opetuksen ja oppimisympäristöjen suunnittelu ja arviointi

OOSA

Taustaa

20101

“ Around the world, the three most common pedagogical practices were having students fill out worksheets, work at the same pace and sequence, and answer tests. The use of ICT was limited.”

(Findings in an international survey from 23 countries; Pelgrim&Plomb, 2008)

2010

2

(OblingerD. & Oblinger, J. (2005). Educating the net generation. Saatavilla (online) http://www.educause.edu/educatingthenetgen).

2010

3

Koulu mekaaanisena systeeminä Koulu orgaanisena systeeminä

TeollisuusyhteiskuntaNewtonKelloon sidottu työPyrkimys yksinkertaisuuteen

InformaatioyhteiskuntaDarwinEkologiatHyväksytään monimutkaisuus

Top-downUlkopuolelta määräytyvä kehitysUlkoisesti kasattuTekeminen

Bottom-upSisältäpäin määräytyvä kehitysItseorganisoituminenKasvu

Täydellisyyden tavoitteluTulos ennakoitavissaLoppuun saattaminenEri painokset

Riittävän hyvä tarkoitukseensaVähemmän ennustettavissaSoveltaminen ja kehittäminenJatkuva päivitys

ToimijaPäätöksentekijäOmistajaEhdotusten pyytäminen muilta

Toiminnan auttaja ja tukijaYhteisymmärryksen rakentajaJärjestäjä, toimitsijaNeuvottelu muiden kanssa

2010

4V

rt.

Dub

ber

ly,

H.(

200

8) D

esig

n in

the

age

of

biol

ogy:

sh

iftin

g fr

om a

m

echa

nica

l-ob

ject

eth

os t

o a

n o

rgan

ic-s

yste

ms

etho

s. I

nter

act

ions

, 35

-41)

3Rs X 7 Cs= 21 st Century Skills

3 Rs= Reading, wRiting and aRithmetic)

7 CsKriittisen ajattelun ja tekemisen taito (critical thinking)Luovuus (creativity)Kollaboraatio (collaboration)Kulttuurinen lukutaito (cultural literacy)Viestintän (communication)Tieto- ja viestintätekniikan käyttötaito (ICT)Itseluottamus liittyen uran valintaan ja oppimiseen (confidence))

2010

5

Uskomusmoodi (belief mode)Nykykoulun toiminnan perusta: suora tiedon tai taidon opettaminen

Designmoodi (design mode)Tieto- ja innovaatioyhteiskunta: tiedon luonti

“Mikäli haluamme, että opiskelijamme saavuttavat koulutuksen aikana taitoja, jotka korostuvat tietoon perustuvassa, innovaatioyhteiskunnassa, meidän tulisi sijoittaa opiskelijat ympäristöön, missä nuo taidot haastetaan.”

(Bereite, C. ja Scardamalia, M. (2003). Learning to work creatively with knowledge. Teoksessa E.De Corte et al (Toim.) Unraveliing basic components and dimensions of powerful learning environments. Pergamon)

2010

6

Osallistava oppiminen (participatory learning):

Itseoppiminen (self-learning)Horisontaalinen organisaatiorakenne (soft management)Yhteinen vastuu ja omistajuus oppimistuloksista (jaettu asiantuntijuus)Hajautettu pedagogiikka (LLL, LDL ja LWL)Oppiminen merkitsee liittymistä yhteisöihin ja verkostoihin (oppimisyhteisöt ja käytäntöyhteisöt)Vuorovaikutus (dialogi)Tieto- ja viestintätekniikka voimauttavana tekijänä (Learning Powered by Technology)

2010

7

(Davidson, C., Goldberg, D. Ja Jones, M: (2009) The Future of Learning Institutions in a digital age. MIT Press.)

04/10/23

8Kasvatus(education)

(...) viittaa kaikkiin niihin kokemuksiin, joissa ihminen oppii. Useimmat näistä kokemuksista ovat suunnittelemattomia, satunnaisia ja informaaleja. (...)

Opetus (instruction)

(...) viittaa kaikkiin kohdennettuihin, oppimista tavoitteleviin kokemuksiin (...)

Opetus (teaching)

(...) viittaa niihin kohdennettuihin, oppimista tavoitteleviin kokemuksiin, joiden tukena toimii toinen ihminen (...)

Koulutus (training)

(...) viittaa niihin opetuskokemuksiin joissa tavoitteena on kapea-alaisten, välittömästi sovellettavissa olevien taitojen oppiminen (...)

04/10/23

9

Kasvatus (education)

Opetus (instruction)

Koulutus(training)

Opetus(teaching)

Kasvatuksen ontologiaa

04/10/23

10

Learning environment (Oppimisympäristö by Google):

1) The complete makeup of the parts of the home or center and outdoors used for caring for children.

