Tieto- ja viestintäteknologian hyödyntäminen opetuksessa ja opiskelussa

CICERO Learning -selvitysraportti Tieto- ja viestintäteknologian hyödyntäminen opetuksessa ja opiskelussa Heikki Haaparanta, Varpu Tissari ja CICERO Learning -verkoston asiantuntijat 15.4.2008 Helsingin yliopisto

2

Sisällys Esipuhe...5 Tiivistelmä...7 1. Johdanto...9 2. Tieto- ja viestintäteknologia nykypäivän kouluissa...11 Koulujen eriarvoisuus...11 Teknologian vaikuttavuus edellyttää koulukulttuurin muutosta...12 Opettajien pedagoginen osaaminen ja asenteet tulevaisuuden menestyksen tae...13 3. Olemassa olevia teknologisia ratkaisuja sekä kansainvälistä vertailua...15 Elinkeinoelämän rooli...17 Katsaus koulujen teknologisiin ratkaisuihin...18 Kansainvälistä vertailua...20 4. Mikä on koulujen teknologian tulevaisuus...25 Koulun pedagogiset ja rakenteelliset muutokset uudistusprosessin kärkenä...26 Mitä ovat tulevaisuuden teknologiat kotona, kouluissa ja oppilaiden repuissa?...26 5. Pohdintaa...29 Kannettava jokaiselle?...29 Laajakaista jokaiselle?...29 Hyvien käytäntöjen etsimistä yhdessä...30 6. TVT kansalliseksi vahvuudeksi kehittämisehdotukset...33 7. Raportin asiantuntijat...35 Lähteet...36 Aiheeseen liittyvää kirjallisuutta...38 3

4

Esipuhe Valtioneuvoston teki 21.6.2007 periaatepäätöksen tietoyhteiskuntapolitiikan tavoitteista vuosille 2007 2011. Periaatepäätös sisältää valtioneuvoston keskeiset tavoitteet ja painopisteet tietoyhteiskuntakehityksen vauhdittamiseksi. Yhtenä periaatepäätöksen mukaisena tavoitteena on toteuttaa tietokoneavusteisen opetuksen pilottihanke ja arvioida sen pohjalta mahdollisuudet lisätä tietokoneiden ja tietoverkkojen käyttöä opetuksessa. Vanhasen II hallituksen ohjelmassa on kirjaus: Hallitus toteuttaa laajan kokeiluhankkeen, jonka tavoitteena on, että jokaisella peruskoululaisella on oppimisen keskeisenä välineenä käytössään oppilaskohtainen tietokone. Hanke toteutetaan ja rahoitetaan yhteistyössä elinkeinoelämän kanssa. Hankkeen toteuttaminen edellyttää taustaselvitystä käynnissä olevista vastaavanlaisista hankkeista sekä kansallisesti että kansainvälisesti. Liikenne- ja viestintäministeriö tilasi selvityksen Helsingin yliopiston koordinoimalta valtakunnalliselta ja monitieteiseltä oppimisen tutkimuksen CICERO Learning -verkostolta. CICERO Learning edistää tieteenalojen ja yliopistojen rajat ylittävää kansainvälisesti huipputasolle yltävää oppimisen tutkimusta. Verkosto vahvistaa yhteistyötä tutkijoiden, julkishallinnon, elinkeinoelämän ja muiden oppimistutkimuksen tulosten hyödyntäjien välillä. Verkosto kokoaa suomalaiset ja kansainväliset huippuosaajat yhteistyöhön, josta hyötyy globaali tutkimusyhteisö ja suomalainen yhteiskunta. Tämä CICERO Learning -verkoston tuottama selvitystyö arvioi koulujen tieto- ja viestintäteknologian nykytilannetta teknologisten ympäristöjen, ohjelmistojen ja infrastruktuurin, pedagogisen käytön ja vaikuttavuuden sekä osaamisresurssien näkökulmasta. Raportti kuvaa ja arvioi suomalaisissa kouluissa toteutettuja ja käynnissä olevia tieto- ja viestintäteknologian opetuskäyttöön liittyviä hankkeita ja niiden tuloksia. Selvitysraportti esittää näkemyksiä lähivuosien kehittämistarpeista, haasteista ja mahdollisuuksista liittyen tieto- ja viestintäteknologian opetuskäytön tehostamiseen ja lisäämiseen. Selvitysraportin sisältö ja johtopäätökset perustuvat alan kotimaiseen ja kansainväliseen tutkimus- ja selvitystietoon sekä alan asiantuntijoiden haastatteluaineistoon. Haluamme kiittää tutkija Heikki Haaparantaa Tampereen teknillisestä yliopistosta, projektikoordinaattori ja -tutkija Varpu Tissaria Helsingin yliopistosta, hallintosihteeri Heidi Kivekästä CICERO Learning -verkoston koordinaatioyksiköstä sekä CICERO Learning -verkoston johtoryhmän jäseniä ja muita verkoston piirissä toimivia asiantuntijoita työstänne ja arvokkaista näkemyksistänne. Selvitysprosessi on tuottanut tietoa ja johtopäätöksiä, jotka palvelevat suomalaisen kouluopetuksen kehittämistyötä tietoyhteiskunnassa. Helsingissä 14.4.2008 Professori Hannele Niemi Professori Kristiina Kumpulainen 1. vararehtori CICERO Learning -verkoston johtaja Helsingin yliopisto Helsingin yliopisto 5

6

Tiivistelmä Yhä useammalla opettajalla on mahdollisuus käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa opetuksessaan. Vaikka koulujen ja kuntien varustetasoissa on edelleen suuria eroja, alkavat opettajien tekniset taidot ja edellytykset teknologian päivittäiseen hyödyntämiseen olla kunnossa. Laajojen Ope.fi -koulutusten avulla opettajien osaaminen on saatu tasolle, joka antaa hyvät edellytykset teknologian käytölle. Kouluilla on siitä huolimatta haasteita teknologian käyttö oppimisen välineenä ei ole lisääntynyt. Teknologian käytön ongelmia ei ole teknologiassa tai käyttäjien teknisessä käyttötaidossa. Suurimmat ongelmat löytyvät koulukulttuurin ja pedagogiikan vähäisestä muutoksesta, sekä siitä, että opettajilla ei ole riittäviä pedagogisia malleja teknologian siirtämiseksi omaan opetukseen. Koulujen teknologiaan suuntautuneet kehityshankkeet ovat varsin usein olleet teknologialähtöisiä. Uusia laitteita tai ohjelmistoja on yritetty juurruttaa koulujen arkipäivään. Hyvin usein tällaisista lähtökohdista toteutettujen hankkeiden tuloksena ei ole saatu aikaan pitkäaikaisia muutoksia koulujen ja opettajien toimintatavoissa. Kokeilujen päätyttyä teknologian käyttöinnostus on loppunut ja arkipäivän kiireiden paineessa on siirrytty takaisin vanhoihin toimintatapoihin. Koulujen kehittämisen lähtökohtana tulisi olla koulujen rakenteen ja pedagogian uudistaminen. Teknologian integroimisella koulujen kehittämiseen tulisi olla välineellinen arvo. Uusi teknologia löytää luontevasti oman paikkansa nykyaikaisen oppimiskäsityksen mukaisessa koulussa. Koulun toiminnan kehittäminen nykyaikaisen oppimiskäsityksen mukaiseksi vaikuttaa voimakkaasti myös teknologian käyttötarpeen lisääntymiseen opetuksessa. Tieto- ja viestintäteknologioiden opetuskäytön tehostaminen ja lisääminen edellyttää kuitenkin, että lähtökohtana on koulun rakenteellinen ja pedagoginen kehittäminen sekä riittävä digitaalisen opetusmateriaalin saatavuus ja opettajien teknis-pedagoginen koulutus. On myös tarpeen arvioida, onko aikana, jolloin internetin tietovarastot ovat arkipäivää, järkevää investoida teknologiaan, jota oppilaat kantavat mukanaan. Toiminnan ja käytännön kannalta tehokkaampaa olisi taata jokaiselle oppilaalle riittävät internetyhteydet koulussa ja kotona. Tämän selvitysraportin tarkoituksena on käsitellä teknologian opetuskäyttöön liittyvää ongelmakenttää kuvaamalla nykytilannetta ja toteutettuja suomalaisia ja kansainvälisiä tutkimus- ja kehittämishankkeita. Raportissa selvitetään myös lähitulevaisuuden tärkeimpiä kehittämiskohteita ja annetaan esimerkkejä hankkeista, joissa pyritään yhdistämään käyttökelpoista teknologiaa tulevaisuuden pedagogisiin ratkaisuihin. 7

