Teknologiatuetun oppimisen oppimisteoreettisia perusteita

Transkriptio

1 Teknologiatuetun oppimisen oppimisteoreettisia perusteita Essi Vuopala Oppimisen ja koulutusteknologian tutkimusyksikkö /

2 Luennon sisältö Millaista on hyvä oppiminen? Pohdintatehtävä I Näkökulmia oppimiseen: Behaviorismista sosiaaliseen konstruktivismiin ja yhteisölliseen oppimiseen. (Opitun yhteenvetäminen) Kuinka oppimista voidaan tukea teknologialla? Teknologian opetuskäytön tutkimussuuntauksia Teknologian opetuskäytön mahdollisuuksia ja haasteita Pohdintatehtävä II (Opitun yhteenvetäminen)

3 Millaista on hyvä oppiminen? Näkökulmia oppimiseen: Behaviorismista sosiaaliseen konstruktivismiin ja yhteisölliseen oppimiseen.

4 Pohdintatehtävä pienryhmissä Määrittele hyvän oppimisen edellytyksiä ja osatekijöitä. Hyvä oppiminen on

5 Näkemys hyvästä oppimisesta muuttuu Behaviorismi n (teollisuusyhteiskunta) Kognitiivinen näkemys oppimisesta behaviorismin rinnalle (1950 -luvulta) Konstruktivismi (1990 lähtien, tietoyhteiskunta) Sosiaalinen konstruktivismi ja yhteisöllinen oppiminen (vuosituhannen vaihde, tietoyhteiskunnan toinen vaihe)

6 Behaviorismi B. F. Skinnerin operantin ehdollistumisen teoria: Oppijalle esitetään ärsykkeitä, joihin hän oppii reagoimaan tietyllä tavalla vahvistamisen tai sammuttamisen seurauksena. Opettajan tehtävänä jakaa opittava aines sopiviin osakokonaisuuksiin ja antaa palautetta oppilaiden reaktioista: palkinnot tai rangaistukset. B. F. Skinnerin ohjelmoidun opetuksen malli (vrt. Vanhemmat opetustarkoitukseen tehdyt tietokoneohjelmat)

7 Kognitiivinen näkemys oppimisesta behaviorismin rinnalle Oppiminen lähinnä tiedon taltioitumista muistiin erilaisten prosessien seurauksena oppimisen tutkimuksessa keskityttiin tutkimaan tietorakenteiden muodostumiseen ja opitun käyttöönottoon vaikuttavia informaation prosessoinnin muotoja (kuten havaitseminen, ajattelu, muisti, transfer eli siirtovaikutus). Tietoa ei voi siirtää oppilaalle, oppilaan aiemmat kokemukset sekä oppimisympäristö vaikuttavat opittavaan tietoon. Oppiminen on älyllisesti ohjautunutta toimintaa, jonka perustana ymmärtäminen, havaitseminen ja kielelliset prosessit. Kognitiivisen näkemyksen vaikutus näkyy nykyisissä oppimiskäsityksissä (konstruktivismi eri suuntauksineen).

8 Konstruktivismi Oppija aktiivinen tiedon käsittelijä, tieto dynaamista. Oppimistilanteen sosiaaliset ja fyysiset tekijät vaikuttavat tiedon muodostukseen. Keskeistä oppijan ajattelun aktiivisuus, tiedon käsittelytaidot sekä oppimista ohjaavat metakognitiiviset taidot. Konstruktivismin eri suuntauksia: Radikaali konstruktivismi Sosiaalinen konstruktivismi Sosiokognitiiviset näkemykset oppimisesta Sosiokulturaaliset näkemykset oppimisesta

9 Sosiaalinen konstruktivismi ja yhteisöllinen oppiminen Yksilön oppimisen ja tiedon konstruoinnin kannalta olennaista on sosiaalinen vuorovaikutus ja oppimisympäristö. Tiedon konstruointi nähdään pääosin sosiaalisena tapahtumaketjuna ja oppimisprosessin pääpaino onkin yhteisöllisessä ja sosiaalisessa toiminnassa Taustalla Vygotskyn ja Piaget n ajatukset sosiaalisen vuorovaikutuksen merkityksestä oppimisessa. Sosiokognitiiviset ja sosiokulttuuriset näkemykset oppimisesta

10 Sosiokognitiivinen näkemys oppimisesta Sosiokognitiivisessa näkemyksessä korostuu yksilön kognitiivisten prosessien merkitys oppimisessa. Oppijan ajattelun aktiivisuus ja oppimisprosessin itseohjautuvuus metakognitiivisten taitojen avulla nähdään oppimisen kannalta keskeisinä. Vuorovaikutus yksilön ja ympäristön välillä johtaa yksilön ajattelun rakenteiden konstruointiin. Jean Piaget ( ): Kognitiivinen konflikti Yksilö pyrkii aktiivisesti sopeutumaan vallitsevaan tilanteeseen (assimilaatio ja akkommodaatio)

