Deepening mathematics related affect research into social and cultural : Decline, measurement and significance of students' multi-level affect in Finland and Chile

Abstract

The negative development of mathematics-related affect during comprehensive school years is a worldwide phenomenon. This research elaborates that development, the methods and approaches to measure the development, and some possibilities of making a change in such a development.

In the first study, we examined the longitudinal development of Finnish comprehensive school students affect. We were especially interested in the development of the separate affective components, i.e. cognitive (referring to beliefs and conceptions), motivational and emotional components. The study confirmed that Finnish students affect deteriorates rather dramatically during the comprehensive school years. The timing of the deterioration differs depending on the component: the positivity of the enjoyment of mathematics decreased as early as during primary school years, whereas self-efficacy became more negative during the lower secondary school years. Gender differences were also found, as the deterioration was more dramatic among girls than among boys.

Since the use of traditional questionnaires addressing students individual level of affect has been criticized by a number of researchers, in the second study we analyzed the consequences of imposing methods and concepts from the researcher s own culture onto another. We had two different cultures (Western - individual: Finland, and Latin - collectivist: Chile) as a context. The elaboration was done at the individual level of mathematics-related affect. As a result, we identified most of the dilemmas that are claimed to relate to cross-cultural studies. We argued that traditional cross-cultural studies of mathematics- related affect have contained a risk of making unjustified interpretations.

In the third study, we went deeper into the contextual levels of mathematics-related affect. We examined pupils affect structures simultaneously at the individual, interindividual (social) and cultural levels. We found out that culture made a difference about what level of affect was more positive. This was interpreted as a sign of the level s different significances in different cultures. This study also confirmed that in cross-cultural comparisons more than only one level of context should be covered.

In the fourth and fifth studies we examined longitudinal affective development of Finnish students on both the individual and the interindividual levels. We also investigated the impact of an intervention, aimed to make mathematics classes more active, on those levels. According to the results, the intervention had an impact on the affective learning environment, i.e. the interindividual level of affect. We also noticed that pupils in Finland very seldom experience their mathematics classes as emotionally engaging, positive or inspiring. We argued that without an emotional bond, mathematics is unlikely to become significant to pupils. This was seen as one possible explanation for the negative development of the individual level of affect. Based on the results, it is suggested that more emphasis should be given to engaging social interaction and to students opportunities to work actively together.

Matematiikkaan kohdistuvien affektiivisten tekijöiden on havaittu kehittyvän negatiivisesti ympäri maailman. Tässä väitöstutkimuksessa tarkastellaan tuota kehitystä, sen mittaamiseen käytettyjä menetelmiä sekä mahdollisuuksia saada aikaan aiempaa positiivisempaa kehitystä.

Tutkimuksen ensimmäisessä osassa arvioitiin suomalaisoppilaiden affektiivisten tekijöiden kehitystä peruskouluvuosien aikana. Erityisenä tarkastelun kohteena oli affektiivisten komponenttien erillinen kehitys: tapahtuisiko negatiivinen kehitys samankaltaisesti oppilaiden matematiikkaan kohdistuvien uskomusten ja käsitysten (affektien kognitiivinen komponentti), siihen kohdistuvan motivaation (motivationaalinen komponentti) sekä tunnetilojen (emotionaalinen komponentti) suhteen? Tutkimus vahvisti yleisen negatiivisen kehityksen olevan varsin merkittävää. Tunnetilat heikkenivät jo pian koulun alkamisen jälkeen alakouluvuosina, itseluottamus puolestaan yläkouluvuosina. Tyttöjen kohdalla negatiivinen kehitys oli poikien kehitystä vakavampaa.

Affektitutkimus on nojannut laajasti kyselylomakkeisiin, joiden väitteet kohdistuvat yksilöiden henkilökohtaisiin affektiivisiin kokemuksiin. Tämä perinne on kohdannut viime aikoina paljon kritiikkiä. Kritiikkiä on kohdistettu lisäksi siihen, että kyselylomakkeita on käytetty samansisältöisinä kulttuurista toiseen. Tutkimuksen toisessa osassa analysoitiin kyseisenlaisen ulkopuolisesta kulttuurista tuotujen menetelmien ja käsitteiden käytön seurauksia. Kontekstina käytettiin Suomea (länsimainen, individualistinen kulttuuri) sekä Chileä (latinalainen, kollektiivinen kulttuuri). Tuloksena todennettiin useimmat kulttuurien välisiä eroja tarkasteleviin tutkimuksiiin liitetyt ristiriitaisuudet ja haasteet.

Tutkimuksen kolmannessa osassa analysoitiin kontekstia perinteisiä yksilötason kyselylomaketutkimuksia syvemmin. Affektiivisia tekijöitä tarkasteltiin samanaikaisesti yksilötasolla, yksilöiden välisellä tasolla sekä kulttuurisella tasolla. Kulttuurin huomattiin vaikuttavan siihen, minkä tasoiset affektiiviset tekijät koettiin positiivisimmin. Tämä tulkittiin osoitukseksi siitä, että affektien eri tasot koettiin eri tavoin merkityksellisiksi kulttuurista riippuen. Tutkimuksessa todettiin olennaiseksi käsitellä useampaa kuin yhden tason affektiivisia tekijöitä kulttuurien välisiä eroja käsittelevissä tutkimuksissa.

Tutkimuksen neljännessä ja viidennessä osassa suomalaisoppilaiden affektiivisten tekijöiden pitkittäistä kehittymistä tarkasteltiin sekä yksilötasolla että yksilöiden välisellä tasolla. Lisäksi tarkasteltiin oppilaita aktivoivan intervention vaikutusta pitkittäiskehitykseen. Tulokset osoittivat intervention vaikuttaneen positiivisesti erityisesti yksilöiden väliseen affektiiviseen tasoon. Tämä taso kuvastaa suurelta osin oppilaiden oppimisilmapiiriä. Tutkimuksissa havaittiin myös suomalaisoppilaiden kokevan matematiikan oppituntinsa vain harvoin tunnetasolla sitouttavaksi, positiiviseksi tai innostavaksi. Ilman tunnetason kytköstä oppilaan on vaikea kokea matematiikka itselleen merkityksellisenä. Tämä nähtiin yhtenä selittävänä tekijänä affektiivisten tekijöiden yleiseen vahvaan negatiiviseen kehitykseen suomalaisoppilaiden keskuudessa. Tulosten pohjalta ehdotetaan suurempaa painotusta sosiaaliselle vuorovaikutukselle sekä aktiiviselle yhdessä tekemiselle matematiikan opetuksessa.