker gjennom visualisering, der studentene har fått i oppgave å plotte fourierrekker opp mot den originale funksjonen eller signalet. Det har blitt gitt en oppgave knyttet opp programmering til hver eksamen gitt i Matematikk 4D fra og med høsten 2012. Eksamen i Matematikk 4D, 4M og 4N er skriftlig og studentene får fire timer på seg til å besvare alle oppgavene. Tillatte hjelpemidler er bestemt enkel kalkulator, en bestemt matematisk formelsamling samt et kort vedlegg til eksamen med noen formler spesielt for emnene. Pilotprosjektet har bevisst gitt oppgaver til eksamen som kun krever kodeforståelse, men som ikke ber studentene programmere selv. Dette er delvis begrunnet med at eksamen er skriftlig og ikke digital som ville gjort det (mer) naturlig å gi studentene som oppgave å faktisk programmere selv under eksamen, og delvis begrunnet med at pilotprosjektet ønsker kun å benytte programmering som et virkemiddel for å fremheve matematikken de lærer og hvilke anvendelser den kan gi.

3 RESULTATER

Effekten av pilotprosjektet har vært forsøkt målt gjennom spørreundersøkelser, samtaler med enkeltstudenter, samtaler med referansegruppen og eksamensresultater. Et fellestrekk synes å være at studentene liker å se at matematikken de lærer kan benytte til noe som står nært deres studiespesialisering, og at numerisk matematikk kommer mer til sin rett når programmering inngår. Det er også klart at en del barnesykdommer står igjen. Spesielt er det på langt nær alle som faktisk gjør programmeringsoppgavene, da studentene rapporterer om at de oppfatter disse oppgavene lite eksamensrelevant til tross for at de vet at det kommer en oppgave til eksamen som gjør bruk av programmering.

3.1 Resultater fra spørreundersøkelser

Det ble gitt spørreundersøkelser til studentene høsten 2013 og høsten 2014. De to undersøkelsene er ikke identiske, men inneholder en stamme av spørsmål som er svært like og som tar sikte på å måle studentenes holdning til matematikk og programmering. Resultatene fra de spørsmålene som er mest relevante for koblingen mellom matematikk og programmering er fremlagt i tabell 3. Dessverre er svarprosenten for begge undersøkelsene svært lav (høsten 2013: 22,4%, høsten 2014: 24,5%) til tross for gjentatte forsøk for å få studentene til å besvare undersøkelsene i større grad. Det er vanskelig å trekke slutninger basert på spørreundersøkelsene da svarprosentene er så lave, men det kan virke som om pilotprosjektet har lyktes bedre med å fremheve koblingen mellom matematikk og programmering høsten 2014 enn høsten 2013. Det er å forvente da det var flere barnesykdommer knyttet til programmeringsoppgavene høsten 2012 og høsten 2013.


Tabell 3. Resultater fra spørreundersøkelser høsten 2013 og høsten 2014 Spørsmål Høsten 2013 Høsten 2014

Er du interessert i emnet? Svært eller ganske interessert: 46%

Svært eller ganske interessert: 48%

Hvilken karakter forventer du å få?

A: 8% B: 30% C: 30% D: 22% E: 10%

A: 12% B: 28% C: 42% D: 14% E: 4%

Hjelper programmeringsoppgavene deg med å forstå matematikken vi

studerer?

Svært enig eller enig: 26% Vet ikke: 16%

Svært uenig eller uenig: 58%

Ja: 52% Vanskelig å si: 25%

Nei: 23%

Gjør du programmeringsoppgavene?

Alltid eller ofte: 20% Av og til: 40%

Aldri eller sjeldent: 40%

Alltid: 40% Noen ganger: 40%

Aldri: 20%

3.2 Uttalelser fra referansegruppene og enkeltstudenter

Referansegruppene har kommet med flere nyttige tilbakemeldinger i løpet av pilotprosjektets varighet. Spesielt har referansegruppene vært flinke til å fremheve praktiske vanskeligheter, så som installasjon av nødvendig programvare på egen datamaskin og lignende. Referansegruppene har også gitt verdifulle kommentarer knyttet til programmeringsoppgavene, med ønske om mer testing av koden og mer forklaring i oppgaveteksten som har gjort i sin tur at flere studenter har gjort programmeringsoppgavene. Det har vært et gjennomgående inntrykk fra referansegruppene at de liker å se programmering inkludert i de deler av matematikk der det er naturlig og kan hjelpe de til bedre å forstå matematikken og dens anvendelser. Referansegruppene har også kommentert at de liker at det blir benyttet små bruddstykker med programmering i forelesningene. Noen studenter, utenfor referansegruppene, har også gitt tilbakemeldinger angående pilotprosjektet i samtaler med faglærer (typisk i pausen i en forelesning). De fleste studentene som har gjort dette har uttalt seg positivt om ideen med å belyse matematikk ved programmering, men har ofte pekt på barnesykdommer som for eksempel bruk av programmeringsbiblioteket NumPy som studentene ikke kjenner spesielt godt til.

