Voidaanko ajattelua opettaa? Kahden systemaattisen intervention vaikutus oppilaiden kognitiiviseen kehitykseen

Transkriptio

1 Voidaanko ajattelua opettaa? Kahden systemaattisen intervention vaikutus oppilaiden kognitiiviseen kehitykseen Eriyttäminen ja yksilöllistäminen Jorma Kuusela

2 Hieman otsikosta Saattaa tuntua triviaalilta mistä muusta opetuksessa voisi olla kysymys? Sana vaikutus asettaa erityisvaatimuksia kontrolloitu koe satunnaistaminen nykyinen evidenssiliike lähes kohtuuttomine vaatimuksineen (kaksoissokkotutkimus esikuvana) silti pyrkimys kriittiseen tutkimukseen Yritys kytkeä myös seminaarimme pääotsikkoon, vaikka se ei ollut työni lähtökohta Osaamisen ja sivistyksen parhaaksi

3 Oman työn lähtökohdat ja syyt Omat kokemukset opettajana maahanmuuttajaoppilaiden opettajana erityisopettajana aineenopettajana luokanopettajana Kvantitatiiviset tutkimusmenetelmien opetus tuleville erityisopettajille valikoitunut joukko Matematiikan ja metodien herättämä ahdistus vaikeus hahmottaa abstrakteja asioita esimerkiksi opinnäytetöissä Empiirinen tutkimus (Shayer, Hautamäki) kolmasosa ikäluokasta saavuttaa formaalisen ajattelun tason jo monet yläasteen oppisisällöt edellyttävät formaalista ajattelua 60 % ikäluokasta lukioon Tapa opettaa tutkimusta vers. tapa tehdä tutkimusta Osaamisen ja sivistyksen parhaaksi

4 Empiirinen tilanne ikäluokittain: Formaalisten operaatioiden tason saavuttaneiden osuus 35 % 30 % 25 % 20 % 15 % 10 % 5 % 0 % 12 v 13 v 14 v 15 v 16 v Shayer Hautamäki 1984 Hautamäki ja muut 2000 Osaamisen ja sivistyksen parhaaksi

5 Mitä tästä voidaan päätellä? Formaalinen ajattelu ei ole välttämätöntä nykyyhteiskunnassakaan Ylioppilaaksikin voi valmistua hallitsematta formaalisia operaatioita Suurelta osalta osa oppisisällöistä jää ymmärtämättä Nykyiset opetussuunnitelmat ja menetelmät eivät johda automaattisesti ajattelun kehittymiseen formaalille tasolle Asialle ehkä kannattaisi tehdä jotain Osaamisen ja sivistyksen parhaaksi

6 Oppimisen ja ajattelun kehittymisen ihannetilanne Luja luottamus ainejakoiseen oppisisällöt johtaa mahdollistaa kehitys opetussuunnitelmaan ajattelun kehittäjänä Tulevaisuuden yhteiskunnassa tarvittavia valmiuksia arvioitaessa korostuvat sisältöjen sijasta yleiset valmiudet 1. ajattelun taidot 2. tiedonhallinnan taidot 3. vuorovaikutustaidot 4. esteettiset ja eettiset valmiudet 5. kansalaistaidot ihmisenä olemisen taidot Osaamisen ja sivistyksen parhaaksi

7 Hieman interventiomenetelmistä Suomeksi väliintulo Tavoitteena saattaa intervention kohde uudelle ja entistä suotuisammalle kehityskäyrälle Ohjelmia on kymmenittäin Jako ainesisältöisiin ja aineista irrallisiin menetelmiin Esimerkkinä ensin mainituista Feuersteinin IE Esimerkkinä jälkimmäisistä CAME - matematiikka CASE luonnontieteet Lipman filosofia Yleinen sääntö tuntuu olevan, että ohjelmien kehittäjät ja heidän ydinpiirinsä saavuttaa parhaat tulokset Osaamisen ja sivistyksen parhaaksi

8 Oma tutkimushanke Tavoite: Niiden oppilaiden osuuden nostaminen, jotka saavuttavat formaalisen ajattelun tason Välineet: kaksi interventio-ohjelmaa; CAME ja CASE CAME = Cognitive Acceleration in Mathematics Education CASE = Cognitive Acceleration through Science Education Kohderyhmä: Vihdin kunnan kuudesluokkalaiset noin 300 oppilasta Kesto: 1 lukuvuosi, yhteensä 30 kaksoistuntia Mahdollisimman ankara tutkimusasetelma Osaamisen ja sivistyksen parhaaksi

9 Taustaoletuksia Molemmat ohjelmat toimivat, mutta eri tavoin (siirtovaikutus) Ajatteleminen kehittyy ajattelemalla Kehityspsykologinen eikä ainesisältöinen eteneminen (Vygotskyn lähikehityksen vyöhyke) Silti aineperustainen lähtökohta Työskentely ryhmissä verbalisointi sosiaalinen oppiminen vertaisryhmässä aikuisten toimintamalli Metakognition merkitys Siltaamisen merkitys (siirtovaikutuksen aikaansaamiseksi) Siltaamisen haaste tilanteessa, jossa opittua ei voitu kytkeä suoraan oppisisältöihin