2) The learning environment includes the space and how it is arranged and furnished, routines, materials and equipment, planned and unplanned activities, and the people who are present.

www.aplaceofourown.org/glossary.php

04/10/23

11

The physical or virtual setting in which learning takes place.

www.itslifejimbutnotasweknowit.org.uk/lt_glossary.htm

04/10/23

12

Voimassa oleva OPS:

(...) Oppimisympäristö on oppimiseen liittyvän fyysisen ja virtuaalisen ympäristön, psyykkisten tekijöiden ja sosiaalisten suhteiden muodostama kokonaisuus, jossa opiskelu ja oppiminen tapahtuvat (...)

04/10/23

13

Tiedon varastoja (oppikirjat, opettajat, sanakirjat, videonauhat, DVD, verkkosivut jne.)

Kaikkiin oppimisympäristöihin sisältyy seuraavia rakennusosia (ks. Perkins 1991)

Informaation käsittely- ja muistiinpanovälineitä (vihkot, muistilaput, tekstinkäsittelyohjelmat, piirto-ohjelmat jne.)

Ilmiömaailmoja (alueita ja objekteja, jotka on tarkoitettu ilmiöiden esilletuomiseen, havaintojen tekoon sekä niiden manipulointiin)

Rakennussarjoja (vrt. Legot mm.)

Oppimisprosessien johtamisen välineitä/malleja(pedagogisia malleja) (kuten tehtävän anto, ohjaus, palaute mm.)

vrt. Perkins, D., N. (1991, May) Technology meets constructivism: do they make a marriage? Educational Technology, 18-23.

04/10/23

14

Oppimisyhteisö (Community of learners) koostuu ryhmästä ihmisiä,

joilla on yhteinen kiinnostus ko. asiaan, tehtävään tai ongelmaan,jotka kunnioittavat toistensa näkemyksiä,jotka omaavat erilaisia osaamisia ja kykyjä,

jotka voivat ja haluavat työskennellä yhdessä työryhmänä,

joilla on käytössään välineitä näkulmiensa ja ajatustensa jakamiseen ja

jotka tavoittelevat tietämistä ja oppimista

ks. Bielaczyk, K.&Collins, A. (1999) Learning communities in classrooms: A reconceptualization of educational practice. In C.M. Reigeluth (Ed.) Instructional design theories and models. LEA)

04/10/23

15

Käytäntöyhteisö (Community of practice; CoP)

It is a community where individuals participate in everyday activitiesIndividuals start as legitimate peripheral participants by participating in the life of the community

It includes all groups on society – families, circle of friends, clubs, and all those contexts where people get together to share meanings and activities

A community of practice in organisation can be an official working group or a department – it can also be an informal subgroup or a group with members from different organisations

ks. Wenger, E. (2000). Communities of practice and social learning systems. Organization, 7(2), 225-246)

04/10/23

16

Oppiminen

Yhteisö

Oppiminen kuulumisena

Käytäntö

Oppiminen tekemisenä

IdentiteettiOppiminen joksikin tulemisena

Merkitys

Oppiminen kokemuksena

Oppimista organisoivat tekijät (CoPeissa)

04/10/23

17

Opetuksen perusmalli

Syötteet

Tulokset(vasteet)

Prosessi

vrt. teknologia!

04/10/23

18

Opetuksen perusmalli

Kasvatustavoitteet

Oppimistavoitteet

Oppimistehtävät

Opetusmalli

Odotetut tulokset

Piiloutuvat tulokset

Odottamattomat tulokset

“Jäte”

Prosessi

Rajoitteet

Resurssit

04/10/23

19Vaihtoehtoisia opetusteoreettisia näkökulmia

19

Instruktionismi (Gagne, Merrill ja Reigeluth; paino opetuksen organisoinnissa ja etenemisjärjestyksessä)

Konstruktionismi (Piaget ja Papert; korostus oppimiskohteen tai mallin konstruoinnissa)

Sosiokulttuurinen (kollaboratiivinen) oppiminen (Vygotsky; korostus oppimisen kohteistamisessa, keskusteluissa ja oppimistilanteessa käytävissä sosiaalisissa neuvotteluissa)

04/10/23

20Instruktionismi (opetusteoreettisena näkökulmana) (vrt. Gagne et al 1992)

20

Selkeästi muotoillut tavoitteet

Kokonaisuus opitaan osatehtävien kautta; korostus osatehtävien (part-task) ja osataitojen oppimisessa (tavoitteen jakaminen osatavoitteiksi; alkuun alemman tason taidot, sitten ...)

Yksilöllisyys ja oma ponnistelu korostunutta

Tunnusomaisia oppimista auttavia toimia: selittäminen, tehtävämonisteet, tavoitteiden saavuttamista mittaavat kokeet jne.)

Ohjausta organisoiva periaate: ”Oppija tulee pitää oikealla polulla”

Gagne, R., Briggs, L. J. & Wager, W. W. 1992. Principles of instructional design. Belmont: Wadsworth.

