Erilaisia pedagogisia lähestymistapoja tiedeopetuksessa

Transkriptio

1 Erilaisia pedagogisia lähestymistapoja tiedeopetuksessa Esitetty Ari Myllyviita Kemian ja matematiikan lehtori

2 Pedagogiset työkalut Kognitiiviset työkalut Metakognitiiviset työkalut Kemian ja fysiikan opetuksen kokonaisuus pedagogisia valintoja Mallintaminen Simulointi Visualisointi Käsitteiden hallinta (kemian kieli) Kokeellisuus Tutkiva oppiminen Opiskelun tukeminen (käsitekartat) Dokumentointi (työselotukset, posterit) Sähköiset oppimisympäristöt Reflektointi (blogipedagogiikka) Itsearviointi Arviointi

3 Kuinka valita lähestymistapa? (Engeström) Teaching form (Opetusmuoto) Lecturing or demostrating Giving tasks, problem based (independent working) Co-operative working Social form (Sosiaalimuoto) Classroom teaching, frontal teaching Individual working (home work)a toisistaan Working in small groups with common task Behavioristic vs. Cognitive vs. Humanistic vs. Constructive

4 Engeström:

5 Tunnin lähestymistapa Opettajakeskeinen Opettaja esittää, analysoi, tekee johtopäätökset Demostraatiot Oppilaat kopioivat Oppilaskeskeinen Oppilaat suunnittelevat ja esittävät tai opettaja esittää Opettaja ohjaa Opettajajohtoinen Oppilasjohtoinen Opettaja esittää, oppilaat antavat ohjeita Oppilaat suunnittelevat ja toteuttavat Oppilaat keksivät itse, mitä ja miten tutkivat ja mitä siitä opitaan.

6 More experimental works

7 More collaborative learning

8 Erilaiset pedagogiset lähestymistavat 1. Millaiset pedagogiset mallit suuntaavat opetusta (opetus-opiskelu-oppimisprosessia)? 2. Millaiset malleista nousevat pedagogiset periaatteet ohjaavat opetustasi? 3. Miten nämä periaatteet näyttäytyvät työtapojen tasolla opetuksen suunnittelussa, toteutuksessa ja arvioinnissa? 4. Miten nämä periaatteet näyttäytyvät käytetyissä digitaalisissa sovelluksissa ja niiden valinnassa?

9 Erilaisia malleja Blended learning Monimuoto-opetus Hydrid learning Monimuoto-opetus Flipped learning Flipped Classroom Projektioppiminen Yksilöllinen oppiminen Design pedagogiikka Ilmiöpohjainen oppiminen

10 Flipped classroom - pedagogiikka Ari Myllyviita Kemian ja matematiikan lehtori Hankekoordinaattori Helsingin yliopiston Viikin normaalikoulu

11 Blended learning taxonomy Classifying K 12 Blended learning By Heather Staker and Michael B. Horn wp-content/uploads/2012/05/classifying K-12-blended-learning2.pdf

12 Flipped classroom pedagogiikan perusteita Käsite pedagogiikassa: flipped tai inverted classroom. Jälkimmäinen on käännettävissä suomeksikin: Käänteinen luokkahuone

13 Uusia (?) pedagogisia lähestymistapoja Marika Toivola & Harry Silfverberg: Flipped learning - A theoretical point of view

14 Flipped Classroom -pedagogiikka Mitä Flipped Classroom EI OLE: Synomyyni videoille Opettajien korvaaminen videoilla Verkkokurssi Opiskelua ilman rakenteita Opiskelijat käyttävät luokka-aikansa tietokoneruudun tuijottamiseen Opiskelijat työskentelevät eristettynä Flipped Classroom ON: Tarkoittaa LISÄÄ kontaktiaikaa vuorovaikutukseen ja henkilökohtaiseen opettajan ja oppilaiden kesken työhön Opiskelijat ottavat vastuuta omasta oppimisestaan Luokkahuone, jossa opettaja on tuki ja opastaja Luokkahuone, jossa opiskelijoiden poissaolo (sairauden tai muun aktiviteetin takia) ei aiheuta jälkeen jääntiä Sisältö on arkistoitu katselua ja kertaamista varten Kaikki opiskelijat saavat henkilökohtaista opetusta