8

1. Johdanto Tieto- ja viestintäteknologian käyttö yhteiskunnassa on lisääntynyt räjähdysmäisesti. Teknologiaa tarvitaan lähes kaikilla ammattialoilla ja lähes kaikissa tehtävissä. Teknologian käyttötaito ei ole enää vaatimus vain tietyissä työtehtävissä. Erilaista teknologiaa tarvitaan niin traktorinkuljettajan, siistijän, lastentarhanopettajan kuin insinöörinkin ammateissa. Teknologian, tietokoneiden ja internetin käytön hallinnasta on tullut merkittävä perustaito nyky-yhteiskunnassa. Perusopetuksen tehtävänä on opettaa kansalaisille yhteiskunnassa tarvittavia perustaitoja. Onko kaikilla kouluilla tasaarvoiset mahdollisuudet hyödyntää tieto- ja viestintäteknologioita? Joutuvatko oppilaat koulujärjestelmässä eriarvoiseen asemaan? Vaikka lapset ja nuoret käyttävät yhä enemmän teknologiaa, painottuu käyttö lähinnä viihdekäyttöön (viihdepelit) ja viestintään (pikaviestimet kuten messenger). (Eurydice 2004, 17) Tällä ei vielä taata oppilaille riittäviä taitoja tulevaisuuden työtehtävien vaatimuksiin. Perusopetuksen on pystyttävä takaamaan kaikille tasapuolisesti teknologian hyötykäytön perustaidot. Ratkaisuja teknologian tehokkaampaan hyödyntämiseen voidaan hakea niin erilaisista teknologioista ja teknologian käyttäjistä kuin koulun pedagogisesta kehittämisestä. Varsin usein ratkaisuna koulujen teknologiakäytön ongelmiin on esitetty jotain uutta teknologista innovaatiota. Tällaisia teknologian opetuskäytön pelastajia ovat olleet esimerkiksi atk-luokat, internet, oppimisympäristöt, mobiilioppiminen, dokumenttikamera, oppimispelit, kannettavat tietokoneet ja monet muut oppimisen tekniset apuvälineet. Mikään näistä ei kuitenkaan yksittäin eikä edes yhdessä ratkaise teknologian opetuskäyttöön liittyviä ongelmia. Ei ole olemassa yhtä selkeää ratkaisua, jota voidaan soveltaa kaikkiin kouluihin, kuntiin ja opettajiin. Teknisten näkökohtien ohella tulee aina ottaa huomioon myös koulun pedagoginen kehittäminen ja teknologioiden käyttäjät. Teknologiaa pystytään hyödyntämään tulevaisuuden perusopetuksessa tehokkaammin, mikäli teknologisten ongelmien lisäksi kyetään ratkaisemaan käyttäjien näkökulmasta nousevat ongelmat ja liittämään ratkaisut osaksi koulun pedagogista kehittämistä. Taloudelliset rajoitteet on usein nostettu yhdeksi teknologian opetuskäytön merkittävimmäksi ongelmaksi. Koneita on liian vähän; koneet eivät ole silloin saatavilla, kun niitä tarvitaan; koneet vanhenevat nopeasti, eikä ole rahaa uusiin; koneisiin ei ole varaa ostaa hyviä ohjelmistoja; koneet eivät toimi, ja kukaan ei ehdi päivittää niitä. Nämä ongelmat ovat tuttuja lähes kaikille kouluille, mutta niihin on myös kehitetty uusia ratkaisuja. Käyttäjien kannalta ongelmia on nähty aiheuttavan erityisesti se, että opettajat eivät osaa käyttää koneita ja ohjelmistoja. Tämän vuoksi Suomessa on toteutettu laajoja tietotekniikkakoulutuksia, joiden avulla on nostettu opettajien teknistä taitotasoa. Esiin on kuitenkin noussut uusia käyttöön liittyviä ongelmia. Vaikka teknologiaa osataan teknisesti käyttää, sitä ei hyödynnetä opetuksessa. Opettajilla ei ole riittävästi pedagogisia esimerkkejä siitä, miten teknologiaa voidaan hyödyntää omassa luokassa. Koulujen teknologiaratkaisujen suurimpia haasteita on muutosten juurruttaminen pysyviksi. Kouluissa kokeillaan mielellään uusia teknologioita. Ongelmaksi muodostuu kuitenkin se, että ne eivät pitkällä aikavälillä muuta koulun toimintaa. Jonkin ajan kuluttua uuden teknologian käyttöönotosta opettajien toiminta palaa teknologian käyttöönottoa edeltäneeseen aikaan ja teknologian käyttö vähenee. Tämän vuoksi kehitystyötä pitäisikin kohdistaa teknisten kysymysten sijasta entistä voimakkaammin koulun 9

rakenteisiin ja pedagogisiin periaatteisiin. Mikäli teknologia voidaan integroida koulun rakenteelliseen ja pedagogiseen kehittämiseen, voi siitä muuttuneessa ympäristössä tulla luonnollinen ja arkipäiväinen osa koulun toimintaa. Tämän selvitysraportin tarkoituksena on käsitellä teknologian opetuskäyttöön liittyvää ongelmakenttää kuvaamalla nykytilannetta ja toteutettuja kehittämisprojekteja. Raportissa selvitetään myös lähitulevaisuuden tärkeimpiä kehittämiskohteita ja annetaan esimerkki hankkeesta, jossa pyritään yhdistämään käyttökelpoista teknologiaa tulevaisuuden pedagogisiin ratkaisuihin. Raportti perustuu suomalaisten asiantuntijoiden haastatteluihin sekä suomalaiseen ja kansainväliseen tutkimustietoon, tutkimusraportteihin ja hankekartoituksiin. Raportti hyödyntää myös tutkija Heikki Haaparannan valmisteilla olevaa väitöskirjatutkimusta, joka käsittelee perusopetuksen opettajia ja teknologian opetuskäyttöä. 10

2. Tieto- ja viestintäteknologia nykypäivän kouluissa Luvun 2 keskeisimmät huomiot: Tekniset edellytykset teknologian opetuskäytölle ovat monin paikoin olemassa, mutta kuntien välinen eriarvoisuus on yhä ongelma. Teknologiaa ei hyödynnetä kouluissa. Tehokkaampi käyttö vaatisi kouluun pedagogisia ja rakenteellisia muutoksia. Opettajilla on tarvittavat teknisesti taidot, mutta pedagogista koulutusta tarvitaan tietoteknisten ratkaisujen hyödyntämiseen osana opetusta. Tarvitaan lisää tutkimukseen perustuvia kokeiluhankkeita, joissa luodaan suosituksia TVT:n mielekkäistä käyttösovelluksista kouluopetuksessa ja vuorovaikutuksessa ympäröivän yhteiskunnan kanssa. Opettajien pedagoginen osaaminen ja asenteet ovat tulevaisuuden menestyksen tae. Teknologiaa ja tietokoneita on kouluissa yhä enemmän. Pohdinnan kohteena on, hyödynnetäänkö kouluissa olevaa teknologiaa riittävällä tavalla. Erityisen huolestuttavia tuloksia tuli ilmi vuoden 2003 PISA -tutkimuksessa. Tutkimuksessa todettiin, että teknologian kotikäyttö oli oppilailla lisääntynyt, mutta muutaman kerran viikossa tapahtuva koulukäyttö oli vähentynyt yli 10 prosentilla. Hyötyohjelmien, kuten taulukkolaskenta- ja opetusohjelmien käyttö oli vähentynyt ja internetin käyttö viestintään ja tiedonhakuun oli lisääntynyt. Kokonaisuudessaan 36 % oppilaista ilmoitti käyttävänsä teknologiaa muutaman kerran viikossa. 41 % oppilasta ilmoitti käyttävänsä teknologiaa koulussa 1 4 kertaa kuukaudessa. (Kupari, Välijärvi ym. 2004) Tutkittaessa opettajien teknologia-asenteita on todettu, että 75 % opettajista aikoo käyttää teknologiaa tulevaisuudessa opetuksensa tukena. Opettajista 30 % on täysin varmoja ja 45 % jokseenkin varmoja siitä, että he tulevat käyttämään teknologiaa tulevaisuudessa. (Haaparanta 2008, n=2870) Teknologian osuus opetuksessa ei ole kuitenkaan lisääntynyt vuoden 2000 jälkeen. Tämän päivän työelämässä on entistä vähemmän työtehtäviä, joista voi selvitä ilman jokapäiväistä teknologian käyttöä. Siksi on huolestuttavaa, että osa oppilaista ei saa perusopetuksesta valmiuksia työskennellä tietoteknisissä ympäristöissä. Ahkera teknologian käyttö ei kuitenkaan takaa laadukasta perusopetusta. Teknologian käytön yleisyyttä tärkeämpiä kysymyksiä ovat: Mihin teknologiaa käytetään? Tukeeko teknologia oppimista ja antaako se välineitä tulevaisuuden tietoyhteiskunnan jäsenille? Koulujen eriarvoisuus Yksi teknologian opetuskäytön suurimpia ongelmia on koulujen välinen eriarvoisuus. Teknologisen ympäristön luominen ja ylläpito vaatii kunnilta ja kouluilta suuria investointeja. Teknologiseen infrastruktuuriin sijoittaminen on kuntien poliittista päätöksentekoa ja poliittiset päätökset vaihtelevat hyvin paljon paikkakunnittain. Vaikka kuntien sisällä kouluja kohdeltaisiin tasa-arvoisesti, syntyy kuntien välille väistämättä suuria eroja. 11

