Miten tuen oppijan oppimista ja ajatteluntaitojen kehittämistä? Minna Lakkala 2.12.2010 minna.lakkala@helsinki.fi Technology in Education Research Group (TEdu) Käyttäytymistieteiden laitos, Helsingin yliopisto http://www.helsinki.fi/psychology/groups/tedu/
Miksi tutkivaa oppimista? Yhteiskunnallisten muutosten haasteet Tutkimustietoon perustuvat käsitykset oppimisesta Tutkiva oppiminen on pedagoginen malli, jonka tarkoituksena on ohjata oppilaita asiantuntijalle tyypilliseen tapaan käsitellä tietoa yhteisöllisesti uutta tuottavalla tavalla. 2
Miksi tutkiva ote verkko-oppimiseen? Tietomäärän saatavuus verkossa ei sinänsä tue mielekästä oppimista, vaan voi johtaa pinnalliseen tietojen selailuun ja kopiointiin tai tiedonkäsittelyn ylikuormittumiseen. Rajattujen suppeiden tehtävien suorittaminen ei tue haastavan tiedonhallinnan tai ongelmanratkaisun taitojen kehittymistä ( adaptiivinen asiantuntijuus ) Opiskelijoiden vapaa keskinäinen keskustelu verkossa ei välttämättä johda syvempään ymmärrykseen ja oppimiseen ( romanttisen konstruktivismin vaarat). 3
Tuntiseurantojen perustella koulun tietokäytännöt eivät kovin kehittyneitä Puutteita tvt:n käytössä: epäluontevia työkäytäntöjä (tallentamisessa ei yhteisiä käytäntöjä, tarkoituksetonta tulostamista, keskittyminen epäolennaisiin ulkoasumuokkauksiin jne.). Puutteita työskentelyperiaatteissa: leväperäisyyttä (ei selviä kriteereitä tuotoksille; ei seurattu, että tehdään sitä mitä on sovittu) ja näennäistyöskentelyä, joka tehtiin tekemisen vuoksi (tehtäviä, joiden tuloksia ei käytetty mihinkään; tehtäviä, jota ei mitenkään pystynyt tekemään kunnolla annetussa ajassa jne.).
Tuntiseurantojen perustella myös tiedonhallinnan opetus koulussa vaihtelevaa Puutteita tiedonkäsittelyn käytännöissä: usein oppilaat tuottivat kirjallisia tuotoksia kopioimalla tekstiä verkosta sovitusta aiheesta. Ei ohjattu tietoisesti tehokasta tiedonhakua, kriittistä suhtautumista tietolähteisiin, lähteiden merkitsemistä tai tiedon tuottamista ja kehittelyä tukevia työtapoja. Aito yhteisöllinen työskentely vielä harvinaista: usein paritai ryhmätyössä joku teki, muut katsoivat vierestä tai työtä tehtiin vuorotellen, mutta tietoja ja ajatuksia ei aidosti kehitelty yhdessä. Osa opettajista antoi työtavasta riippumatta kaikki ohjeet kaikille yhteisesti eikä luontevasti yksittäisiä oppilaita/ryhmiä tilanteen mukaan ja räätälöidysti ohjaten.
Tavoitteena kehittyneiden tietokäytäntöjen oppiminen Tutkiva oppiminen korostaa asiasisältöjen oppimisen lisäksi kehittyneiden tietokäytäntöjen ja yhteisöllisen työskentelyn taitojen hallintaa. Kehittyneiden tietokäytäntöjen oppiminen edellyttää mahdollisuutta suorittaa avoimia ja haastavia tehtäviä ja osallistua mahdollisimman todenmukaisiin ja asiantuntijamaisiin työskentelytilanteisiin. 6
Kokonaisvaltainen tavoite tukee pitkäjänteistä työskentelyä ja mielekkäiden työskentelykäytäntöjen oppimista MATERIAA- LIT JA VÄLINEET TOIMINTA- TAVAT JA TYÖVAIHEET KOKONAISVALTAINEN JA TAVOITTEELLINEN PROSESSI (esim. yhteisöllinen, ongelmalähtöinen ja tutkiva oppiminen, projektityöskentely) 7
Tiedon rakentamisen teoria - Knowledge building (Carl Bereiter & Marlene Scardamalia) Oppimisen tasot: 1. Tahaton oppiminen 2. Tietoinen oppiminen 3. Tiedon rakentaminen Työskennellään yhteisen tiedon edistämiseksi, ei yksilöllisen oppimisen saavuttamiseksi Tietotyön kohteena on jaettujen tietokohteiden luominen ja kehittäminen Toimiminen oman suorituksensa ylärajalla ja asettaa asteittain vaativampia suorituskriteerejä (progressiivinen ongelmanratkaisu) Kollektiivinen vastuu asiantuntijuuden ja osaamisen kehittämisestä 8