Opetuksen suunnittelun lähtökohtia

04/10/23

21Instruktionismi käytännössä

21

Harjoittelun erilliset kohteet: tietämään tuleminen, ymmärtäminen, soveltaminen, analysointi, synteesi ja luova toiminta(vrt. Bloom 1956)

Oppimista edellyttämien taitojen (valmiuksien) varmistus ennen ...(diagnosointi)

Kognitiivisia prosesseja: reception, expectancy, retrieval, selective perception, semantic encoding, responding ja reinforcement

Oppimistoiminnoissa korostuvat opetustapahtumat (instructional events): (1) Tarkkaavaisuuden suuntaaminen/gaining attention (reception)

(2) Tavoitteeen esilletuominen/informing learners of the objective (expectancy)

(3) Aiemmin opitun mieleenpalauttaminen/stimulating recall of prior learning (retrieval)

(4) Ärsykkeen esittäminen/ presenting the stimulus (selective perception)

(5) Ohjaaminen oppimiseen/ providing learning guidance (semantic encoding)

(6) Suoriutumisen esiin houkuttelu/eliciting performance (responding)

(7) Palautteen anto/providing feedback (reinforcement)

(8) Suoriutumisen arviointi/assessing performance (retrieval)

(9) Mieleenpainamisen ja siirtovaikutuksen edistäminen/enhancing retention and transfer (generalization).

Bloom B. S. (1956). Taxonomy of Educational Objectives, Handbook I: The Cognitive Domain. New York: David McKay Co Inc.

04/10/23

22

Esimerkki22

Tasasivuisen kolmion tunnistamisen opettaminen: Gain attention - näytetään joukko tietokoneen tuottamia kolmioita Identify objective - esitetään kysymys: Minkälainen on tasasivuinen

kolmio? Recall prior learning - kerrataan kolmioiden määritelmiä Present stimulus - annetaan tasasivuisen kolmion määritelmä Guide learning- näytetään, miten tasasivuinen kolmio piirretään Elicit performance - pyydetään oppilaita piirtämään 5 kappaletta

erilaista tasasivuista kolmiota Provide feedback - tarkistetaan kuvioiden oikeellisuus Assess performance- arvioidaansuoritus ja annetaan tarvittaessa

ohjausta Enhance retention/transfer - näytetään joukko kohteiden kuvia ja

pyydetään oppilasta tunnistamaan niistä tasasivuisia kolmioita

04/10/23

23Konstruktionismi (Piaget, Bruner, Vygotsky jne.)

23

Oppimistoiminnoissa korostuvat ongelman/haasteen muotoilu, ongelman tutkiminen, tiedon ja taidon julkituonti, tuotoksen suunnittelu sekä tuottaminen jne. (vrt. Whole-task approach)

Tavoitteita: ajatteluun ja ongelmanratkaisuun oppiminen

Ryhmäkeskeisyys hallitsevaa toiminnoissa

Tunnusomaisia piirteitä: avoimet ongelmat, case-perustainen työskentely, skenaariot, oppimisprojektit jne.

Oppimisen ohjausta suuntaava periaate: ”Virheet oppimisen avaimina”

ks.myös: http://sokl.joensuu.fi/verkkojulkaisut/tutkivaope/enkenberg.htm

Opetuksen suunnittelun lähtökohtia

04/10/23

24

Konstruktionismi käytännössä24

Ongelmakeskeisyys

Visualisointi tiedon ulkolisena esittämisen muotona (mm. graafiset jäsentäjät)

Teknologiarikkaat oppimisympäristöt

Kollaboraatio (yhdessä tapahtuva suunnittelu, toteutus ja toiminnan arviointi)

Kokeilu ja tutkiminen keskeisiä oppimisstrategioita

Autenttiset oppimistehtävät

Autenttinen arviointi (näyttö, laadullinen arviointi, portfolio jne.

ks.myös: http://sokl.joensuu.fi/verkkojulkaisut/tutkivaope/enkenberg.htm

04/10/23

25

Tasasivuisen kolmion tunnistamisen opettaminen ja konstruktionismi?

25

Miten piirrät tasasivuisen kolmion?

Esimerkki

26

– oppilaat kokevat oppimisen/oppimistehtävän riippumattomaksi siitä, mitä he jo asiasta tietävät

Sawyer, R. Keith (2005) Introduction. In R. Keith Sawyer (Ed.) The Cambridge Handbook of the Learning Sciencies. Cambridge University Press)

–oppilaat kokevat oppimisen/oppimistehtävät toisistaan irrallaan olevina palasina

–oppilaat painavat asioita mieleen ja käyvät lävitse proseduureja ymmärtämättä miten ja miksi näin tapahtuu

–oppilaiden on vaikea mieltää asioita, joita ei ole käsitelty oppikirjoissa

- oppilaat kokevat tosiasiat ja proseduurit staattisina ylhäältä tarjottuina tietoina

-oppilaat painavat asioita mieleen pohtimatta (reflektoimatta) niiden merkitystä tai niiden oppimiseen käytettyjä strategioita

”Perinteiseen luokkahuoneopetukseen” liittyviä ilmiöitä

27

Kognitiivinen oppimisteoria (mitä oppimisesta tulisi juuri nyt ajatella?)

