Tehtävä 1 Oppimisteoriat, oppimisympäristöt ja opetusmallit Jorma Enkenberg

Transkriptio

1 Tehtävä 1 Oppimisteoriat, oppimisympäristöt ja opetusmallit Jorma Enkenberg Niilo Korhonen eoppimaisterikoulutus Joensuun yliopisto/savonlinnan OKL Kevät 2003

2 A) KONSTRUKTIVISTINEN OPPIYMPÄRISTÖ...2 B) INTERAKTIIVINEN, MULTIMEDIAOPPIMISYMPÄRISTÖ...3 C) ADAPTIIVINEN OPPIYMPÄRISTÖ...3 D) TIETOKONEPERUSTAINEN OPPIMISYMPÄRISTÖ...4 E) TEKNOLOGIAPERUSTAINEN OPPIMISYMPÄRISTÖ...4 F) KONSTRUKTIONISTISET OPPIMISYMPÄRISTÖT...5 A) Konstruktivistinen oppiympäristö Konstruktivistisille oppimisympäristölle on luonteenomaista oppijakeskeisyys. Oppimisen lähtökohtana ovat oppijan itsensä asettamat tavoitteet. Itse oppimisympäristön tulisi pystyä mukautumaan näihin asetettuihin tavoitteisiin ja tukea oppimisprosessia tarjoamalla mahdollisimman autenttisia ja relevantteja tehtäviä, jotka tukevat oppijan ongelmanratkaisuprosessia. Ympäristön tulisi myös tukea ja rohkaista erilaisiin asioiden esittämistapoihin. Oppimisprosessissa korostuvat opiskelijoiden yhdessä tapahtuva, toisiaan tukeva reflektiivinen työskentely. Työskentelyn aikana oppijalla tulee olla mahdollisuus testata ajatuksiaan sosiaalisen keskustelun ja ryhmätoiminnan avulla, ottaen samalla huomioon erilaisia näkökulmia. Opettajan tehtävänä oppimisprosessin aikana on stimuloida oppijan ajattelua ja samalla luonnollisesti reflektoida oppilaan esittämiä näkemyksiä ja ratkaisumalleja. Tiivistetysti voidaan esittää konstruktiiviselle oppimisympäristölle seuraavanlaisia ominaispiirteitä. Oppimisen lähtökohtana oppijan omat tavoitteet Oppimisympäristö ja työtavat määräytyvät opiskelijan tietojen ja taitojen pohjalta Oppimisprosessissa korostuu ongelmakeskeisyys Ongelmanratkaisu tapahtuu autenttisissa ja relevanteissa tilanteissa Oppiminen on sosiaalista ja oppijoiden välinen reflektointi korostuu Työ- ja esittämistavat ovat monipuolisia Opettajan rooli ei ole keskeinen, hän toimii ajattelun stimuloijana

3 B) Interaktiivinen, multimediaoppimisympäristö Interaktiivisessa oppiympäristössä korostuu vuorovaikutus oppijan ja käytettävissä olevan monipuolisen oppimateriaalin välillä. Oppimateriaaleina ja oppimisen välineinä tulisi voida käyttää tietoja ja informaatiota eri muodoissa: videoina, filmeinä, valokuvina, tekstinä, erilaisina graafisina kuvina, animaatioina, teksteinä, ääninä, numeroina ja tiedostoina. Käytettävän materiaalin tulisi olla sellaista, että se mukautuisi oppilaan toimintaan ja mahdollistaisi yksilöllisen etenemisen oppimisprosessin aikana. Oppimisympäristön mukautumista voidaan kuvata puhumalla tekoälystä. Ympäristön tulisi reagoida interaktiivisesti käyttäjänsä toimintaan, antaa palautetta, ohjata ja tarjota erilaisia yksilöllisiä mahdollisuuksia edetä oppimisprosessin aikana. Tiivistetysti interaktiivisen, multimediaoppimisympäristön piirteitä ovat: Oppijan ja ympäristön vuorovaikutus Ympäristön yksilöllinen mukautuminen oppijan tarpeisiin Monipuolinen median ja informaation käyttö C) Adaptiivinen oppiympäristö Älykkäät tutorsysteemit ovat ensimmäisiä sovellutuksia adaptiivisten oppiympäristöjen osalta. Alkuvaiheessaan nämä ympäristöt soveltuivat parhaiten opiskeluun, jossa opiskelun tavoitteet olivat täsmällisiä ja oppimismenetelmät perinteisiä, kuten esim. drill-tyyppiset harjoitukset. Kehittyneempi muoto adaptiivisesta oppiympäristöstä on älykäs tutorjärjestelmä ITS (intelligent tutoring system). Tämäntyyppisiä järjestelmiä voidaan luonnehtia tietokantapohjaisiksi, tutoristrategisiksi sekä opiskelijamalleiksi. Opiskelijamallissa järjestelmä mukautuu oppilaan toimintaan seuraten opiskelijan etenemistä ja antaa ohjeita siitä kuinka oppilaan tulisi edetä oppimisprosessissaan. Älykkäät tutorointisysteemit eivät kuitenkaan ole ainoita tapoja toteuttaa adaptiivisia oppiympäristöjä. Tutkimus- ja kehitystyö verkkoperustaisten mukautuvien hypermediasysteemien kohdalla esittelevät uusia keinoja, joilla teknologiaa voidaan käyttää tehostamaan opetusta. Älykäs verkkoavustus ja mukautuvat ympäristöt mahdollistavat mukautetun opastuksen ja asioiden esittämisen perustuen käyttäjän erityistarpeisiin ja kiinnostuksenkohteisiin. Tällaiset älykkäät verkkopohjaiset hypermediasysteemit voivat hyödyntää esim. www:ä käyttämällä tietokantoja ja agentteja. Se korostuuko