Tiedon hankinnan kyselymalli eli interrogatiivimalli (Jaakko Hintikka, Matti Sintonen) Kahden tasoisia kysymyksiä: 1. Iso kysymys tai pääongelma lähtökohtana 2. Pienet, avustavat kysymykset Pienet kysymykset pyritään muotoilemaan niin, että niiden vastaukset vievät lähemmäksi isoon kysymykseen vastaamista Epämääräiset kysymykset ja selitykset pyritään muuntamaan tarkemmiksi kysymyksiksi ja selityksiksi 9
Kysymysten avulla jäsentämään tietoavaruutta Uuden tiedon luominen ja keksiminen ovat ensisijaisesti ongelmanratkaisuprosesseja. Kysymysten keskeinen rooli uuden tiedon luomisessa perustuu niiden suureen tiedolliseen arvoon: kysymyksen ei tarvitse olla täsmällisesti määritelty, mutta se antaa suunnan etenemiselle ja auttaa rajaamaan avointa tietoavaruutta. Tietolähteistä ei haeta tietoa summittaisesti vaan kysymysten kautta. Kysymykset luovat myös kriteerin ratkaisun hyvyyden arvioinnille: ratkaisua voidaan arvioida suhteessa siihen, kuinka hyvin se vastaa esitettyihin kysymyksiin. 10
Tutkivan oppimisen prosessin osatekijät Ihmettely ja kysymysten asettaminen Omien selitysten luominen Kontekstin luominen Kriittinen arviointi Jaettu asiantuntijuus Tiedontuottamisen suuntaaminen edelleen Selitysten ja päätelmien kehittely Syventävän tiedon etsintä Hakkarainen, Lonka & Lipponen, 2004 11
Jaettu asiantuntijuus Keskeistä on koko työskentelyprosessin jakaminen kaikkien ryhmän jäsenten kesken. Asiantuntemuksen jakaminen synnyttää uutta tietoa ja ymmärrystä, johon kukaan ei pystyisi yksinään. Mukana mahdollisesti myös ulkopuolisia asiantuntijoita. Verkkoteknologian hyödyntämien tiedon kehittelyssä ja prosessin jakamisessa. 12
Kontekstin luominen Ankkuroidaan käsiteltävät asiat sovellusalueen konkreettisiin ongelmiin ja tarpeisiin. Luodaan olosuhteet yhteisön syntymiselle. Yhteinen suunnittelu ja tavoitteiden asettaminen. Voidaan toteuttaa esimerkiksi virittävällä luennolla, katsomalla video, lukemalla ilmiöstä tai tekemällä käytännön kokeita. 13
Ihmettely ja kysymysten asettaminen Luodaan suunnittelua ja ratkaisun kehittelyä ohjaavia omia kysymyksiä (mihin kysymyksiin pitää vastata?). Otetaan kysymykset yhteisen tarkastelun, arvioinnin ja valinnan kohteeksi. Selitystä etsivät ja ymmärtämiseen tähtäävät kysymykset erityisen arvokkaita (Miten? Miksi? Kuinka?). 14
Omien selitysten luominen Muodostetaan valittuihin kysymyksiin omia selityksiä ennakkotiedon varassa (ENNEN tietolähteiden käyttöä). Tehdään aikaisemmissa tiedoissa ja näkemyksissä olevat aukot ja puutteet näkyviksi. Luodaan toimintakulttuuri, joka rohkaisee omien ajatusten ja johtopäätösten kehittelyyn kirjoittamalla ja keskustelemalla. 15
Kriittinen arviointi Arvioidaan laadittujen selitysten vahvuuksia ja heikkouksia tai ratkaisujen selitysvoimaa. Koko ryhmä osallistuu ponnisteluihin, jotka tähtäävät yhteisen ymmärryksen kehittämiseen ja selitysten parantamiseen. Arvioidaan, mitä tietoja ja taitoja prosessin jatkamiseksi ja tuotoksen parantamiseksi tarvitaan. 16
Uuden syventävän tiedon etsintä Etsitään lisätietoa vastaukseksi kysymyksiin ja ihmettelyyn. Luotujen selitysten puutteet ohjaavat uuden tiedon hakua. Ei pysähdytä ensimmäisten tietojen löytymiseen, vaan sitoudutaan asteittain syvenevään kehittämisprosessiin. 17
Selitysten ja päätelmien kehittely Kehitetään parempia selityksiä aikaisempien ratkaisujen ja uuden tiedon varassa. Käytetään konkreettista jaettua dokumenttia yhteisen kehittelyn välittäjänä. Julkaistaan selityksiä, kommentteja ja tuotosten välivaiheita jatkuvasti työskentelyn kuluessa. 18