3.3 Eksamensresultater

Eksamensresultater for perioden høsten 2012 til og med høsten 2014 er presentert i tabell 4 og tabell 5. Tabell 4. Akkumulerte eksamensresultater i Matematikk 4D, høst 2012 – høst 2014

Kandidater Antall bestått Antall stryk og avbrutt Prosent stryk og avbrutt 805 538 267 33

Sammenlignet med resultatene for perioden høsten 2007 til og med sommer 2012 (tabell 1) har det vært en reduksjon på 12 prosentpoeng i andel ikke bestått for perioden høsten 2012 til og med høsten 2014. Det er en for enkel analyse å hevde at dette skyldes ene og alene inklusjonen av programmering i emnet, men det kan heller ikke utelukkes at det har hatt en positiv effekt. Det bør også nevnes at eksamensoppgavene gitt i perioden høsten 2012 til og med høsten 2014 har, i likhet med tidligere eksamensoppgaver, vært gjenstand for en ekstern kvalitetskontroll gjennom en tilsynssensor, og kan vanskelig hevdes å være lettere enn eksamensoppgaver gitt før høsten 2012. Vel så viktig som reduksjonen i strykprosent, er den langt jevnere karakterfordelingen, med en topp på 29% for C, for de som bestod eksamen i perioden høsten 2012 til og med høsten 2014. Se tabell 5.


Spesielt er det verdt å legge merke til at prosentandelen som får A eller B har gått betydelig opp sammenlignet med perioden høsten 2007 til og med sommer 2012 (tabell 2). Det merkes at det fortsatt er en for stor andel studenter som så vidt består. En mulig forklaring på den relativt høye andel som får D og E kan være at det er mange som har strøket flere ganger og at disse statistisk sett gjør det svakt. Tabell 5. Karakterfordeling (kun bestått) i Matematikk 4D, høst 2012 – høst 2014

A B C D E # % # % # % # % # %

89 17 98 18 154 29 83 15 114 21

4 OPPSUMMERING OG VEIEN VIDERE

Pilotprosjektet i Matematikk 4D kan hevdes å ha hatt en positiv effekt på studentenes læring, målt i eksamensresultater. Flere barnesykdommer gjenstår, blant annet er det langt færre som gjør programmeringsoppgavene knyttet til hver øving enn ønskelig. En mulig forklaring kan være at programmeringsoppgavene gitt til eksamen fra og med høsten 2012 har fokusert på matematikk og heller inkludert korte kodesnutter som studentene så er bedt om å analysere, gjerne knyttet opp mot en teoretisk forståelse av matematikken som ligger bak. Programmeringsoppgavene gitt til øvingene ber ofte studentene om selv å programmere, samt se på noen anvendelser så som bildebehandling. Det kan være fordelaktig å inkludere mer programmering rettet mot visualisering og simulering. Våren 2015 fortsetter pilotprosjektet med to nye emner, Matematikk 4M og 4N. Modellen er helt tilsvarende som den som er blitt brukt i Matematikk 4D, mye takket være at de tre emnene har svært mye faglig til felles. Det utarbeides et hefte med programmeringsoppgaver, basert på de oppgavene gitt i perioden høsten 2012 til og med høsten 2014 i Matematikk 4D, som så kan gjøres gjeldende for Matematikk 4M og 4N. Ideen er å la dette heftet bli kontinuerlig oppdatert og forbedret i årene som kommer og hvor håpet er at det etter hvert blir rom for å se på flere anvendelser i øvingene. Det er spesielt positivt at pilotprosjektet har sett flere faglærere bli involvert, og dermed kan unngå å bli personavhengig. En annen mulighet som kan bli aktuell i nær fremtid er digital eksamen. Ved å ha en digital eksamen åpnes det opp for å gi oppgaver som kombinerer matematikk og programmering, som ikke er særskilt velegnet for en skriftlig eksamen. Jeg vil takke ledelsen ved IMF, både representert ved den forrige instituttlederen, Sverre O. Smalø, og den forrige undervisningslederen, Sigmund Selberg, og den nåværende ledelsen, representert ved instituttleder Einar M. Rønquist og undervisningsleder Aslak Bakke Buan som har støttet opp om pilotprosjektet fra første stund. Jeg vil rette en særskilt stor takk til Gard Spreemann for hans innsats med programmeringsoppgavene. Han har vært helt avgjørende for suksessen til pilotprosjektet. Jeg vil også takke Helge Holden og Yurii Lyubarskii for deres deltagelse i pilotprosjektet. Til slutt vil jeg takke IKTiSU for økonomisk støtte til pilotprosjektet, samt Frode Rønning ved IMF for hjelp til å skrive denne artikkelen.

REFERANSER

Abdulwahed, M, Jaworski, B., & Crawford, A. R. (2012). Innovative approaches to teaching mathematics in higher education: A review and a critique. Nordic Studies in Mathematics Education, 17(2), 49-68.

Henderson, S., & Broadbridge, P. (2007). Mathematics for 21st century engineering students. I Proceedings of the 2007 AaeE Conference, Melbourne, Australia (s. 1-8). http://www.aaee.com.au/conferences/papers/2007/inv_Hend.pdf

Hjorth-Jensen, M., Langtangen, H. P., Mørken, K., Malthe-Sørensen, A., & Vistnes, A. I. (2008). Computers in science education, a new way to teach physics and mathematics? Bulletin of the American Physical Society, 53(5). http://meetings.aps.org/link/BAPS.2008.APR.J16.3

Rønning, F. (2014). Future teaching of mathematics for engineers. I Proceedings fra SEFI 42nd Annual Conference, Birmingham, UK. http://www.sefi.be/conference-2014/0083.pdf

Documents

«Jenter og teknologi» er det nødvendig i 2015? · Høsten 2014 - Nettbaserte evaluering av alle tiltak for vår studenter, 29 studenter på 5 spørsmål Våren 2014 – Evaluering