- Kiinnostunut siitä, miten kehitytään aloittelijasta asiantuntijaksi •

- Tutkimuksen kohde: aloittelijat (novice) ja asiantuntijat (experts)

- Esim. Shakki. Mestariluokan pelaaja katsoo eteenpäin 2-3 siirron verran - samoin kuin aloittelija

- Ero: mestarit näkevät tilanteessa hyvät siirrot (representoinnissa) •

- > Opetuksen tavoite: aloittelija->asiantuntija


28Asiantuntijat ja aloittelijat

Tiedon määrässä ja sen jäsentyneisyydessä eroja

Aloittelijat: esittävät ja yhdistävät tietoa sisältöalueen pintatason piirteiden pohjalta

Asiantuntijat: jäsentämistä ohjaavat periaatteet, käsitteet sekä

syvätason piirteet

Esim. Heittoliike ylöspäin

29

Aloittelija Asiantuntija

Tiedon olemus Tietää periaatteen, säännön ja käsitteet, mutta ei tiedon soveltamisen ehtoja

Järjestää tietoa tiedonalueen keskeisten periaatteiden pohjalta

Toiminta tilanteessa

Työskentelee taaksepäin ongelmassa

Työskentelee eteenpäin ongelmassa

Informaation prosessointi

Kerää itselleen pian kognitiivisen taakan

Hyödyntää tehokkaita kognitiivisia prosesseja (valikoi, organisoi, integroi ja konstruoi)

Päätöksenteko Asenteet ja uskomukset ohjaavat toimintaa

Säätelee ja reflektoi (reflection-in ja –on) toimintaansa ja päätöksiään

30

– oppilas liittää uudet ideat ja käsitteet aiempaan tietoonsa ja kokemuksiinsa


–oppilas liittää oppimansa keskenään toisiinsa suhteessa olevien käsitteiden järjestelmään

–oppilas etsii säännönmukaisuuksia ja taustalla olevia periaatteita

–oppilas arvioi uudet ideat ja suhteuttaa ne tavoitteena johtopäätösten muodostaminen - oppilas ymmärtää tiedon luomisen dialogisena prosessina ja tulkitsee kriittisesti perustelujen logiikkaa

- oppilas reflektoi ajatteluaan ja tietoaan sekä oppimisprosessiaan

Syväoppimista (deep learning) tuottavassa opetuksessa

31

– oppilaat osallistuvat aktiivisesti tiedon rakentamiseen (-> syvällinen ymmärrys, yleistyvä tieto ja motivaatio))


–tukemalla oppimista - ”scaffolding” (oppilaiden tarpeista lähteävä räätälöity tuki, joka auttaa tavoitteen saavuttamisessa; vrt. rakennustelineet)

–ulkoistamalla ja artikuloimalla tietoa ja taitoa (kieli, teknologia, visualisointi, käsitteellinen kuvaaminen jne.)

–reflektoimalla (vrt. metakognitiivinen ajattelu)(”reflection for”, ”reflection in”, ”reflection on”)

- rakentamalla tietoa ja taitoa konkreetista abstraktiin (visualisoimalla, argumentoimalla, graafisilla jäsentäjillä, ”hands - on”-manipuloinnein mm.)

Miten syväoppimista voidaan edistää nykykäsityksen mukaan?

32

Opetusmalli (instructional model; teaching moel)?

Sillä tarkoitetaan koeteltua askeljoukkoa tai toimintojen sarjaa, joka tuottaa tehokkaasti (todennäköisemmin kuin muut) tavoitteena olevat tulokset.

33

Pedagoginen malli (pedagogical model; pedagogical pattern)?

Pedagoginen malli kuvaa pedagogista lähestymistapaa, joka toistuu uudelleen ja uudelleen opetuksessa ja oppimisympäristöissä.

Se kuvaa lähestymistapaa tavalla, joka mahdollistaa sen käyttämisen uudelleen ja uudelleen mutta aina eri tavalla.

Mukaeltu kirjasta: Alexander et al (1977) A Pattern language: towns, buildings, construction. New York: Oxford University Press.

34

Käytännössä

Opetusmalli ~ Pedagoginen malli

35”Perinteisiä” opetusmalleja

OppipoikakoulutusVäittelyDemonstraatioKenttätutkimusPeliOhjattu ryhmäkeskusteluAvoin ryhmäkeskusteluSymposium (ancient)HaastatteluLaboratoriotyöskentelyOhjattu laboratoriotyöskentelyLuento/puheKyselevä luentoPaneelikeskustelu

Vrt. Reigeluth, C. (1999) Instructional design theories and models. Mahwah, NJ:Lawrence Erlbaum

ProjektiTiimityöskentelySeminaariSimulaatioTapaustutkimusRoolipeliDraamaThink TankOhjelmoitu opetusSokraattinen dialogi

36Opetusmallien periaattellinen luokittelu

Opettaja

Oppilas/oppilaat

Top - down:

”Opettaja-lähtöisyys”,

suora opettaminen

Middle - in :

Opettajan ja oppilaiden välinen neuvottelu, jaettu

Bottom – up:

”Oppilaslähtöisyys, epäsuora

opettaminen

vrt. http://www.edtech.vt.edu/edtech/id/models/index.html

37Opetusmallien valinnasta

• Opettajalähtöiset (teacher-centered) opetusmallit ovat yleisesti käytettyjä niin kouluissa kuin yliopistoissakin. Niitä on yleensä kritikoitu siitä, että ne eivät aktivoi oppilasta eivätkä tue riittävässä määrin ns. korkean tason ajattelun (analyysi, synteesi ja arviointi) kehittymistä .