Tiedontuottamisen suuntaaminen edelleen Uuden tiedon hankkiminen ja arviointi luo uusia kysymyksiä. Suuriin ja vaikeisiin kysymyksiin vastataan asteittain jakamalla ne joukoksi pienempiä kysymyksiä. Kehittelyprosessia suunnataan näiden tarkennettujen ongelmien ratkaisemiseen. 19
Esimerkki 1: Kasvupaikkatekijöiden tutkimus tutkivaa oppimista soveltaen (alakoulun 3. lk) Työvaiheet 9.9.09 3 h Kysymysten ideointi Oman ryhmän pääkysymys Työskentelyteorioiden luominen oman ryhmän kysymykseen Muiden ryhmien teorioiden kommentointi ja lisäkysymysten esittäminen keskustelufoorumissa Opettajan ohjaus Alakysymyksiä yhteiseen suureen kysymykseen: Mitä kasvi tarvitsee elääkseen? Kysymysten tarkastelu yhdessä ja neljän kasvupaikkatekijän (valo, lämpö, vesi, maaperä) tunnistaminen. Kirjoita oma selityksesi: Miten vastaisit teidän ryhmänne kysymykseen nykyisillä tiedoilla? Kirjoita lisäkysymyksiä kommenttina muiden ryhmien selityksiin. 16.9.09 3 h Kasvien mittaaminen ulkona kahdesta erilaisesta kasvupaikasta. Mittauksista tehdyn taulukon kirjoittaminen ryhmän työalueelle. Mittausten tulkinnan kirjoittaminen. 18.9.09 2 h Uuden tiedon etsintä tietolähteestä. Selityksten lisääminen ryhmän työhön. 23.9.09 1 h Ryhmän työn esittely Taulukon tekemisen opettaminen. Ryhmän yhteistyön korostaminen. Havaintojen kirjaamisen tärkeyden korostaminen. Havaintojen tulkinnan ohjaaminen. Ohjeiden lukeminen ja noudattaminen. Tiedon etsintä tekstistä, valittuna yksi tietolähde verkosta. Tutkitaan parittain ja kirjotetaan vihkoon Koko ryhmä kokoaa löytyneen tiedon, kirjoitetaan vuorotellen Jokaisella oma osuus. Varmista, että yleisö seuraa. 20
Esimerkki 2: Sustainable development -projekti yläkoulu, maantieto ja englanti Ympäristöongelmien ymmärtäminen ja ympäristösanaston oppiminen vierailla kielillä Peräkkäisissä jaksoissa maantiedon ja englannin oppitunnit Kolme 9. luokkaa, yhteensä 51 oppilasta 4 opettajaa (englanti & maantieto) 21
Työnkulku ja aikataulu Tammikuu: Kielten tunneilla orientointia, yhteistilaisuudessa video ja kirjalliset ohjeet, sen jälkeen parien ja aiheiden valinta Tutkimuskysymysten ja selitysten työstäminen verkkoympäristössä: englannin tunneilla 3. jaksossa ja maantiedon tunneilla 4. jaksossa Helmikuussa väliraportti, maaliskuussa lopputuotos (raportti, video tai multimediaesitys) Maaliskuun lopussa yhteinen seminaari: 4 ryhmässä aiheiden mukainen ryhmäjako, opponenttina verkossa ryhmää kommentoinut ryhmä 22
Kokemuksia Hyviä kokemuksia: Työskentelytavan uudet mahdollisuudet (integraatio, verkkotyöskentely, tutkimuksenomaisuus, jaettu asiantuntijuus), yhteistyö opettajien kesken, oppilailta löytyi uusia vahvuuksia; työtapaa 8. luokalla kokeilleet oppilaat pääsivät selvästi nopeammin työhön käsiksi. Haasteita: Eri aikainen aloittaminen maantiedossa, tutkimussuunnitelmakäsite vaikea oppilaille, verkkotyöskentelyn ongelmat (keskeneräisiä töitä ei tallenneta, kommentoinnin vaikeus, tekniset käytännöt), aikataulun hahmottaminen vaikeaa oppilaille, kielikammo. 23
Esimerkki 3: Yhteiskuntafilosofian kurssi lukio, filosofia, kesto 6 vk * 5 h Yksi tunti luokassa, viisi tuntia verkossa. Luokassa käytiin läpi kurssin keskeisimpiä kohtia. Verkko-opiskelussa kukin opiskelija valitsi itselleen tutkimusongelman (esim. syrjäytyminen, tasa-arvo) ja tarkasteli kuuden eri filosofin ajatuksia tästä aiheesta. Tutkiessaan omaa ongelmaansa oppilaat tutustuivat koko kurssin aiheisiin kuin huomaamatta. Opettajan ongelmana olikin, mitä hän voi yhteisellä tunnilla kertoa, ettei vie oppilailta löytämisen iloa. Oppilaat oppivat opettajan mielestä kurssin aikana selvästi syvällisemmin kuin aiemmilla kursseilla, vaikkeivät sitä välttämättä itse huomanneetkaan. Hyviksi ja tärkeiksi opituiksi käytännöiksi oppilaat arvioivat opittujen taitojen mahdollisen hyödyntämisen jatkossa sekä oman kriittisyyden kehittymisen. 24