Tutkimusten pohjalta voidaan todeta, että tekniset edellytykset teknologian täysipainoiselle hyödyntämiselle ovat monin paikoin todellisuutta. 18 % perusopetuksen opettajista on täysin samaa mieltä ja 30 % jonkin verran samaa mieltä väittämästä, että omassa koulussa on riittävästi toimivia tietokoneita. Noin puolet opettajista kokee koulujen teknologisen infrastruktuurin riittäväksi. Pienten kuntien ja suurten kaupunkien opettajien välillä voidaan nähdä tässä eroja. Suuret kaupungit pystyvät käyttämään enemmän resursseja teknologiseen infrastruktuuriin. Pienissä kunnissa tilanne on haastavampi. (Haaparanta 2008) On myös huomioitava, että monet muut olosuhdetekijät vaikeuttavat teknologian hyödyntämistä. Opettajat eivät aina pysty riittävän joustavasti hyödyntämään atktiloja tai -laitteistoja silloin, kun heillä opetuksessa olisi siihen tarve. Toisaalla laitteistojen toiminta on niin hidasta tai epävarmaa, että niiden opetuskäyttöä ei koeta mielekkääksi. (Haaparanta 2008) Teknologian vaikuttavuus edellyttää koulukulttuurin muutosta Suomalainen koulujärjestelmä on saanut kansainvälistä arvostusta mm. PISA-tulosten ansiosta. Koulun on uudistuttava niin, että koulutuksemme on maailman huippua myös vuonna 2040. Suomalaisen perusopetuksen suurin muutos tapahtui 1970-luvun lopulla siirryttäessä peruskoulujärjestelmään. Vaikka koulua on tämänkin jälkeen uudistettu, on kouluopetus pysynyt rakenteellisesti hyvin stabiilina. Yksi suurimmista yrityksistä muuttaa koulujen opetusta oli vuoden 1994 opetussuunnitelmauudistus, jonka myötä opetussuunnitelmien valmistelu siirrettiin kokonaan koulujen vastuulle. Uuden oppimiskäsityksen mukaisesti tarkat oppiainekohtaiset suositukset korvattiin laajoilla oppiaineita integroivilla kokonaisuuksilla. Uudistuksen uskottiin vaikuttavan koko koulujärjestelmään niin, että koulut uudistavat koko opetuksensa rakennetta enemmän uutta oppimiskäsitystä vastaavaksi. Vuonna 2004 palattiin kuitenkin tarkemmin määriteltyyn, oppiainejakoiseen ja valtakunnallisesti tiukemmin ohjattuun opetussuunnitelmaan. Teknologiaa voidaan hyödyntää opetuksessa parhaiten yhdistämällä se uuden oppimiskäsityksen mukaisiin työtapoihin. Projektimuotoinen, oppiaineita integroiva, oppilaiden keskinäiseen vuorovaikutukseen ja ongelmaratkaisuun perustuva työtapa antaa teknologian opetuskäytölle täysin uusia ulottuvuuksia. Tällaisissa työskentelymuodoissa teknologiasta tulee luonnollinen työväline niin tiedon etsintään, muokkaamiseen, prosessointiin kuin henkilöiden väliseen vuorovaikutukseen. Tämän päivän koulukulttuuriin on otettu vaikutteita uusista työskentelytavoista. Teknologia on tällaisessa koulussa parhaimmillaan tiedonhaun, eriyttävän työskentelyn sekä kodin ja koulun välisen vuorovaikutuksen väline. Mikäli teknologian opetuskäytöllä halutaan aikaansaada pysyviä muutoksia, tulee huomio kiinnittää erityisesti koulukulttuurin muutokseen. Opettajajohtoisessa ja tiukkaan oppiainejakoon perustuvassa koulujärjestelmässä teknologia ei tuota sen parempia tuloksia kuin perinteinen opetuskaan. Koulukulttuuriin liittyvät ongelmat tulevat esiin erityisesti perusopetuksen yläluokilla (luokat 7 9). Yläluokkien opetus perustuu alaluokkia tiukemmin oppiainejakoisuuteen. Opettajina toimivat eri oppiaineiden sisältöjen asiantuntijat. Pahimmillaan tämä 12

johtaa kuitenkin siihen, että oppilaat osallistuvat päivän aikana useaan täysin toisistaan irrallaan olevaan 45 minuutin opetustuokioon. Tämä rajoittaa huomattavasti teknologian mahdollisuuksia tukea pitkäjänteisesti oppimisprosessia. Toisaalta myös oppilaiden vuorovaikutukseen ja yhteiseen tiedonrakentamiseen perustuva oppimisprosessi on tällaisessa työtavassa väistämättä pinnallista. On myös kouluja, joissa on otettu käyttöön toisenlaiset aikarytmitykset ja opetuksessa sovelletaan aktiivisen oppimisen periaatteita. Usein tällaisen opetuksen valmistelussa ja ohjaamisessa opettajalta edellytetään huomattavasti enemmän oppilaskohtaista tukea. Suurissa luokkaryhmissä opettajan aika ja resurssit joutuvat koetukselle. Teknologian tehokas käyttö edellyttää perusopetuksen pedagogiikan kehittämistä. Huomio tulisi kiinnittää erityisesti projektimuotoisten työtapojen lisäämiseen, opettajien työskentelyn muuttamiseen tiimityöksi ja oppilaiden aitojen vuorovaikutusmahdollisuuksien lisäämiseen. Kehityshankkeissa tulisi myös huomioida koko koulukulttuurin muutos. Opettajien pedagoginen osaaminen ja asenteet tulevaisuuden menestyksen tae Opettajilla on keskeinen rooli teknologian käytössä kouluissa. Vaikka opetussuunnitelmassa annettaisiin ohjeita teknologian käytöstä, opettaja vastaa viime kädessä siitä, kuinka usein ja millä tavoin teknologiaa käytetään opetuksessa. Näin ollen opettajien osaamisella ja asenteilla on keskeinen rooli siinä, miten teknologian hyödyntäminen opetuksessa tapahtuu. Opettajien tietotekniseen koulutukseen on suomalaisessa perusopetuksessa panostettu. OPE.FI -koulutusten avulla on tuettu opettajien kehittymistä uuden teknologian käyttäjinä. Tutkimuksen mukaan suomalaiset opettajat kokevatkin itsensä jo aika taitaviksi tietokoneiden käyttäjiksi. Jopa 80 % opettajista kokee tietokoneiden käytön kokonaisuudessaan varsin helpoksi (Haaparanta 2008.). Tietokoneiden opetuskäyttö ei siis ole ainakaan siitä kiinni, etteivätkö opettajat teknisesti hallitsisi tietokoneiden käyttöä. Tilanne näyttää varsin positiiviselta. Yli puolella opettajista on käytettävissään riittävästi tietokoneita ja lähes kaikki opettajat osaavat myös käyttää niitä. Miksi teknologian opetuskäyttö ei sitten lisäänny? Tutkimuksen mukaan merkittävin syy tähän on, että opettajat eivät tiedä, miten teknologiaa voisi hyödyntää opetuksessa. Opettajilla on selkeät mallit siitä, miten opetuksessa voidaan hyödyntää esimerkiksi taulua tai piirtoheitintä. Opettajilta puuttuu kuitenkin selkeä malli siitä, missä tilanteissa omassa opetuksessa voidaan hyödyntää teknologiaa. Opettajilla ei ole riittävästi pedagogisia vaihtoehtoja, joiden avulla teknologia voitaisiin ottaa hyötykäyttöön opetuksen eri tilanteissa. Opettajat tarvitsisivat entistä enemmän informaatiota, miten teknologiaa voidaan hyödyntää erilaisten oppijoiden kanssa erilaisissa oppimistilanteissa. (Haaparanta 2007) Tieto siitä, mitä eri ominaisuuksia jollakin yksittäisellä ohjelmalla on, ei palvele opettajaa opetustilanteessa. Opettaja haluaa tietää, miten tietokonetta voi hyödyntää esimerkiksi lukemaan opettamisessa tai mitä mahdollisuuksia teknologia tarjoaa kehitettäessä oppilaiden käsitystä murtoluvuista. Toisin sanoen opettajat tarvitsevat pedagogista osaamista teknologisten ratkaisujen ja oppimisympäristöjen hyödyntämiseen opetuksessa. 13