4 mukautuvissa oppiympäristöissä oppijan vai tutorin rooli, riippuu siitä lähestytäänkö ympäristön toteutuksessa oppimista instruktionaalisesta vai konstruktiivisesta näkökulmasta. Tiivistetysti adaptiivisen oppimisympäristön keskeisimpiä piirteitä: Alkeellisimmillaan ympäristöt tuottavat drill-tyyppisiä harjoituksia ITS-muodossaan ympäristöt mukautuvat oppilaan toimintaan, ohjaten ja ohjeistaen. Konstruktiivista oppimiskäsitystä käyttävissä ympäristöissä käytetään tutorointitoiminnan lisäksi monipuolisesti eri ohjauskeinoja esim. www:n avulla. D) Tietokoneperustainen oppimisympäristö Tietokoneperustaiset oppimisympäristöt ovat kehittyneet voimakkaasti tietokoneteknologian kehittyessä. Nykyään on mahdollista tarjota välineitä, jotka antavat mahdollisuuksia monimutkaisiinkin ongelmanratkaisuprosesseihin ja tietokokonaisuuksien rakentamiseen. Tietokoneohjelmat voivat toimia prosessissa apuna korkeamman tason ajatteluun mm. suorittamalla alemman tason tehtäviä ja tukemalla muistia. Vastakohtana tietokoneperustaisten oppiympäristöjen alkuaikojen tietokoneavusteiselle opetukselle, joka perustuu paljolti yksinkertaisille toistoharjoituksille, on uusilla ympäristöillä tavoitteena luoda ympäristöjä jotka tarjoavat mahdollisuuden toimia, harjoitella, tutkia, jäsennellä tietoa, tutkia ilmiöitä, jäsentää, jakaa ideoita, asettaa kyseenalaiseksi ja tutkia uusia maailmoja. Tietokoneperustainen oppimisympäristö ei kuitenkaan tarkoita ympäristöä johon tietokone on vain lisätty, vaan tietokone tulee pystyä integroimaan kaikkiin muihin oppimisympäristössä tapahtuviin toimintoihin. Tiivistetysti tietokoneperustaisten oppimisympäristön keskeisempiä piirteitä: Alkeellisimmillaan mekaanista harjoittelua, drill-tyyppistä toimintaa Kehittyneemmissä muodoissaan tarjoavat mahdollisuuksia ongelmanratkaisuprosesseihin ja korkeamman tason ajattelun kehittämiseen E) Teknologiaperustainen oppimisympäristö Teknologiaperustaisten oppimisympäristöjen tulisi stimuloida opiskelijoita aktiivisuuteen ja luovuuteen heidän ponnistellessaan tietorakenteiden laajentamisessa. Samalla ympäristöjen tulisi pystyä laajentamaan oppimisprosessia tarkoituksenmukaisten ja autenttisten toimintojen avulla, rohkaista yhteistyöhön ja sosiaaliseen yhteistoimintaan, samalla keskittyen opiskelijoiden aikaisempiin kokemuksiin ja tietoihin. Teknologiasovellusten avulla pyritään kaventamaan kuilua perinteisen