• Oppilaslähtöiset (student-centered) mallit vaativat runsaasti työtä ja ponnistelua tuottaakseen haluttuja tavoitteita. Niiden käyttö edistää todennäköisemmin kuin muut mallit korkean tason ajattelun kehittymistä oppilaissa. Niitä on yleensä kritikoitu siitä, että ne vaativat liian paljon aikaa.

•Jaetut mallit (middle-in) sijoittuvat em. mallien välimaastoon ja ovat yleistymässä realistisina myös korkean tason ajatteluun johtavina malleina niin koulu kuin yliopistotason opetuksessa.

38Ohjatut ja avoimet oppimisympäristöt

(Land&Hannafin (1999))Taustalla vaikuttavia uskomuksia

AvoimetTilanteet yhdistetään ongelmiin, konteksteihin ja sisältöihin; tutkimus, kokeilu ja tulkintaMonimutkaiset, merkitykselliset ongelmat, yhdistävät sisällön ja käsitteet jokapäiväisiin kokemuksiinPaino heuristiikoissa, ajattelun taidoissa ja ymmärtämisessä, useissa näkökulmissa oppimisen kohteeseenYmmärtäminen kehittyy omien tarpeiden ja oman tiedon arvioinnista, käsitysten testaamisesta ja korjailustaTieto ja konteksti erottamattomiaVirheet merkityksellisiä, ymmärtäminen nousee niistä

OhjatutSisältö ositetaan ja opetetaan asetettujen tavoitteiden suunnassaEnsin perusasiat, pohjalta ylös, paino avainkäsitteissäTieto ja taito välitetään jäsentyneellä ja etukäteen huolellisesti suunnitellulla tavallaHarjoittelu johtaa ymmärtämiseenOppimiseen vaikutetaan ulkoisin toimin (motivointi, suora palaute mm.)Virheiden eliminointi ja välttäminen opettajan pyrkimyksenä

Land, S., & Hannafin, M. (2000). Student-Centered Learning Environments. In D. Jonassen and S. Land, (Eds), Theoretical Foundations of Learning Environments. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.

Ulottuvuus Suljettu Avoin

Käsitys tiedosta Objektivismi Konstruktivismi

Opetusteoreettinen näkökulma

Instruktionismi Konstruktionismi

Oppimisteoreettinen näkökulma

Behaviorismi (kognitivismi)

Sosiokulttuurinen teoria

Opettajan rooli (toimijuus)

Oppimista ohjaava Oppimista tukeva

Jaettu toiminta (coll.)

Ei tukea Tuettua

Toiminnan muokkaaminen

Opettaja tekee Oppija tekee

Virheen merkitys Oikeasta suorituksesta opitaan

Virheestä opitaan

Oppimisympäristön/opetuksen suunnittelun ulottuvuuksia

Tom Reeves Evaluating What Really Matters in Computer-Based Education. Saatavilla(online): http://www.educationau.edu.au/archives/cp/reeves.htm

Ulottuvuus Suljettu Avoin

Motivaation perusta

Ulkoinen Sisäinen

Näkökulma erilaisuuteen

Ei ole Moniulotteinen

Oppijan oma kontrolli

Ei ole Rajoittamaton

Oppijan rooli (toimijuus)

Matemageneettinen(those activities which give birth to learning)

Generatiivinen (having the ability to originate, produce or pro-create)

Tom Reeves Evaluating What Really Matters in Computer-Based Education. Saatavilla(online): http://www.educationau.edu.au/archives/cp/reeves.htm

41Opetuksen suunnittelun viitekehys (vrt. esim. West&Staub 2003 s. 6)/suljettu opetus

West, L.&Staub,F. (2003) Content-focused coaching. Transforming mathematics lessons. Portsmouth,NH:Heinemann

Oppitunti/jakso

Mitä? Miten?

Miksi?Kenelle?