Sillä, kuinka hyvin opettajat hallitsevat teknologian käytön, ei näytä olevan yhteyttä varsinaisen teknologian käytön kannalta. Merkittävämpää on se, kuinka käyttökelpoisena teknologia oman opetuksen ja oppilaiden oppimisen kannalta nähdään. Tulevaisuuden opettajankoulutuksen ja täydennyskoulutuksen tulee huomioida käyttökelpoisten teknologiaa hyödyntävien pedagogisten ratkaisujen levittäminen. Pelkästään erilaisten teknologioiden käytön hallintaan tähtäävässä koulutuksessa hukataan arvokasta koulutusresurssia. Huomattavasti tehokkaampaa olisi keskittyä nimenomaan teknologiaa hyödyntäviin pedagogisiin innovaatioihin. Tulevaisuuden ammattitaitoisen opettajan tulee osata käyttää teknologiaa tehokkaasti erilaisten oppilaiden kanssa erilaisissa oppimistilanteissa. Teknisten taitojen lisäksi tarvitaan pedagogista osaamista teknologian mielekkääseen ja opetussuunnitelmaa tukevaan käyttöön. Koska teknisen tuen tarve tulee verkkopohjaisen informaation ja ohjelmistojen myötä vähenemään, korostuu tulevaisuudessa teknologian käytössä pedagoginen käyttö. Tämän vuoksi kouluille ja opettajille täytyy tarjota ennen kaikkea pedagogista tukea. Pedagogisen tuen keskeisin elementti on tieto siitä, miten teknologiaa voidaan käyttää mielekkäästi ja oppimista edistävästi eri tilanteissa. Pedagogista tukea voidaan antaa konsulttityyppisesti toteutetussa atk-koulutuksessa, jonka tavoitteena on esitellä mahdollisimman suuri määrä erilaisia jokaiselle opettajalle räätälöityjä esimerkkejä teknologian opetuskäytöstä. Opettajat voivat myös jakaa esimerkkejä ja kokemuksia erilaisista teknologian avulla toteutetuista opetusprojekteista verkon välityksellä. Pedagogiset tukihenkilöt Kouluissa ja kunnissa on pyritty vastaamaan pedagogisiin osaamispuutteisiin kouluttamalla joistakin opettajista pedagogisia tukihenkilöitä, jotka auttavat muita opettajia integroimaan teknologiaa opetukseen. (Haaparanta 2008) Tukihenkilöiden koulutuksessa tulee huolehtia siitä, ettei koulutus rajoitu ainoastaan teknisten taitojen kehittämiseen. Pedagogisille tukihenkilöille suunnatun koulutuksen pääpaino tulisi olla niissä pedagogisissa innovaatioissa, joita voidaan hyödyntää suoraan opetuksessa. Erot koulujen ja koulutuspaikkojen teknisissä resursseissa aiheuttavat myös haasteita. Se, mitä opettaja voi tehdä koulutuksessa käytetyillä koneilla, ei välttämättä onnistukaan oman koulun koneilla. (Haaparanta 2008) Koulutus tulee räätälöidä opettajan tarpeisiin ja koulun infrastruktuuriin sopivaksi. Omassa luokassa, oman koulun koneilla ja omien oppilaiden kanssa toteutettu koulutus antaisi opettajille huomattavasti mielekkäämpiä ja kestävämpiä pedagogisia ideoita ja valmiuksia teknologian hyödyntämiseen opetuksessa. 14

3. Olemassa olevia teknologisia ratkaisuja sekä kansainvälistä vertailua Luvun 3 keskeisimmät huomiot: Teknisiä ratkaisuja on paljon. Monet vaihtoehdoista ovat myös kustannustehokkaita. Suomen koulujen tekninen infrastruktuuri on monin paikoin Euroopan huippua. Suomessa on toteutettu useita teknologian kokeiluhankkeita kouluissa. Uuden teknologian käyttö ei ole kuitenkaan juurtunut arkipäivän käytäntöihin. Kansainvälisissä kokeiluissa on painotettu teknologian opetuskäytön kehittämistä koulujen pedagogisista ja rakenteellisista lähtökohdista. Tarvitaan lisää sähköisten oppimateriaalien ja -välineiden kehittämistä pedagogisista lähtökohdista. Kokeilujen painopiste tulee siirtää koulun ja pedagogiikan kehittämiseen, jota tuetaan teknologian keinoin. Teknologian opetuskäytön edistämiseksi on tehty paljon työtä sekä Suomessa että kansainvälisesti. Kansainvälisissä vertailuissa Suomi on yksi teknologian opetuskäytön hyödyntämisen kärkimaita. (Eurydice 2004.) Suomessa on jo vuosia järjestetty opettajille teknistä koulutusta ja infrastruktuurimme on maailman huippuluokkaa. Opettajien käytössä on myös huomattavat määrät ilmaisia ja maksullisia digitaalisia opetusmateriaaleja. Teknologian opetuskäyttöä voidaan tätä taustaa vasten pitää edelleen hämmästyttävän vähäisenä. Eurooppalaisen tilastotiedon valossa suomalaisissa kouluissa on varsin paljon teknologiaa ja tietokoneiden määrä on suomalaisissa kouluissa eurooppalaista keskitasoa. Kuten taulukko 1 osoittaa, suomalaisissa kouluissa oli Eurydicen (2004) mukaan keskimäärin 9,3 oppilasta jokaista tietokonetta kohden. Maa: ITALIA IRLANTI RANSKA UNKARI ISLANTI ITÄ- VALTA LUXEM- BOURG SUOMI RUOTSI ENG- LANTI P.IR- LANTI SKOT- LANTI Oppilaita /kone: 15,3 15,3 12,3 12,0 10,7 10,1 9,6 9,3 8,9 8,2 6,9 5,5 Taulukko 1: Joidenkin eurooppalaisten valtioiden koulujen keskimääräinen oppilasmäärä/yksi koulun tietokone. (Eurydice 2004) Suomalaisissa kouluissa on tehty hyvin paljon erilaisia teknologian opetuskäyttöön liittyviä kokeiluja jo kahden vuosikymmenen ajan (esim. Ilomäki, 2002; Ilomäki & Lakkala, 2004). Kouluissa on järjestetty laajamittaisia kokeiluja esimerkiksi eri oppiaineiden sähköisistä opetusmateriaaleista, kannettavien tietokoneiden opetuskäytöstä, oppimisalustoista, erilaisista käyttöjärjestelmistä ja mobiilioppimisesta. (Ilomäki, 15