5 luokkapohjaisen kouluopetuksen ja todellisten elämäntilanteitten välillä. Teknologian, esimerkiksi tietokonesimulaatioiden avulla voidaan jäljitellä sellaisia ongelmanratkaisutilanteita, joiden esittäminen olisi normaalissa luokkatilanteessa vaikeaa. Esimerkkinä teknologiapohjaisesta oppimisympäristösovelluksesta voidaan ottaa ANIMATE. ANIMATE-sovellus on suunniteltu sanallisten algebra-ongelmien ratkaisuun. Ohjelma on ratkaisultaan ei älykäs, eli sen sijaan että käytettäisiin älykästä tutor ohjelmaa, ympäristön tähtäimenä on käyttää hyödyksi vertaisoppimista. Vuorovaikutuksen avulla vedetään ulos opiskelijoiden tietämystä ja tarpeellisia kykyjä. Tulevaisuudessa teknologiaperusteiset oppimisympäristöt laajenevat edelleen tietokoneeseen integroituihin muihin teknologiasovellutuksiin, kuten esim. interaktiiviseen televisioon, telekommunikaatiolaitteisiin, virtuaalisiin sovellutuksiin jne.. Nämä laitteistot mahdollistavat kontrolloidun yhteistoiminnallisen oppimisen, tukien luovuutta ja tarjoten autenttisia, aktiivisia oppimiskokemuksia. Tiivistetysti teknologiaperustaisten oppimisympäristöjen keskeisimpiä piirteitä: Tehtävänä stimuloida oppijaa aktiivisuuteen ja luovuuteen Pyrkimys autenttisiin oppimiskokemuksiin Vertaisoppiminen tärkeää Välineinä tietokonesimulaatiot ja tietokoneen teknologiset laajennussovellutukset F) Konstruktionistiset oppimisympäristöt Konstuktionistisesta oppimisympäristöstä voidaan ottaa esimerkiksi Yasmin Kafain projekti, joka perustuu konstruktiivisille näkemyksille oppimisesta. Kafain projektissa opiskelijat laativat nuoremmille opiskelijoille pelin, jossa oli tavoitteena opettaa murtolukuja. Opiskelijat suorittivat pelin suunnittelun ja koodauksen yhteistyössä ja projektiin sisältyi myös kansien valmistus, graafinen suunnittelu ja muut pelin valmistukseen liittyvät oheistoiminnat. Projektin kuluessa oppilaat joutuivat ottamaan opettajan roolin ja suunnittelemaan toimivan ja oppimiseen sitouttavan välineen nuoremmille oppilaille. Konstruktionistisen näkemyksen mukaan varsinaisesta työstä, ohjelmoinnista, tuli tällöin väline oman tietämyksen uudelleenjäsentämiseen ja ilmaisemiseen. Projektin tarkoituksena oli siis laajentaa oppilaiden matemaattista ymmärtämystä heidän oman tutkimuksensa ja tuotostensa kautta.

6 Kafain projektissa korostuvat siis konstruktionismin periaatteet aktiivisesta tekemällä oppimisesta. Varsinainen opettaminen jää siis sivurooliin ja pääosan ottavat oppilaiden yhteistyössä tapahtuva työskentely, jossa oppilaat tuottavat oman mielensä mukaista tuotosta, samalla laajentaen ja konstruoiden tietämystään työskentelyn kohteena olevasta aihepiiristä. Tämän projektin pohjalta voidaan esittää mahdollisuuksia konstruktionistisen oppimisympäristön käytännön sovellutuksille. Pelit, tietokoneet ja muut teknologiasovellukset voivat tarjota lapsille ja opiskelijoille autenttisen ja motivoivan ympäristön oppimiseen kuin muut työtavat. Oppimistapahtumasta muotoutuu persoonallisempi ja merkityksellisempi, kun se perustuu heidän omiin näkemyksiinsä ja tulkintoihinsa opittavasta asiasta. Tiivistetysti konstruktionistisen oppimisympäristön keskeisimpiä piirteitä: Autenttiset ja motivoivat oppimisympäristöt Yhteistyö ja sosiaalinen vuorovaikutus ja tutkiva lähestymistapa ovat tärkeitä Omaehtoiset tuotokset ja omat näkemykset opetettavista aiheista Pelit, tietokoneet ja muut teknologiasovellukset keskeisiä Lähde: Murphy, E.,1997, Learnig enviroments, readings & reflections, ( haettu