Yhteenveto: Tutkivan oppimisen perusajatukset Opiskelijoiden omasta ihmettelystä lähtevä ongelmakeskeisyys, joka muodostaa punaisen langan koko prosessiin. Tärkeää ymmärtäminen ja uusien selitysten pitkäjänteinen kehittely. Opiskelijoiden yhteisöllinen tiedon tuottaminen ja kehittyneiden tiedonhallinnan taitojen käyttäminen. Monipuolinen tietolähteiden hyödyntäminen. Aitojen monialaisten ongelmien käsittely ja kontakteja asiantuntijoihin. 25
Kirjallisuutta (1) Hakkarainen, K., Bollström-Huttunen, M., Pyysalo, R., & Lonka, K. (2005). Tutkiva oppiminen käytännössä. Matkaopas opettajille. WSOY. Hakkarainen, K., Lipponen, L., Ilomäki, L, Järvelä, S., Lakkala, M., Muukkonen, H., Rahikainen, M., & Lehtinen, E. (1999). Tieto- ja viestintätekniikka tutkivan oppimisen välineenä. Helsingin kaupungin opetusvirasto. Helsinki: Multiprint. http://www.helsinki.fi/science/networkedlearning/texts/to_opas.pdf Hakkarainen K., Lonka K. & Lipponen L. (2004) Tutkiva oppiminen: Järki, tunteet ja kulttuuri. 6. uudistettu painos. WSOY. Hakkarainen, K., & Sintonen, M. (2002). Interrogative model of inquiry and computer-supported collaborative learning. Science & Education, 11(1), 25 43. Lakkala, M. (2002). Virtuaalisen oppimisen tapaustutkimus yläasteella. Teoksessa L. Ilomäki (toim.) Tietotekniikka koulun arjessa. Loppuraportti Helsingin kaupungin tietotekniikkaprojektista 1996-2000 (ss. 115-121). Helsingin kaupungin opetusviraston julkaisusarja A2:2002. http://bit.ly/g22loj 26
Kirjallisuutta (2) Lakkala, M. (2010). How to design educational settings to promote collaborative inquiry: Pedagogical infrastructures for technologyenhanced progressive inquiry. Doctoral dissertation. University of Helsinki, Institute of Behavioural Sciences, Studies in Psychology 66. Helsinki: Helsinki University Print. https://oa.doria.fi/handle/10024/59552 Lakkala, M., & Lallimo, J. (2002). Verkko-oppimisen organisointi ja ohjaaminen kohti tutkivaa ongelmakeskeistä oppimista. Teoksessa K. Koskinen, T. Renko & E. Vihervaara (toim.), Etälukion käsikirja. Ohjeita ja malleja etäopetuksen aloittamiseen ja käytännön työhön. Helsinki: Opetushallitus. http://www.helsinki.fi/science/networkedlearning/texts/lakkalalallimo2002.pdf Scardamalia, M., & Bereiter, C. (2003). Knowledge building. In Encyclopedia of Education (2nd ed., pp. 1370 1373). New York: Macmillan Reference. http://ikit.org/fulltext/2003_knowledge_building.pdf 27
Linkkejä tutkivan oppimisen esimerkkeihin ja ohjeisiin Kasvupaikkatekijöiden tutkimus tutkivaa oppimista verkkofoorumien avulla (2010). FICTUP-projektissa tuotettu materiaali (hankekuvaus ja pedagogisia videoita) tutkivasta oppimisesta alakoulussa. http://www.fictupproject.eu/index.php/kasvupaikkatekij%c3%b6iden_tutkimus_%e2%80%93_tutkivaa_oppimista_verkkofoorumien_avulla Luokanopettaja Marianne Bollström-Huttusen hankekuvauksia. http://www.kolumbus.fi/mabohu/luokanopettaja.html Pukeutumisen tie. Pukeutumisen tutkimista tukeva oppimateriaali (Opetushallitus). http://www.edu.fi/oppimateriaalit/pukeutumisentie/ Collin, J., Korhonen, K., Penttinen, L. & Vakiala, V. (2003). Tutkiva verkko-oppiminen. http://www.tutkiva.edu.hel.fi/ Suomalaisten kouluprojektien englanninkielisiä kuvauksia Innovative Technology for Collaborative Learning -projektin tutkimusraportissa (ks. s. 118 ja s. 127): http://www.euro-cscl.org/site/itcole/d7_5_final_field.pdf