”Standardit”Opetus

suunnitelma Opetusmalli

Oppimisenja

opettamisen teoriat

Kasvatusfilosofia

Kognitiivisen oppipoikakoulutuksen suunnitteluperiaatteet (JEE)

Sisältö (eksperttiyteen liittyvä tieto) Tiedonalueen tieto(käsitteet, tosiasiat ja proseduurit)Heuristiset strategiat (tehtävien suorittamiseen yleisesti sopivat tekniikat)Kontrollistrategiat (kuntoutujan ongelmanratkaisuprosessia/tehtävän suoritusta ohjaavat ja sitä säätelevät toimet)Oppimisstrategiat (tieto siitä, miten oppia käsitteitä, tosiasioita ja proseduureja)

Menetelmät (opettamisstrategiat; tavat joilla eksperttiyden kehittymistä edistetään) Mallintaminen (opettaja suorittaa tehtävän/harjoitteen niin, että oppija voi tehdä siitä havaintoja)Valmentaminen (opettaja tekee havaintoja ja tukee niihin perustaen oppijan tehtävän suoritusta)”Scaffolding” (opettaja tarjoaa tukea auttaakseen oppijaa suoriutumaan tehtävästä)Artikulointi (opettaja rohkaisee oppijaa verbalisoimaan tietoaan ja ajatteluaan)Reflektointi (opettaja rohkaisee ja kannustaa oppijaa vertaamaan omaa suoriutumistaan muiden suoriutumisiin)Tutkiminen (opettaja pyytää oppijaa ehdottamaan omia ongelmia/haasteita ja niihin ratkaisuja

Toimintojen jonottaminen (oppimiseen liittyvien toimintojen asettaminen järjestykseen) Monimutkaisuuden lisääntyminen (tehtävät ja harjoitteet vaikeutuvat asteittain oppimisprosessin edetessä)Erilaisuuden lisääntyminen (opitun soveltamista edistetään harjoittelun/harjoitteiden liittämistä useisiin erilaisiin tilanteisiin)Globaaleista lokaaleihin taitoihin (ennen yksityiskohtaisiin osaharjoitteisiin/harjoitteluun menemistä käsitteellistetään koko ongelma/haaste/muodostetaan kuva koko ongelmasta/haasteesta)

Sosiologia (oppimisen sosiaaliset ulottuvuudet) Situationaalinen oppiminen( oppimistoimintaan liittyvät harjoitteet sijoitetaan todellisen työn tehtävien yhteyteen)Käytäntöyhteisöt (jaetaan oppimisprosessissa tehtävän/ongelman/haasteen suorituksessa erilaisia näkökulmia)Sisäinen motivaatio (oppijat asettavat henkilökohtaisia tavoitteita oppimiseen liittyvien taitojen oppimiseksi ja ratkaisujen etsimiseksi)Yhdessä tapahtuva toiminta (oppijat pyrkivät tavoitteisiin yhdessä tapahtuva toiminnan avulla) Sovellettu lähdettä: Collins, A. (2005) Cognitive apprenticeship. Teoksessa Sawyer, R. Keith (Toim.) The Cambridge Handbook of the Learning Sciencies. New York: Cambridge University Press.

47Opetuksen/oppimisympäristöjen suunnittelun erilaisia lähestymistapoja

•Empiirinen suunnittelu (nopea protoilu)

•Systemaattinen suunnittelu

•Kontekstuaalinen suunnittelu

48Empiirinen suunnittelu (nopea protoilu)

Intuitio

Tuote/tulos

Käyttö

Kokemukset

49

Systemaattinen suunnittelu (systematic instructional design)

Intuitio

Suunnitteluperiaatteet (design principles)

Toteutus (varsinainen suunnittelutyö)

Kokemukset Synteesi Tutkimustieto

Suunnittelun määritys

Suunnitteluohjeet

Tuote

Käyttö

50Kontekstuaalinen suunnittelu (Beyer&Holtzblatt 1999)

”Contextual design is a state-of-art approach to designing products directly from a designer’s understanding of how the customer works”.

”The best product designs result when the product’s designers are involved in collecting and interpreting customer data and appreciate what people need”:

(Byer&Holtzblatt (1999) Contextual Design. Interactions. january. 32-42)

51Kontekstuaalinen suunnittelun eteneminen(Beyer&Holtzblatt 1999)

Keskustelu asiakkaan

kanssa kun he tekevät työtä

Kootun aineiston tulkinta moniam-

matillisessa tiimissä

Aineiston tiivistäminen

(useiden asiakkaiden aineistot) Ratkaisujen

löytäminen Työn tueksi tarvittavan

järjestelmän strukturointi

Järjestelmän läpikäynti asiakkaan

kanssaJärjestelmän määritys

-> Tieto siitä, mitä asiakkaat tekevät

-> Jaetun näkökulman muodostaminen aineistosta

-> Yksittäisten väittämien luominen ko. työn tekijöiden toiminnasta

-> Parempi tapa tehdä työ

-> Järjestelmän kuvaaminen suunnittelua varten

-> Designin tarkistaminen ennen jatkosta päättämistä

-> Toteuksen arkkitehtuurin määritys

52ADDIE-suunnittelumalli (vrt. Smith&Ragan s. 10/ASE (Analysis, Strategy & Evaluation)

(Analysis, Design, Development &Implementation and Evaluation)

ks. esim.: http://en.wikipedia.org/wiki/ADDIE

Analyysi

Design

Kehittäminen

ToteutusArviointi (laatu)

53

ks. esim.: http://en.wikipedia.org/wiki/ADDIE

Mitä tehdään ko. vaiheessa?