15 Flipped classroom - pedagogiikasta Opiskelijoiden ja opettajien roolit ovat muuttuneet Opiskelija ottaa enemmän vastuuta omasta opiskelustaan (oppimisestaan?) ja opiskelee ydinsisällön joko itsenäisesti tai ryhmissä ennen oppituntia (F2F) ja sen jälkeen soveltaa tietojaan ja osaamistaan erilaisiin aktiviteetteihin (higher order thinking) Opetus keskittyy enemmän fasilitointiin ja moderointiin kuin luennointiin (jos sellaista nykyään on), vaikka luennointikin on yhä tärkeää oikeissa yhteyksissä Merkityksellisiä oppimismahdollisuuksia luodaan mahdollistamalla aktiivisen opiskelun, sitouttamalla opiskelijoita, ohjaamalla opiskelua, korjaamalla virhekäsityksiä ja tarjoamalla palautetta eri menetelmin Kohteena on selkeämmin käsitteiden hyödyntäminen, merkityksien luominen ja demonstraatiot tai tiedon soveltaminen (esim. laskuharjoitukset, ongelmaratkaisut) Lähde:

16 Flipped classroom pedagogiikan etuja, mm. Kathleen Fulton (2012): 1. Opiskelijat hyödyntävät omaa toimintaympäristöään 2. Kotitehtävien tekeminen tunnilla antaa opettajalla enemmän tietoa opiskelijan ongelmista 3. Opettaja voi mukauttaa opetustaan ja päivittää tuntisuunnitelmiaan opiskelijoiden tarpeen mukaan 4. Luokkahuonetilanne hyödynnetään tehokkaammin ja luovemmin 5. Oppimiskäsitys tukee uusi lähestymistapoja 6. Teknologian käyttö on joustavaa 7. Enemmän aikaa käytettävissä autenttiseen tutkimustyöhön (kokeellisuus, ongelmanratkaisu) 8. Opiskelijoilla enemmän aikaa käyttöön koulun tarjoamia välineitä 9. Opiskelija voi pysyä kurssin asiassa kiinni, koska sen voi katsoa missä vain 10. Opiskelija voi kerrata tunnin, jos asia ei selviä ensimmäisellä kerralla

17 Huomioita omasta tutkimuksesta Oppilaiden valmius lähteä mukaan kokeiluun oli yllättävän hyvä, kahden tunnin ajan työskentely on onnistunut FC-luokassa erinomaisesti (toki niin on F2F-luokassakin) Videoissa opetus.tv erään pulman muodostaa se, että niiden lähtökohtana on alun perin ollut eri etenemisjärjestys, ja omassa opetuksessa tämä kuitenkin ei näy (heterogeenisen tasapainon ja liukoisuustulon käsittely ennen homogeenisen tasapainon syventämistä). Opetuksen painotukset eivät muutu, koska videon kanssa työskentely ei mahdollista kysymyksiä tai tarkennuksia, toisin kuin F2F-opetuksessa. Ainakin aluksi tutkimus on narratiivinen ja perustuu tutkijan omiin valintoihin sisältöjen osalta ja omiin tulkintoihin luokkatilanteista. Oppimistuloksia mitataan tehtävien ja kertyvien tuotoksien perusteella. Toki myös keväällä 2016 ylioppilaskirjoitukset kertovat jotain.

