Kasvifysiologian harjoitustyön vaikutus yliopistoopiskelijoiden tiedollisiin oppimistuloksiin ja harjoitustyön kehittäminen

Yliopisto-opintojen tavoitteista tärkeimmiksi voidaan nimetä tieto- ja ajatteluntavoitteet. Tutkimuksessa tarkasteltiin kasvifysiologian harjoitustyön vaikutusta yliopistoopiskelijoiden tietämisen tasoon sekä opiskelijoiden ymmärryksen tasoa aihetta käsitelleen kurssin lopussa. Tietäminen ja ymmärtäminen muodostavat tietotavoitteet, joiden pohjalta ajatteluntavoitteet kehittyvät. Käytetty kasvifysiologian harjoitustyö pohjasi Wrightin & Bonserin (1999) esittämään harjoitustyöhön, jossa tarkastellaan keinotekoisen herbivorian indusoimaa puolustusreaktiota kasvissa. Harjoitustyötä kehitettiin Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteiden laitoksen BIOA110: Kasvi- ja eläinfysiologian perusteet -kurssin käyttöön. Oppimiseen liittyvinä tutkimuskysymyksinä tarkasteltiin muuttuivatko opiskelijoiden kasvien puolustautumiseen herbivoriaa vastaan liittyvät käsitteet määrältään ja sisällöltään käytännön harjoitustyön seurauksena sekä millaisia oppimistuloksia opiskelijat saavuttivat kurssin loppuun mennessä kasvien puolustautumiseen herbivoriaa vastaan liittyen. Tutkimuskohteena oli Kasvi- ja eläinfysiologian perusteet -kurssille keväällä 2010 osallistuneet opiskelijat. Opiskelijoiden käyttämien käsitteiden määrän ja sisällön muutosta tarkasteltiin seitsemältätoista opiskelijalta ennen harjoitustyötä ja heti sen jälkeen kerätyistä miellekartoista. Ymmärryksen tasoa kurssin lopussa tarkasteltiin kahdeksalta opiskelijalta heidän tenttivastauksistaan. Opiskelijoiden käyttämien käsitteiden määrä lisääntyi harjoitustyön tekemisen seurauksena ja niiden sisältö monipuolistui. Kurssin lopussa opiskelijoiden oppimistulokset olivat monirakenteisen oppimisen tasolla ja heidän ymmärryksensä oli irtonaista muistitietoa. Kandidaatin tutkinnon viitteellinen ymmärryksen taso on yhden oppimistulostason havaittua tasoa ylempänä. Kolmantena tutkimuskysymyksenä tutkittiin, toimiiko trikomipuolustusreaktio valituilla kasvimateriaaleilla kurssiaikataulun asettamissa puitteissa. Tutkimus toteutettiin ristikukkaisin (Brassicaceae) kuuluvilla sinapilla (Sinapsis alba L.), lantulla (Brassica napus var. napobrassica L.) ja kaalilla (Brassica oleracea var. gemmifera). Trikomit ovat kasvin solukarvoja, joiden lisätuotantoa kasvi voi indusoida herbivorihyökkäyksen seurauksena uusiin kasvullisiin osiin. Sinapin trikomien lukumäärä lisääntyi keinotekoisen herbivoria käsittely seurauksena, kun kasvia kasvatettiin 16 + 8 -tuntisessa (valo + pimeä) valojaksossa. Sinapin kasvunopeus toimi myös kurssin asettamassa aikataulussa. Näiden tulosten perusteella harjoitustyö saatiin toimimaan kurssin aikataulun puitteissa.