Analysointi(Analysis)

Tarveanalyysi Ongelman tunnistaminen, Tehtäväanalyysi

Design(Design)

Tavoitteiden kiinnittäminenOpetusmallista päättäminenTarvittavien resurssien arviointiKoeosioiden laatiminen

Kehittäminen(Development)

Suunnitteluohjeiden laadintaKulkukavion laadintaTyöskentely tuottajien/tekijöiden kanssa

Toteutus (Implementation)

Opettajien kouluttaminenKokeilu (pilot)

Arviointi (Evaluation)Ajan arviointi Testin/kokeen tuloksen arviointiKyselyn tmv. analyysi jne.

54

Tarveanalyysi?

Tavoiteltava (ideaali-)

tilanne

Olemassa-oleva

tilanneTarve=

55Tarveanalyysin lähteet (Lee&Owens 2000)

Lee&Owens (2000) Multimedia-Based Instructional Design. San Fransisco: Jossey-Bass/Pfeiffer

•Normatiivinen tarve (koska opetussuunnitelma edellyttää ...)

•Tiedostettu tarve (mitä oppilas tuntee tarvitsevansa ...)•Julkituotu tarve (tarve tehdä asia toisella tavalla, koska sitä meiltä odotetaan)

•Verrattu tarve (koska nuo niin mekin ...)

•Ennakoitu tarve (nähtävissä oleva oppilaan kehitys edellyttää, että ...)

56Tarveanalyysi ja koulutussuunnittelu

Kuvataan tämänhetkinen tilanne

ks. Lee&Owens (2000) Multimedia-Based Instructional Design. San Fransisco: Jossey-Bass/Pfeiffer

Laaditaan työnkuva (mitä tarvitaan työn suorittamiseksi, miten työ tehdään tällä hetkellä mm.)

Listataan työn tavoitteet tärkeysjärjestyksessä ja osoitetaan niiden keskinäinen riippuvuus

Tunnistetaan erot työn tämänhetkisen suorittamisen ja ideaalisuorituksen välillä

Tunnistetaan hyvin toimivat asiat

Priorisoidaan toiminta tarvekartoituksen suuntaisesti

57Avoimen oppimisympäristön suunnittelu

(Hannafin, m., Land, S.&Oliver, K.(1999) Open learning environments. Kirjassa Reigeluth, C. (Ed.) Instructional-Design Theories and Models. Mahwah, NJ:LEA)

Oppimista mahdollistavat kontekstit (Enabling contexts)(tilanteesta nousevat tai tilanteeseen tuotavat näkökulmat, jotka vaikuttavat siihen, miten oppimisen tarve nousee ja sen tavoite suuntautuu)

Resurssit(Resources)(Resurssit muodostuvat painetusta materiaalista, verkossa olevasta materiaalista, ihmisistä jotka voivat välittää informaatiota)

Työvälineet(Tools)(Välineet, jotka auttavat ideoiden ja resurssien kiinnittämisessä ja manipuloinnissa)

”Scaffolding”(Rakennustelineiden pystytys)(Prosessit, jotka tukevat yksilön oppimisen liittyviä pyrkimyksiä)

58

Mahdollistavia kontekstejaSkenaariot, ongelmat, analogiat tai

kysymykset, joihin oppilas tuottaa vastauksenOmista mielenkiinnon kohteista nousevat kysymykset, huolen aiheet jne

Hannafin, Land&Oliver 1999 jatkuu...

Resurssit

Staattiset vs. dynaamiset

Työvälineet

Prosesoinnin, etsinnän, kokoamisen, järjestelyn ja generoinnin

työvälineet

”Scaffolding”

Käsitteellinen (ehdotukset, käsitekartat ja puut), Metakognitiivinen (kannustus oman ajattelun pohdintaan), Proseduaalinen (tuutorointi), Strateginen (vaihtoehtoiseen ajatteluun tai näkökulmaan

ohjaaminen)

59Tarveanalyysi ja koulutussuunnittelu

Kuvataan tämänhetkinen tilanne

ks. Lee&Owens (2000) Multimedia-Based Instructional Design. San Fransisco: Jossey-Bass/Pfeiffer

Laaditaan työnkuva (mitä tarvitaan työn suorittamiseksi, miten työ tehdään tällä hetkellä mm.)

Listataan työn tavoitteet tärkeysjärjestyksessä ja osoitetaan niiden keskinäinen riippuvuus

Tunnistetaan erot työn tämänhetkisen suorittamisen ja ideaalisuorituksen välillä

Tunnistetaan hyvin toimivat asiat

Priorisoidaan toiminta tarvekartoituksen suuntaisesti

15.11.10

OPPIMISAIHIO (LEARNING OBJECT)

Oppimisaihio koostuu jonkun todellisen ilmiön digitaalisista representaatioista sekä ilmiön tulkintaa tukevista ja auttavista työvälineistä.

Representaatio viittaa joko suoraan tai epäsuorasti olemassaolevaan, ilmiöön yhdistyvään objektiin tai siihen kontekstiin, johon objektit sijoittuvat.