11 Sosiokulturaalinen näkemys oppimisesta Oppiminen on kulttuurillisesti muotoutuneiden ajattelutapojen ja kognitiivisten välineiden (esim. kirjoitettu kieli, matematiikan merkkijärjestelmät) välittymistä. Kielellä ja vuorovaikutuksella keskeinen rooli Lev Vygotsky ( ): Jotta voimme ymmärtää yksilön oppimista, meidän tulee ymmärtää sitä sosiaalisten suhteiden systeemiä, jossa yksilö elää ja kehittyy. Lähikehityksen vyöhyke (ZPD, Zone of Proximal Development)

12 Tilannesidonnainen kognitio (Situated cognition) Oppiminen, ja tieto yleensäkin, on sidonnainen oppimistilanteeseen tai tiedon syntykontekstiin. Oppiminen tapahtuu aina jossakin toiminnallisissa, sosiaalisissa ja kulttuurillisissa tilanteissa (Vygotsky). Enkulturaatio : yksilö omaksuu sosiaalisen vuorovaikutuksen kautta itse tiedon ja myös muut siihen kulturaalisesti liittyvät, esimerkiksi tiedon käyttöön liittyvät tekijät. Oppimisympäristö-ajattelu seuraa tilannesidonnaisen kognition näkökulmaa. Oppimisen tulisi tapahtua todellisen tekemisen, aktiivisen ajattelun ja ongelmanratkaisun kautta. Tällöin oppijan on mahdollista tutustua tiedon todelliseen kontekstiin. Kognitiivinen oppipoikakoulutus

13 Yhteisöllinen oppiminen (collaborative learning) Oppijoilla yhteinen tehtävä ja tavoite, ryhmän jäsenet pyrkivät jaettujen merkitysten ja yhteisen ymmärryksen rakentamiseen vuorovaikutuksessa toistensa kanssa (mm. Dillenbourg, 1999; Baker et.al., 1999; Järvelä & Häkkinen, 2002). Yhteisöllinen työskentely ja sosiaalinen vuorovaikutus voivat käynnistää oppimisen kannalta keskeisiä kognitiivisia mekanismeja, kuten kysyminen, selittäminen, eri näkökulmien vertailu, vastavuoroinen toiminnan säätely sekä yhteinen tiedon luominen. Vrt. yhteistoiminnallinen oppiminen (co-operative learning) Tehtävät jaetaan osallistujien kesken ja jokainen jäsen on vastuussa vain omasta osuudestaan. Perinteiset ryhmätyöt

14 Yhteisöllisen oppimisen edellytyksiä Oppimistilanteen suunnitteluun liittyvät tekijät: pedagogisen mallin valinta Ryhmään liittyvät tekijät: positiiviset ryhmäprosessit: vastavuoroiset keskustelut, argimentointi, sitoutuminen yhteiseen tavoitteeseen, ryhmän koostumus ja omisnaisuudet: ryhmän ilmapiiri, ryhmän koko, jäsenten taustat, aktiiviset ryhmän jäsenet, yhteinen tietoperusta (common ground) Yksittäiseen oppijaan liittyvät tekijät: motivaatio työskennellä yhdessä, opiskelutaidot Verkkoympäristöön liittyvät tekijät: Ohjaukseen liittyvät tekijät: prosessinaikainen ohjaus, sopivan aktiivinen tuutori

15 Yhteenvetoa Kirjoita itsellesi yhteenveto luennon annista blogityöskentelyä varten: Mikä luennon aiheesta kiinnosti eniten, miksi? Mitä opin? Millaisia kysymyksiä minulle heräsi luennon teemasta? Mitä lisätietoa haluaisin luennon aiheesta?

16 Kuinka oppimista voidaan tukea teknologialla?

17 Teknologian opetuskäyttön tutkimussuuntauksia CAL = Computer Assisted Learning eli TAO tietokoneavusteinen oppiminen suuntaus 1970 luvulla (pohjautuu behavioristiseen ajatteluun) kuinka itseopiskelumateriaalit ja tietokoneavusteiset harjoitukset (kuten monivalinnat) voivat edesauttaa yksilön oppimista. Viimeaikaisista suuntauksista tärkeimpänä voidaan pitää tietokoneavusteisen yhteisöllisen oppimisen (Computer Supported Collaborative Learning, CSCL) traditiota. Tietokoneavusteisessa yhteisöllisessä oppimisessa oppijoiden yhteistä toimintaa tuetaan teknologialla. CSCL tutkimuksessa ollaan kiinnostuneita siitä, kuinka teknologialla voidaan tukea oppijoiden välistä vuorovaikutusta ja ryhmän toimintaa sekä kuinka teknologia voi edistää tiedon ja asiantuntijuuden jakamista ryhmän jäsenten keskuudessa.

18 Miten teknologialla voidaan tukea oppimista? Tieto- ja viestintätekniikalla (tvt) suuri rooli yhteiskunnassamme kuinka ihminen oppii ja käsittelee tietoa teknologioita hyödyntävässä ympäristössä? Teknologiaperustaiset oppimisympäristöt tarjoavat välineitä yhteisölliseen tiedon rakenteluun ja vuorovaikutukseen. Suljetut verkko-oppimisympäristöt sosiaalinen media Tvt mahdollistaa myös sellaisten oppimisyhteisöjen rakentumisen, jotka eivät voisi syntyä ilman tietoverkkoja (mm. globaalit tutkijatiimit).