2002; Ilomäki & Lakkala, 2004). Kokeilujen tulokset kuvaavat, miten teknologiat voivat toimia osana koulun opetusta ja tukea koulun arkipäivää. Vuosina 2000 2004 Opetushallitus on jakanut avustuksia yli kahdellesadalle virtuaalikouluhankkeelle. Opetushallituksen työryhmä on julkaissut 21.4.2005 raportin, jossa on esitetty vuosina 2000 2004 toteutettujen yleissivistävän perus- ja erityisopetuksen virtuaalikouluhankkeiden taustalla olleita kansallisia tavoitteita sekä kuvattu hankkeiden organisointia ja toteuttamista sekä niiden keskeisiä tuloksia ja johtopäätöksiä. Työryhmä esitti raportissaan myös tieto- ja viestintätekniikan käytön vision ja sitä täsmentävät tavoitteet sekä teki toimenpide-ehdotuksia asetettujen tavoitteiden toteuttamiseksi. (Ks. Perusopetuksen tieto- ja viestintätekniikan opetuskäytön sekä oppilaiden tieto- ja viestintätekniikan perustaitojen kehittämissuunnitelma,) Kokeiluilla ei ole kuitenkaan pystytty saamaan laajaa ja pysyvää muutosta opettajien teknologian käyttöön. Euroopan Komission tekemän Empirica-tutkimuksen mukaan 69 % suomalaisista opettajista käyttää teknologiaa harvemmin kuin joka kymmenennellä oppitunnilla, ja ainoastaan 7 % opettajista käyttää teknologiaa joka toisella oppitunnilla. (Empirica, 2006a; Empirica, 2006b.) Tämän lisäksi käyttö tukee erittäin huonosti uuden oppimiskulttuurin ja uuden oppimiskäsityksen mukaisia käyttötapoja. Vain harvoille teknologiaa opetuksessaan käyttäville opettajille on tapahtunut opetuskäytäntöjen muuttumista. (Cuban, 2001; Ramboll Managment, 2005; Balanskat, Blamire & Kefala, 2006.; Kaisto, Hämäläinen & Järvelä, 2007.) Teknologian opetuskäyttö ei siten lukuisista teknisistä innovaatioista huolimatta ole juurtunut jokapäiväiseksi opettamisen ja oppimisen työvälineeksi. Onnistuneista kokeiluista huolimatta teknologiasta ei ole tullut oppimisen välinettä. Lehtinen, Häkkinen & Järvelä (2006, 8) toteavatkin, että lyhyeen, vain pari vuosikymmentä kestäneeseen teknologian opetuskäytön historiaan mahtuu lukuisia täyttymättömiä toiveita. Keskeisimpänä syynä erilaisten opetuskokeilujen huonoon vaikuttavuuteen pidetään niiden teknistä lähtöasetelmaa (Lehtinen 1997). Opetuskokeiluissa on usein lähdetty siitä, että olemassa on jokin uusi teknologia, jonka mahdollisuuksia opetuksessa halutaan kokeilla. Mobiililaitteiden kehitys loi ajatuksia niiden hyödyntämisestä myös koulumaailmassa (Lehtinen, Häkkinen & Järvelä 2006). Vuosituhannen vaihteessa toteutettiin useita mobiilioppimisen kokeiluja (ks. Cuban 2001; Ramboll Management 2005; Balanskat, Blamire, & Kefala 2006). Kokeilut olivat kuitenkin kertaluontoisia, eikä niillä edes yritetty aikaansaada muutoksia koulun syvemmissä työtavoissa. Kokeilujen jälkeen koulujen työtavat palautuivat entiselleen. Tutkimusta on siis tehty ja hyviä käytäntöjä on luotu, mutta niillä ei ole ollut laajempaa vaikuttavuutta, koska koulun kulttuuri ei ole muuttunut. Uuden teknologian tuominen kouluun ei itsessään saa aikaan muutosta koulun toiminnassa. Alkuinnostuksen jälkeen palataan pääosin vanhoihin työtapoihin ja uuden teknologian potentiaali valuu hukkaan. Tämän vuoksi kaikkien kouluissa tehtävien kokeilujen painopiste tulee siirtää koulun ja pedagogiikan kehittämiseen, jota tuetaan teknologian keinoin. Jo 1990-luvun lopulla Helsingissä järjestettiin kannettavien tietokoneiden opetuskäytön pioneerikokeiluja. Esimerkiksi Vesalan ja Länsimäen kouluissa oppilaiden ja opettajien käyttöön jaettiin kannettavat tietokoneet. Kokeiluilla haluttiin tarkastella sitä, miten intensiivinen tietokoneiden käyttö vaikuttaa oppilaiden ja opettajien työs- 16

kentelyyn koulussa. Haluttiin saada kokemuksia opetusmenetelmien ja opetussisältöjen muutoksista sekä kannettavien tietokoneiden toimivuudesta kouluympäristössä, opettajien koulutustarpeesta ja ohjelmistojen käyttökelpoisuudesta. Kokeilut eivät kuitenkaan muuttaneet koulujen käytäntöjä pitkällä aikavälillä. Alkuinnostuksen jälkeen koulujen käytännöt eivät juurikaan muuttuneet. Kansainvälisesti on saatu vastaavia kokemuksia. (Ilomäki, 1999.) (Ks. esim. Stradling, Sims & Jamison 1994) Teknologian opetuskäyttö on ollut onnistunutta kokeiluissa, joissa teknologia on valjastettu muutoksen välineeksi ja tukemaan uusien pedagogisten mallien käyttöönottoa tai kriittistä suhtautumista omaan työhön. (Esim. Lin, 2001; Kollias ym. 2005) Kokeiluissa ei ole pyritty tuomaan lisää teknologiaa kouluihin, vaan valjastamaan olemassa oleva teknologia koulujen muutoksen välineeksi. Vuonna 2007 Opetushallitus on alkanut jakaa avustuksia oppimisympäristöjen kehittämiseen. Vuoden 2007 lopulla Opetushallitus jakoi noin 4,9 miljoonaa euroa avustuksia oppimisympäristöjen kehittämiseen. Avustusta saa kahden vuoden ajan 253 hanketta, joista 104 liittyy perusopetukseen, 50 lukioon, 23 ammatilliseen perusopetukseen ja 76 aikuiskoulutukseen. Yksittäisten hankeavustusten suuruus vaihtelee 2.000 eurosta 161.000 euroon. Oppimisympäristöajattelun tavoitteena on sitoa oppilaitoksen ulkopuolella tapahtuva oppiminen kiinteästi opetussuunnitelmiin, monipuolistaa opetusta ja hyödyntää erilaisia oppimisympäristöjä siten, että ne tukevat oppimista, joka tapahtuu koulujen ja oppilaitosten fyysisen toimintaympäristön ulkopuolella. Oppimisympäristöjen kehittämistä tarkastellaan viidestä näkökulmasta: paikallisesta, fyysisestä, sosiaalisesta ja teknisestä, joita sitoo yhteen didaktis-pedagoginen näkökulma. Käytännössä nämä ovat toisiaan täydentäviä hankkeita on jo valmisteluvaiheessa ideoitu samanaikaisesti useasta näkökulmasta tai painottamalla jotakin yksittäistä näkökulmaa. Hankkeet on esitelty OPH:n sivuilla (http://www.edu.fi/subpage.asp?path=498,49890,81708). Elinkeinoelämän rooli Elinkeinoelämä pyrkii selvästi kasvattamaan rooliaan koulujen teknologiaratkaisuissa, kuten Microsoftin Live@edu-ohjelmiston lahjoitus suomalaisille peruskouluille osoittaa. (http://www.imagine-wl.com/education/demo/edu.html) Vaikka kyseisen lahjoituksen todellisista tarkoitusperistä on kiistelty paljon, se on esimerkki yritysten kouluihin osoittamasta kiinnostuksesta. Yritysten tavoitteena on pääsääntöisesti lisätä teknologian käyttöä ja kasvattaa omien teknologiatuotteittensa markkinoita. Yritysten toimintapa on siis teknologia- ja markkinalähtöinen. Opetushallitus on tukenut koulujen teknologisen infrastruktuurin kehittämistä vuodesta 1996 lähtien. Tällä hetkellä tuen painopiste on teknologian menetelmällisessä kehittämisessä. Asiantuntijoiden mukaan tuen siirtyminen pois infrastruktuurin kehittämisestä uhkaa monien erityisesti pienten kuntien teknologiahankkeita. Pienet kunnat eivät tee herkästi investointipäätöksiä ilman ulkopuolista tukea. Vaarana on, että kuilu pienten kuntien ja suurten kaupunkien välillä tulee teknologian hyödyntämismahdollisuuksien näkökulmasta vain kasvamaan. 17