10 Tutkimusasetelma Luokkien sisäinen satunnaistaminen: CAME vertailu, CASE vertailu, CAME CASE Satunnaistamisesta huolimatta CAME-ryhmä oli lähtötasoltaan muita heikompi Normaalikokoiset opetusryhmät (4 + 4; n>20) Yksi opettaja Normaalina kouluaikana Neljä sokkotestausta: alkumittaus 5. lk:n keväällä: oppimaan oppiminen välitön loppumittaus 6. lk:n keväällä: SRT 1. viivästetty loppumittaus 7. lk:n keväällä : SRT 2. viivästetty loppumittaus 9. lk:n keväällä : SRT Osaamisen ja sivistyksen parhaaksi

11 Kaksoistunnin yleinen rakenne Konkreettinen valmistautuminen Kognitiivinen konflikti! Ryhmätyö ja ratkaisun etsiminen Ryhmätöiden purkaminen ja ratkaisujen tarkastelu ja kyseenalaistaminen Mahdollinen ryhmätöiden jatkaminen Ratkaisumallien tarkastelu (metakognitio) Uusien sovellusalojen pohtiminen (siltaaminen) Osaamisen ja sivistyksen parhaaksi

12 Kognitiivisen konfliktin ihanteellinen eteneminen Opittavana on tiheyden käsite Oppilas toimii konkreettisella tasolla Ongelma: Millaiset esineet kelluvat, millaiset uppoavat? Ratkaisuyritys: Kevyet kelluvat, painavat uppoavat Konflikti: Demonstraatio kolikolla ja koivuhalolla Ratkaisu: Kokoonsa nähden painavat uppoavat tms. Oppilas oppii tiheyden käsitteen, mutta samalla myös yhdistetyn muuttujan toimintaperiaatteen Voidaan jatkaa vertaamalla kappaleiden käyttäytymistä eri nesteissä ja pyrkiä yleiseen sääntöön Osaamisen ja sivistyksen parhaaksi

13 Esimerkki yhden kerran keskeisestä sisällöstä Joukko putkia (27) 3 materiaalia 3 pituutta 3 paksuutta Vain kaksi putkea kerrallaan Lapsille: mitkä tekijät vaikuttavat äänen korkeuteen? Teille: Mikä on pienin määrä pareja, joilla asia voidaan todistaa sitovasti (jos ei oleteta interaktiovaikutusta)?

14 Matematiikan testi 7. lk (Thessaloniki Math) 1, 2 lyhyempi siirtovaikutus 0, 8 0, 4 0-0, 4-0, 8 R e s i d u a l i s e d G a i n C S M S A t i t h m e t i c s R e s i d u a l i s e d G a i n C S M S A l g e b r a s c i m a t h c o n t r

15 Formaalisen ajattelun tason saavuttaneiden osuus normaalipopulaatioissa ja Vihdissä 70 % Interventio päättyi 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % Shayer Hautamäki 1984 Hautamäki 2000 Vihti 0 % 12 v 13 v 14 v 15 v 16 v

16 Vertailuryhmien kiehtova ongelma formal 6 formal 7 formal sci csci math cmath

17 Lisää pohdittavaa: Mitä tapahtui kahdessa yläasteen koulussa 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Formaali 6. Formaali 7. Formaali 9. selektiiviset luokat ei selektiota

18 Interventioiden ongelmia Kaikki eivät saa aikaan odotettuja tuloksia Selittelyn mahdollisuus oli tulos mikä tahansa Saadaan tulos, koska yritetään poikkeuksellisen kovasti Ei saada tulosta, koska ei osata tai yritetä tarpeeksi Ei toivotut efektit: Hawthornen efekti, John Henryn efekti, testiefekti Kontrolloitujen kokeiden puute: markkinointihenkisyys Edellyttää toteuttajaltaan teoreettista ja käytännön lisätyötä Irrallisuus opetussuunnitelmasta Vaativat koulutusta ja usein myös taloudellista panostusta

19 Mitä tekemistä tällä on eriyttämisen ja yksilöllistämisen kanssa Yksi intervention tavoite on luonnollisesti saada oppilaat ymmärtämään se, mitä opetetaan siis pitää vygotskilainen kehä ehjänä Tässä tapauksessa ryhmätyö oli avainmenetelmä Hieman paradoksaalisesti ryhmittelyn tavoitteena ei ollut muodostaa homogeenisia vaan heterogeenisia ryhmiä Oppiminen muilta Oppiminen auttamalla muita perusteleminen ja metakognitio Varovainen oletus, että aliarvioimme vertaisoppimisen merkitystä

20 Kymmenen vuoden sekalaisten tuumailujen tuloksia Jokaisella oppiaineella on oma paradigmansa tarjottavanaan niistä muodostuu länsimainen sivistys Olisi kuitenkin epärealistista yrittää tuoda joka paradigmalle omat interventionsa Jokaisessa oppiaineessa on kehityksen kannalta enemmän ja myös vähemmän keskeisiä sisältöjä Siksi jonkun olisi otettava tehtäväkseen tehdä eksplisiittinen seulonta ja olennaisten asioiden korostaminen ja sen opettamiseen soveltuvien työtapojen luominen Myös opettajankoulutuksessa joitain asioita voisi painottaa Oppimateriaalintekijät talkoisiin

21 Lopputeesit Joissain tapauksissa vähemmän on enemmän Keskeiset asiat tulee opettaa ongelmalähtöisesti (avoimet ongelmat) oppilaskeskeisesti monessa kontekstissa metakognitiota korostaen Myös arvioinnin tulee tukea tällaista lähestymistapaa

22 Ehkä oli kuitenkin vaivan arvoista