19 Miksi teknologiaa oppimisen tukena? Kognitiivisen taakan jakaminen toisten osallistujien kanssa ja teknologian avulla. Työkalut tukevat jaetun ymmärryksen muodostumista. Luo yhteisöjä. Tarjoaa välineitä ajattelun ulkoistamiseen, vaihtoehtoisten ratkaisujen tutkimiseen ja kokeiluun, kysymiseen, selittämiseen, perustelemiseen, toiminnan jaettuun arviointiin, itsearviointiin sekä kommunikonitiin asiantuntijoiden kanssa. Oppijat muokkaavat toistensa ajattelua ja päättelyä. Työskentely teknologiaperustaisissa oppimisympäristöissä edistää aitoa yhteisöllisyyttä, koska yhteinen työskentely on niissä usein optimaalinen ja toivottava työskentelymuoto. Yhteisöllisen tiedon kasvattamista ja jaettua ongelmanratkaisua tukemaan tarkoitetut välineet voivat parhaimmillaan mahdollistaa oman kokemuksen ja ajattelutoiminnan reflektoinnin ja syvällisen ymmärryksen.

20 Yhteisöllisen oppimisen haasteita teknologiaperustaisissa ympäristöissä Yhteisöllinen oppiminen on haastavaa niin kasvokkaistilanteissa kuin verkkotyöskentelyssä: Epätasainen osallistuminen: vapaamatkustajat Työskentelyn strukturointi/vaiheistaminen Työskentelyn ohjaaminen/tukeminen

21 Yhteisöllisen oppimisen haasteita teknologiaperustaisissa ympäristöissä Verkkovuorovaikutuksen haasteet Sanattoman viestinnän puuttuminen vastavuoroisen ymmärryksen ja yhteisten tavoitteiden muodostamisen ongelma (Järvelä & Häkkinen, 2002). Tekstipohjaiset ympäristöt 3D ympäristöt Monissa tutkimustuloksissa tyypillisiä verkkovuorovaikutuksen piirteitä ovat lyhyet keskustelupolut sekä kuvailevan ja pinnallisen tiedon tuottaminen ilmiöihin selityksiä hakevan tiedon sijasta (Järvelä & Häkkinen, 2002). Monista eri näkökulmista lähestyttävän tiedon yleistäminen ja tiedon koordinointi näyttävät niin ikään tuottavan ongelmia verkkoympäristössä (Häkkinen & Järvelä, 2004; Schwartz, 1995). Haasteelliseksi verkkoperustaisessa yhteisöllisessä oppimisessa on myös osoittautunut yleisemminkin uudenlaiseen oppimiskulttuurin liittyvä ongelma eli kyky muodostaa selityksiä synnyttäviä kysymyksiä (Lipponen, 2001; Scardamalia & Bereiter, 1996).

22 Pohdintatehtävä II Pohtikaa pienryhmissä, milloin teknologiaa on tarkoituksenmukaista hyödyntää opetuksessa. Miksi?

23 Pohdintatehtävän purku

24 Yhteenvetoa Kirjoita itsellesi yhteenveto luennon annista blogityöskentelyä varten: Mikä luennon aiheesta kiinnosti eniten, miksi? Mitä opin? Millaisia kysymyksiä minulle heräsi luennon teemasta? Mitä lisätietoa haluaisin luennon aiheesta?

25 Lopuksi Yhteisöllistä oppimista tapahtuu vain, mikäli tiimin jäsenet suorittavat oppimismekanismeja laukaisevia yhteisöllisiä toimintoja (Dillenbourg, 1999).

26 Lähteitä: Dillenbourg P. (1999) What do yuo mean by collaborative leraning?. In P. Dillenbourg (Ed) Collaborative-learning: Cognitive and Computational Approaches. (pp.1-19). Oxford: Elsevier Häkkinen, P. & Arvaja, M. (1999). Kollaboratiivinen oppiminen teknologiaympäristöissä. Teoksessa A. Eteläpelto & P. Tynjälä. (Toim.) Oppiminen ja asiantuntijuus. Työelämän ja koulutuksen näkökulmia. Juva: WSOY. Järvelä, S., Häkkinen, P. & Lehtinen, E. (2006.) Sosiaalinen oppiminen ja yhteisöllinen teknologia. Teoksessa Järvelä, S., Häkkinen, P. & Lehtinen, E. (Toim.) Oppimisen teoria ja teknologian opetuskäyttö. Porvoo: WSOY. S Lehtinen, E. (2000). Information and communication technology in education: Desires, promises, and obstacles. In D. Watson & T. Downes (Eds.) Communications and networking in education: Learning in a networked society. London: Kluwer Academic Press. Stahl, G. (2004). Building collaborative knowing. Elements of a social theory of CSCL. Teoksessa Jan-Willem Strijbos, Paul A. Kirschner & Rog L. Martens (Toim.) What we know about CSCL: And implementing it in higher education, Boston: Kluwer.