Julkisen sektorin ja yritysten yhteistyönä toteuttava teknologisten ratkaisujen kehittäminen saattaisi tarjota uusia ratkaisuja teknologian opetuskäyttöön ja koulukulttuurin muutokseen. Yritysyhteistyö tulisi valjastaa kokeiluhankkeissa uusien teknisten ja pedagogisten ratkaisujen ja käyttäjälähtöisten innovaatioiden kehitystyöhön. Katsaus koulujen teknologisiin ratkaisuihin Suomalaisissa kouluissa on päädytty erilaisiin ratkaisuihin teknologian opetuskäytön toteutuksessa. Seuraavassa vertaillaan joitakin erilaisia ratkaisuja, joita suomalaisissa kouluissa on käytössä. Terminal Server -teknologia Tällä hetkellä monissa kouluissa otetaan käyttöön avoimeen lähdekoodiin perustuvia palvelinkeskeisiä järjestelmiä. Terminal Server -teknologia perustuu yhteen tehokkaaseen palvelinkoneeseen ja useaan pienempään tyhmään päätteeseen. Kaikki ohjelmistot on asennettu tehokkaaseen palvelinkoneeseen ja tyhmät päätteet käyttävät näitä ohjelmistoja lähiverkkoyhteyden välityksellä. Tyhmässä päätteessä ei itsessään ole edes kovalevyä, vaan se koostuu monitorista, näppäimistöstä, hiirestä sekä verkko- ja näytönohjainkortista. Yksi palvelinkone, joka on hankintahinnaltaan jonkin verran normaalia pöytäkonetta arvokkaampi, pystyy tehokkaasti pyörittämään noin 50 tyhmää päätettä. Koulumaailmassa tämä tarkoittaa sitä, että yksi palvelin voisi keskimäärin toimia kahden luokan keskusyksikkönä. Suomessa on käytössä ainakin Linux -järjestelmään (esim. Noormarkku http://www.antarktis.fi/) ja Citrix -järjestelmään (esim. Mikkeli) perustuvaa Terminal Server -teknologiaa. Noormarkussakin käytössä oleva, avoimeen lähdekoodiin perustuva Linux (LTSP) -järjestelmä on viime vuosina kasvattanut huimasti suosiotaan. Seuraavaksi on listattu järjestelmän etuja ja haasteita. Järjestelmän merkittävin etu perinteiseen Windows-pohjaiseen ja päätekeskeiseen järjestelmään on sen huomattavasti edullisempi hankintahinta. Uusi pääte monitoreineen maksaa noin 400 euroa. Lisäksi koulujen vanhat koneet saadaan järjestelmän avulla tehokkaaseen hyötykäyttöön. Koska kaikki ohjelmat pyörivät käytännössä palvelimella, ei niiden käyttö edellytä päätelaitteelta suurtakaan toimintakapasiteettia. Kustannusten edullisuuteen vaikuttaa myös se, että Linux-pohjaiselle käyttöjärjestelmälle on tarjolla huomattava määrä täysin ilmaisia ohjelmistoja. Järjestelmää käyttävät koulut ovat jopa hakeneet varastoista jo käytöstä poistettuja koneita ja saaneet ne järjestelmän avulla hyötykäyttöön. Tarvittavan teknisen tuen määrä on huomattavasti aiempaa pienempi. Kaikkia käyttäjiä ja päätelaitteita koskevat päivitykset voidaan tehdä nopeasti yhdeltä koneelta. Järjestelmä on huomattavasti vakaampi ja luotettavampi kuin Windows-pohjainen järjestelmä. Opettajat käyttävät koneita enemmän, koska voivat luottaa niiden toimintaan. Koneiden ongelmat eivät vaadi teknistä tukea yhtä paljon kuin Windows-järjestelmä. Graafisten käyttöliittymien myötä myös Unix/Linux-pohjaiset käyttöjärjestelmät ovat tulleet entistä helppokäyttöisemmiksi. Oppilaat ja opettajat ovat oppineet varsin nopeasti käyttämään samantyylisiä ohjelmia, mitä he osaavat myös Windows-ympäristössä käyttää. Jotkut oppilaat pitävät Linux-pohjaista järjestelmää jopa helpompana käyttää. Tietokoneiden turvalliseen käyttöön on järjestelmän avulla helppo puuttua. Opettaja ja järjestelmän valvoja näkevät koko ajan, mitä eri koneilla tapahtuu. Mahdolliset väärinkäytökset on helppo jäljittää. Toisaalta oppilaiden on mahdoton ladata koneille 18

omia ohjelmia ja saada näin koneita sekaisin verkosta ladattavien ohjelmien avulla. Tietoturva on perinteisesti ollut Linux-järjestelmässä Windows-järjestelmää korkeammalla tasolla. Virustorjuntaohjelmistoja ei Linux-järjestelmässä tarvita, mikä saa aikaan myös säästöjä. Järjestelmän pystyttäminen ja hallinnoiminen vaatii osaamista, jota ei löydy kaikista kunnista. Alalle on kuitenkin koko ajan tulossa enemmän kaupallisia yrityksiä, jotka voivat huolehtia järjestelmien pystyttämisestä. Palvelimen uusiminen voi olla tällaisessa järjestelmässä suuri investointi. Vain tarpeeksi tehokkaat palvelimet takaavat toimivan järjestelmän kaikkien käyttöön. Koulun lähiverkolle asetetut vaatimukset tulevat konekannan edelleen lisääntyessä kasvamaan. Järjestelmän kehittämiskustannukset ovat kuitenkin vastaavaa Windows-järjestelmää edullisemmat, kun otetaan huomioon, kuinka useita koneita järjestelmällä pystytään ylläpitämään. Kaikki verkosta ladattava sisältö ei kuitenkaan tue avoimen lähdekoodin ohjelmia. Ongelmia on syntynyt esimerkiksi kaupallisten oppimisympäristöjen toimivuudessa. Julkista keskustelua aiheutti mm. alkuvuonna 2008 Microsoftin Suomen kouluille lahjoittaman Live@edu-alustan toimivuus Linux-koneissa. Selainpohjaisena ohjelmistona Live@edu toimii ilmaisella Firefox-selaimella, ja siten ainakin teoriassa myös Linuxkoneilla. Kannettavat tietokoneet Kannettavat tietokoneet ovat kiistatta osoittaneet käyttökelpoisuutensa koulumaailmassa mm. siksi, että niitä on helppo siirrellä luokasta toiseen. Erilaisia kokeiluja kannettavilla tietokoneilla on Suomessakin tehty jo 1990-luvun puolesta välistä lähtien. Ns. läppärikärryn idea on, että kannettavat koneet säilytetään liikuteltavassa ja lukittavassa kaapissa, jossa niitä myös pystytään koko ajan lataamaan. Opettaja pystyy helposti tuomaan omaan luokkaan kaikille oppilaille koneen, jota voidaan käyttää eri oppiaineiden opiskelussa. Uutena innovaationa ovat ns. robottikärryt, jotka tuovat kannettavat tietokoneet automaattisesti opettajan luokkaan. Läppärikärry edellyttää kouluilta toimivia langattomia verkkoja. Ongelmia aiheuttaa myös koneiden huolto, ylläpito ja korkea hankintahinta. Kannettavien koneiden yleistyminen koulumaailmassa ei ole mullistanut koulujen teknologian käyttöä. Digi- ja mobiiliteknologiat Muita mielenkiintoisia mahdollisuuksia koulujen teknologiaratkaisuiksi tarjoavat esimerkiksi digitaalisen television luomat mahdollisuudet jakaa ja esittää opetusmateriaalia luokkatiloissa olemassa olevien laitteiden välityksellä (ks. http://www.tkukoulu.fi/digitv/). Monissa kouluissa otetaan käyttöön myös älykästä esitysteknologiaa. Smart Board ja muu älykäs esitysteknologia antaa erityisesti opettajan työskentelyyn uusia mahdollisuuksia. Mobiililaitteiden käyttöä koulussa ja opetuksen tukena tutkittiin ahkerasti 2000 luvun alussa. (Esim. Lehtonen ym. 2005; Tella & Ruokamo 2005; Haaparanta & Ketamo 2003; Ketamo & Haaparanta 2002) Mobiililaitteilla on edelleen huikea tekninen potentiaali, jota kuitenkin käytetään opetuksessa vielä varsin vähän, vaikka oppilaiden taskuissa on usein enemmän teknologiaa kuin monessa opetusluokassa yhteensä. Kämmentietokoneet ovat oppilaiden keskuudessa yhä yleisempiä ja tarjoavat myös opetustyöskentelyyn lähes samat mahdollisuudet kuin kannettavat tietokoneet. 19