18 Lisää huomioita Tutkimusta ja kokeilua on jatkunut nyt viisi viikkoa. Täytyy heti alkuun todeta muutama havainto: olen saanut pidetty kutakuinkin linjan siinä, että FC-ryhmälle en teoriaa opeta tunnilla tehdään tehtäviä ja kokeellisia töitä luokkatilassa oleva pöytäryhmäasetelma tuo nyt selkeämmin vuorovaikutteisen elementin työskentelyyn (seuraava dia) lukiolaiset keskustelevat ja pohtivat asioita yhdessä, opettajan panosta vaaditaan harvemmin (laitan kuvan seuraavaan postaukseen) oppimista edistävää arviointia on tuettu pakollisilla kotitehtävillä, joiden tarkoitus on tukea formatiivista arviointia ja luoda motivointielementtejä opiskeluun oman osaamisen mittaamista videoissa opetus.tv :stä poimitut on tietenkin tekijän painotukset ja lähestymistavat, samalla tavalla kuin omassa uuden asian esittely sessioissa toisen ryhmän oppitunneilla ja painotuseroja löytyy (näitä täytyy vertailla kurssin päätyttyä)

19 Perinteinen opetustila Working in groups Laboratory context

20 Yhteisöllistä toimintaa tukeva - Kokeellisuus Working in groups Laboratory context

21 Oppimisen tukeminen - scaffolding Scaffold-metafora luo ajatuksen säädettävästä ja väliaikaisesta tuesta, joka voidaan poistaa silloin kun se ei enää ole tarpeellinen Scaffold-opetuksen rakenne: tuki on sopeutettu oppijan tilanteeseen tuen määrää vähennetään kun oppijan taito lisääntyy millä tahansa taitotasolla olevalle annetaan suurempaa tukea, jos tehtävän vaikeus kasvaa ja päinvastoin tukea muovataan joustavasti tuki on lopuksi sisäistetty ja se mahdollistaa itsenäisen taitavan suorituksen lopuksi kyseisessä työskentelykontekstissa opettaja näyttää olevan yleisesti tietämätön hänen opettamistehtävästään

22 Omasta tutkimuksesta 3 Lukiolaisten (FC-luokalle osallistuneet) kommentteja itse toimintamalliin kysymyksessä Mitä kurssilla olisi voinut tehdä toisin? ryhmiteltynä sen mukaan, miten FC-tyyli sopi lukiolaisen omasta mielestä itselleen: Täysin tai osittain eri mieltä: Ehkä kerrata teoriaa enemmän videoiden lisäksi. Ehkä ohjattu opetus olisikin ollut hyödyllisempää. Ehkä oltaisiin voitu katsoa enemmän esimerkkitehtäviä yhdessä. Videot eivät mielestäni antaneet riittävästi tietoa monienkaan tehtävien tekemiseen, joten ainakin itselläni meni moniin tehtäviin aika paljon aikaa. Tunnilla olisi voinut olla enemmän opetusta ja yhdessä esimerkkilaskujen läpikäymistä.

23 Omasta tutkimuksesta 4 Osittain tai täysin samaa mieltä: Teoriaa olisi voinut olla tunnin aikana enemmän, koska oli raskasta tehdä koko ajan tehtäviä ja olisi ollut mielenkiintoisempaa kuulla myös suullisesti teoriasta, eikä vain kirjasta itse lukemalla. Videot olisivat voineet olla parempia, koska ne olivat hyvin tylsiä. Myös kotiin olisi voinut antaa jotain tehtäviä, jotka tarkistettaisiin yhteisesti seuraavan tunnin alussa ja tunneille olisi voinut asettaa tiettyjä tavoitteita, että tietyt tehtävät pitää tehdä tunnin aikana. Nyt kun mentiin omaan tahtiin, pysähtyi tahti Olisi voitu käydä hieman teoriaa tunnilla, mutta videoillakin pärjäsi hyvin. Mielestäni kaikki oli mieluisaa. Pienempi ryhmäkoko oli todella hyvä juttu, sitä olisi toivonut jo aiempiin kursseihin. Videot oltaisiin voitu julkaista aikaisemmin (siis seuraavaan tuntiin liittyvät videot)