Internet Internet on yksi koulujen tärkeimmistä teknologioista. Sen rooli on viime vuosina vain korostunut. Internet ei ole vain verkko, jonka avulla hankitaan tietoa eri lähteistä. Myös erilaiset tekniset sovellukset toimivat internetin kautta. Esimerkiksi tekstinkäsittely- tai taulukkolaskentaohjelmia pystyy käyttämään varsin jouhevasti internetselaimen välityksellä. Myös digitaalisten oppimisympäristöjen toimintaideologiaan kuuluu, että ne toimivat internetin välityksellä. Niiden käytön ainoa tekninen edellytys on internetselain. Tämä on osaltaan laskenut teknologian opetuskäytön teknisiä vaatimuksia. Koulun koneelta ei vaadita enää niin suurta kapasiteettia, vaan käytännössä toimivaa internetyhteyttä ja internetselainta. Internetin välityksellä on saatavilla myös varsin paljon opetusmateriaalia, erityisesti kustantajien ylläpitämien ja kehittämien kaupallisten oppimisalustojen kautta. Toisaalta internet tarjoaa maailman suurimman avoimen tietovaraston, jota voi käyttää opetuksessa. Haasteena onkin internetin informaatiotulvan hallinta ja opetuksen kannalta keskeisten materiaalien hyödyntäminen. Web 2.0 -teknologiat Web 2.0 -teknologiat tarjoavat myös mielenkiintoisia mahdollisuuksia opetukseen. Web 2.0 on yleinen termi uusille sosiaalisille internetteknologioille. Näitä teknologioita pidetään internetin toisena kehitysvaiheena. Web 2.0 -teknologioihin kuuluvat 1) teknologiat, joiden tarkoituksena on levittää käyttökelpoisempia ja toimivia avoimia verkkopalveluita ja 2) palvelut, jotka perustuvat informaation sosiaaliseen tuottamiseen ja jakamiseen. Tällöin lähtökohtana on vapaa kommunikaatio ja informaation vapaa jakaminen ja käyttö. Yksi koulumaailman käytetyimmistä Web 2.0 -palveluista on Wikipedia. Uusia mahdollisuuksia koulutyöhön tuovat myös blogit ja podcastit. Maailmanlaajuisesti käytetyimmät Web 2.0 -palvelut ovat lähinnä viihdepalveluita, kuten videojakopalvelu YouTube, kuvanjakopalvelu Flickr ja sosiaalisen verkottumisen Facebook-palvelu. Tarvitaan lisätutkimusta näiden palveluiden tehokkaasta soveltamisesta kouluopetukseen, koska niillä on keskeinen rooli suomalaisten lasten ja nuorten arkielämässä. Kansainvälistä vertailua Kansainvälisten vertailujen mukaan suomalaisissa kouluissa käytetään varsin paljon teknologiaa. Seuraavaksi esitämme tuloksia kansainvälisistä vertailututkimuksista. Niiden jälkeen kuvaamme tutkimus- ja kehittämisohjelmista esimerkkeinä Iso- Britanniassa käynnissä olevan Building Schools for the Future -kehittämisohjelman (BSF) sekä Teaching and Learning -tutkimusohjelman (TLRP) ja sen Technology Enhanced Learning -hankkeen. Second Information Technology in Education Study (SITES) 2006 IEA (International Association for the Evaluation of Educational Achievement) toteutti vuonna 2006 kansainvälisen SITES-tutkimusohjelman, joka koostuu useista projekteista ja moduuleista. SITES-vertailututkimus toteutettiin 19 maassa ja siihen osallistui yli 9000 koulua ja 35000 opettajaa vuonna 2006. Tutkimuksen keskeisenä teemana oli selvittää, miten TVT vaikuttaa oppilaiden oppimiseen kouluissa. Tutkimuksessa arvioitiin tietotekniikan käyttöä yläkouluissa ja erityisesti peruskoulun 8.- luokkalaisten opetuksessa. Suomesta tutkimuksessa oli mukana 311 peruskoulua (ylä- 20

koulua) sekä 1078 matematiikan ja luonnontieteiden opettajaa. SITES-tutkimuksen tuloksia on raportoinut tutkimuksen kansallisesta koordinoinnista vastannut Jyväskylän yliopiston Koulutuksen tutkimuslaitos (http://ktl.jyu.fi/ktl/sites) sekä IEA (http://www.sites2006.net/). SITES-tutkimuksen (2006) mukaan tietoteknisten resurssien käyttömahdollisuudet ovat Suomen lisäksi lisääntyneet radikaalisti seitsemässä maassa vuosien 1998 ja 2006 välisenä aikana. Norjassa, Kanadassa, Hongkongissa, Singaporessa ja Tanskassa on eniten tietokoneita oppilaiden määrään suhteutettuna. Vertailtaessa oppilaiden määrää suhteessa tietokoneiden määrään Suomi lukeutuu niiden kahdeksan maan joukkoon, joissa on eniten laitteita. Suomalaisten koulujen välillä on kuitenkin huomattavia eroja tietotekniikan käyttömahdollisuuksissa. Hieman yli 20 %:lla kouluista oli vuonna 2006 alle viisi oppilasta tietokonetta kohden. Edelleen oli kuitenkin kouluja, joissa oli yli 10 oppilasta tai jopa yli 40 oppilasta yhtä tietokonetta kohden. Kuviossa 1 on esitetty tietokoneiden määrän kehitys 15 maassa vuosina 1998 ja 2006. (SITES 2006. Ref. Kumpulainen, Tissari & Niemi, käsikirjoitus.) Kuvio 1. Tietokoneiden määrän kehitys 15 maassa, koulujen määrä (%), joissa on alle 10 oppilasta/tietokone (SITES 2006) Norja 48 95 Tanska 50 94 Hongkong 4 94 Singapore 50 91 Suomi 39 79 Japani 34 71 Ranska Taiwan Slovenia 8 5 2 36 43 60 Vuosi 1998 Vuosi 2006 Israel 36 33 Italia 29 26 Liettua 1 23 Etelä-Afrikka 11 13 Thaimaa 11 11 Venäjä 0 6 0 20 40 60 80 100 SITES-tutkimuksen mukaan tietotekniikan käytön määrä vaihtelee eri maiden välillä erittäin paljon. Tietotekniikkaa lukuvuonna 2005 2006 hyödyntäneiden matematiikan 21

ja luonnontieteiden opettajien osuus oli tutkituissa maissa 16 80 % välillä. Suomalaisista matematiikan opettajista alle 50 % ja luonnontieteiden opettajista noin 60 % oli käyttänyt tietotekniikkaa 8. luokalla olleiden oppilaiden opetuksessa. Tutkimuksen mukaan tietotekniikan säännöllinen käyttö on suomalaiskouluissa vähäistä. Tietotekniikan vastuuhenkilöiden arvion mukaan 8. luokkien oppilaista noin 35 % käytti tietotekniikkaa säännöllisesti yhteiskunnallisissa aineissa, vieraissa kielissä ja äidinkielessä. Matematiikan opettajista vain 9 % ja luonnontieteiden opettajista 15 % kertoi käyttävänsä tietotekniikkaa opetuksessaan kerran viikossa tai useammin. (SITES 2006. Ref. Kumpulainen, Tissari & Niemi, käsikirjoitus.) SITES-tutkimuksen tulosten mukaan monissa maissa on investoitu voimakkaasti tietokoneisiin ja verkkoyhteyksiin, mutta tietotekniikkaa ei kuitenkaan ole otettu laajaalaisesti käyttöön ja opetusmenetelmiä ei ole kehitetty riittävästi. Tutkimuksen mukaan erityisesti kouluun liittyvillä tekijöillä on keskeinen merkitys tietotekniikan opetuskäytön yleistymiselle. Näitä tekijöitä ovat rehtorien näkemykset tietotekniikan käytön merkityksestä elinikäisen oppimisen edistämisessä, koulun johtajuuden kehittämiseen liittyvät asiat sekä opettajien saama tietotekninen ja pedagoginen tuki. Niiden edistäminen on ensisijaisen tärkeää ja vasta sen jälkeen voidaan hyötyä tietoteknisten resurssien (kuten tietokoneiden määrän) lisäämisestä. (SITES 2006. Ref. Kumpulainen, Tissari & Niemi, käsikirjoitus.) Niin ikään opettajan akateemisella ja ammatillisella pätevyydellä, tietotekniikan teknisen ja pedagogisen käytön osaamisella ja tietotekniikkaan liittyvään täydennyskoulutukseen osallistumisella on kansainvälisesti tarkastellen merkittävä myönteinen vaikutus tietotekniikan opetuskäyttöön ottamiselle. Opettajan iällä ja sukupuolella ei sen sijaan ole suurta vaikutusta siihen, miten laajasti opettajat hyödyntävät tietotekniikkaa opetuksessaan. (SITES 2006. Ref. Kumpulainen, Tissari & Niemi, käsikirjoitus.) Pisa-tutkimukset 2000, 2003 ja 2006 Huolimatta siitä, että Suomi ei ole tietokoneiden määrän suhteen aivan kärjessä, Suomi on menestynyt erinomaisesti kansainvälisissä vertailuissa, kuten PISA-tutkimuksissa. Suomalaiset koululaiset ovat olleet erinomaisia kaikissa PISA-tutkimuksen pääalueiden arvioinneissa: vuonna 2000 lukemisessa, vuonna 2003 matemaattisessa osaamisessa ja vuonna 2006 luonnontieteellisessä osaamisessa. Jokaisella mittauskerralla suomalaiset koululaiset ovat olleet huippujen joukossa myös kahden sivualueen osaamisen mittaamisessa. (Arinen & Karjalainen 2007. Ref. Kumpulainen, Tissari & Niemi, käsikirjoitus.) Vuonna 2006 toteutetun PISA-tutkimuksen mukaan suomalaisten oppilaiden erot ovat pieniä ja taso on erittäin korkea. Analyysin mukaan ikäluokkansa parhaat suomalaiset oppilaat ovat parempia tai yhtä hyviä kuin muiden osaavien maiden parhaat oppilaat. Myös ikäluokkansa heikoimmat suomalaiset oppilaat ovat muihin maihin verrattuna maailman parhaita. Hyvää tulosta ei ole saatu erityisoppilaita ja hitaammin oppivia erikseen opettamalla, vaan ottamalla heidät mukaan tavallisiin luokkiin, peruskouluopetukseen. Hyvien tulosten taustalla nähdään olevan kaikkia oppilaita hyödyttävä yhdenvertainen perusopetus, joka näyttää hyödyttävän kaikkia oppilaita. PISAtutkimuksen tulosten mukaan myös koulujen väliset erot ovat kansainvälisesti verrattuna pieniä. (Arinen & Karjalainen 2007. Ref. Kumpulainen, Tissari & Niemi, käsikirjoitus.) 22

elearning Nordic 2006 -kyselytutkimus Pohjoismainen elearning Nordic -tutkimus toteutettiin Suomessa, Ruotsissa, Tanskassa ja Norjassa kyselytutkimuksena syksyllä 2005. Tämän Ramboll Managementin toteuttaman kyselytutkimuksen tarkoituksena oli tutkia ja osoittaa tietotekniikan vaikutukset koulutyöhön kolmella keskeisellä alueella: 1) oppilaiden suoritukset, 2) opetus- ja oppimismenetelmät, sekä 3) tietojen jakaminen, tiedonvälitys ja kodin ja koulun välinen yhteistyö. (E-Learning Nordic 2006. Ref. Kumpulainen, Tissari & Niemi, käsikirjoitus.) Tutkimukseen osallistui yhteensä 224 koulua, 183 rehtoria, 1312 opettajaa, 5023 oppilasta ja 1876 vanhempaa. Vastaajien mielestä tietotekniikalla on myönteinen vaikutus oppimiseen. Opettajien arvioiden mukaan tietotekniikan vaikutus on suurin ainekohtaisissa suorituksissa. Tietotekniikan myönteinen vaikutus on havaittavissa myös perustaitojen, kuten luku- ja kirjoitustaidon, oppimisessa. E-Learning Nordic -tutkimuksen mukaan tieto- ja viestintätekniikan käytöllä on vaikutusta opetuksessa ja oppimisessa, mutta varsinaiset hyödyt näkyvät kuitenkin vasta silloin, kun tietotekniikkaa käytetään laajasti ja monipuolisesti eri opetus- ja oppimismenetelmien tukena ja kun opettajat tuntevat hallitsevansa tekniikan ja uusien välineiden käytön riittävästi. (E-Learning Nordic 2006. Ref. Kumpulainen, Tissari & Niemi, käsikirjoitus.) elearning Nordic 2006 -tutkimuksen mukaan oppilaat käyttävät tietotekniikkaa useammin yksin kuin yhdessä. Oppilaat ovat myös useammin kuluttajia kuin tuottajia tieto- ja viestintätekniikkaa käyttäessään. Suurin osa oppilaista olisi halunnut käyttää tietokonetta nykyistä enemmän koulussa. (E-Learning Nordic 2006. Ref. Kumpulainen, Tissari & Niemi, käsikirjoitus.) Suuri osa elearning Nordic 2006 -tutkimukseen osallistuneista opettajista oli kokenut tietotekniikan vaikuttavan myönteisesti sekä hyvä- että heikkotasoisiin oppilaisiin. Opettajien mielestä tietotekniikka voi toimia hyödyllisenä työkaluna, kun halutaan tukea eriytettyä opetusta. Vastaajien mielestä tietotekniikan käytöllä on myönteinen vaikutus opetuksen eriyttämisessä. Myös uudet tekniikat (kuten digitaalikamerat, matkapuhelimet ja keskustelupalstat) näyttävät tukevan opettajia opetuksen eriyttämisessä. (E-Learning Nordic 2006. Ref. Kumpulainen, Tissari & Niemi, käsikirjoitus.) Erityisopetus Suomessa ja muissa pohjoismaissa Arvioiden mukaan jopa neljännes oppilaista kärsii oppimisvaikeuksista, jotka aiheuttavat oppilaalle merkittäviä vaikeuksia selviytyä normaalissa luokkaympäristössä. Oikeanlaiset apuvälineet ovat välttämättömiä erilaisille oppijoille. Esimerkiksi tietokoneen oikeinkirjoitusohjelma ja puhesyntetisaattori kirjoittamisen tukena ovat tarpeellisia oppimisvälineitä lukihäiriöstä kärsivälle lapselle. Asiantuntijoiden mukaan suomalainen koulu on jäänyt jälkeen erityisesti erityisopetuksen teknologisesta kehityksestä. Ruotsissa ja muissa pohjoismaissa ollaan erityisopetusteknologian käytön suhteen huomattavasti Suomea pidemmällä. Muissa pohjoismaissa on kehitetty esimerkiksi teknologisia apuvälinepankkeja, joista opettaja saa helposti lainattua oppimisvaikeuksista kärsivälle oppilaalle teknisiä apuvälineitä. Vastaavia mahdollisuuksia ei Suomessa ole. Opettajan on itse selvitettävä jokaisen lapsen kohdalla erikseen sekä erityisen tuen tarve että erilaisten teknologioiden mahdollisuudet auttaa oppimisessa. 23