24 Mitä asioita olen oppinut? Sopiiko Flipped Classroom lähestymistapa kaikille? EI SOVI Haluanko muuttaa omaa opetustani? Jos tähän vastaus on KYLLÄ, FC-lähestymistapaa kannattaa kokeilla Mitä asioita täytyy ensin selvittää? Onko käytettävissä video- ym. materiaalia teorian läpikäyntiin ennen oppituntia? Jos ei, onko valmiuksia tehdä niitä? Opiskelijat tekemään? Onko luokan ryhmittely sellainen, että se tukee ryhmässä tapahtuvaa toimintaa? Miten motivoidaan opiskelijat tekemään kotitehtävät? Mitä FC-lähestymistapa on tuonut? Ajankäyttö oppitunnilla muuttuu oleellisesti opettaja keskittyy pulmien ratkaisuun YHDESSÄ oppilaan kanssa Kemian opetuksessa kokeelliseen työskentelyyn selkeästi enemmän aikaa (teoriaa ei selvitetä) työskentelyn raportointi

25 Scientific Practicies Tieteelliset käytänteet

26 Goals for professional learning You will be able to: 1) Identify the components of Project-based Learning and 3- D Learning 2) Identify importance of scientific phenomenon and driving questions for developing PBL units 3) Think about ways to integrate scientific practices into Project-based Learning units

27 Project based science units provide a framework for enhancing optimal learning moments What are the features of a PBL unit? Meet important learning goals Pursue solution to a meaningful question Explore the question by participating in authentic, situated inquiry to figure out why phenomena occurs Engage in collaborative activities to find solutions Use learning tools and other scaffolds to help students participate in activities normally beyond their ability Create artifacts tangible products that address the driving question

28 Pursue solution to a meaningful question Start with a Driving Question Chemistry: Can I make substances appear or disappear?

29 What makes a good driving question? A driving question is a well- designed question used in project- based science that is elaborated, explored, and answered by students and the teacher. Feasible- Students should be able to design and perform investigations to answer the question and explain phenomena. Worthwhile- Questions should deal with rich content and practices. Sustainable- Questions should sustain students interest for weeks as they find solutions to the driving questions. Meaningful- Questions should be interesting and valuable to learners. Ethical- Exploring the question should not lead to harm of the environment or and living creatures.

30 Central Role of Phenomena Phenomena spark questions- attentiongetting and thought-provoking Observable to students, either through firsthand or secondhand experiences Investigations leads to further questions about phenomena, so each lesson builds on the previous one Addresses the targeted learning goal

31 Central Role of Phenomena Phenomena Question Science and Engineering Practices New Ideas What was the event(s) in the world that happened that we need to explain? What about the phenomena do we need to explain? How are we modeling, explaining, etc. the phenomena, or designing a solution to solve the problem? What new ideas did we figure out using these practices? What pieces of the big science idea did we figure out?

32 Use learning tools and other scaffolds to help students participate in activities normally beyond their ability

33 Science and Engineering Practices The multiple ways of knowing and doing that scientists and engineers use to study the natural world and design world. 1. Asking questions and defining problems 2. Developing and using models 3. Planning and carrying out investigations and designing solutions 5. Using mathematics and computational thinking 6. Constructing explanations and designing solutions 7. Engaging in argument from evidence 8. Obtaining, evaluating, and 4. Analyzing and interpreting communicating information data The practices work together they are not separated!

34 Konstruktionismi tuo konstruktivismiin sen lisäajatuksen, että kun oppija rakentaa tietoaan, se tapahtuu erityisen onnistuneesti silloin kun oppija on sitoutunut konstruoimaan, rakentamaan jotain ulkoista tai ainakin jaettavissa olevaa kehitykseen ja ajatteluun liittyviä puutteita voidaan poistaa ja oppimista edistää toimintaympäristöön kohdistuvien konkreettisten ja aktiivisten vuorovaikutusten avulla tärkeäksi muodostuu ryhmässä tapahtuva, kokeileva ja tutkiva, tavallisesti pitkäkestoisiksi projekteiksi muodostava opiskelu ja asiantuntijoiden rooli oppimisprosesseissa oppijoista tulee rakentajia ja sellaisten persoonallisten tuotosten valmistajia, joita voidaan jakaa muiden kanssa konstruoidessaan aktiivisesti tietoa oppijat saavuttavat kognitiivista, metakognitiivista ja motivationaalista etua niihin oppijoihin nähden, jotka pyrkivät vain absorboimaan tietoa