Representaatiot tekevät mahdolliseksi objektin tarkastelun useista näkökulmista.

Fyysiset ja kognitiiviset työvälineet auttavat kohteesta käytävissä merkitysneuvotteluissa.

61

10.04.23

OPPIMISAIHIOT OPPIMISESSA

62

Oppiminen oppimisaihioita rakentamalla

Oppiminen olemassaolevien oppimisaihioiden

tuella

Suunnittelijoina oppijat ja opettajat

Suunnittelijoina opettajat ja asiantuntijat

CoL (community of learning)

CoI (community of interest)

10.04.23

OPPIMISAIHION “ONTOLOGIA”63

Oppimisaihio IlmiöIlmiötä edustavat

objektit

Konteksti

10.04.23

Työskentelysuunta

Esimerkki

10.04.23

64

Kestävä kehitys

Raakaöljyn loppuminen

Öljyn hinnan kallistuminen

Öljyonnettomuudet ÖljysodatUudet poliittiset

liikkeetSähköautot

Oppimisaihio?

65OPPIMISAIHIO OSANA OPPIMISTOIMINTAA

10.04.23

66OPPIMISAIHION KONSTRUOINNIN PÄÄVAIHEET (CF)

ILMIÖN ARTIKULOINTI

OPPIMISAIHION SUUNNITTELU

OPPIMISAIHION DOKUMENTOINTI

OPPIMISAIHION RAKENTAMINEN

I

IIIII

10.04.23

67OPPIMISAIHION KONSTRUOINNIN ETENEMINEN TOISIN KUVATTUNA

10.04.23

RECOGNITION THE PHENOMENONThe starting-point of the learning process may be a visit to the authentic environment and existing digital resources that represents the environment.

CHOOSING THE DRIVING QUESTION RELATED TO THE PHENOMENON

CHOOSING THE REAL OBJECTS TO STUDYObjects in the nature and culture environment that mediate the phenomenon and provide answers to the driving question. DESIGNING THE STRUCTURE Choosing and preliminary designing the digital representation of the chosen object.

REAL VISIT - COLLECTION OF DATATaking photos, video clips, making interviews, observations, measurements etc.

CHOOSING, ORGANIZATION AND INTEGRATION THE COLLECTED DATA ABOUT REAL OBJECTS

DESIGNING AND IMPLEMENTATION THE SUPPORT FOR CONTEXTUALIZATION Description of agency, guidelines, scaffolds, information resources and glossary for application of the developed learning object.

TECHNICAL INTEGRATION OF CONSTRUCTED DIGITAL RESOURCES FOR THE LEARNING OBJECTIntegration to the chosen environment (e.g. wiki).

68

Ilmiön artikulointi

Oppimisaihion suunnittelu

Oppimisaihion dokumentointi

Oppimisaihion rakentaminen

10.04.23

Descriptions of the used concepts

SCAFFOLDS Social, conceptual and functional assistance offered to support learning, e.g. reflective questions and worked examples.

GUIDELINES Ideas how to use the object in practice.

AGENCY Description about social setting and the roles during the activity.

INFORMATION RECOURSES Possible domain experts, existing research data, literature, www-materials etc.

GLOSSARY, TAGSLanguage / keywords that refers to the phenomenon and objects.

DOMAIN PERSPECTIVESPoints of views and chosen expert cultures to study phenomenon and object in question.

REPRESENTATIONSVideos, pictures, drawings, text, sound, map, animations and their combinations.

TOOLSPhysical (e.g. hammer) and cognitive tools (e.g. tree structure) for the construction and in use of learning object.

CASE STUDIESResearch reports (case studies), own observations, measurements, interviews etc. related to the phenomenon.

MODEL, SIMULATIONDifferent conceptual creations e.g. scale models, diagrams, operation /action models etc.

REAL OBJECTExisting physical artefact or object in the nature, culture environment or elsewhere.

69

10.04.23

OPPIMISAIHIOIDEN DIGITAALISIA REPRESENTAATIOITA

Biologin näkökulma http://www.edu.joensuu.fi/kuvagalleriasokl/

Kohteet/album/Biologi/index.html

Insinöörin näkökulma http://www.edu.joensuu.fi/kuvagalleriasokl/

Kohteet/album/Insinoori/index.html

Taloustieteilijän näkökulma http://www.edu.joensuu.fi/kuvagalleriasokl/

Kohteet/album/Ekonomi/index.html

Kulttuurintutkijan näkökulma http://www.edu.joensuu.fi/kuvagalleriasokl/

Kohteet/album/Antropologi/index.html

10.04.23

70

71

Tulevaisuuden oppimisympäristöt?

http://www.youtube.com/watch?v=NtPV6n04sDk

Oppimisen arviointi ja tulevaisuuden

oppimisympäristöt?

72

Perinteinen arviointikäytäntö

Autenttinen arviointi

Vastauksen valinta Tehtävän suoritus/ongelman ratkaisu

Keksitty (luonnoton) Todelliseen elämään liittyvä

Tunnistaminen/mieleenpalauttaminen

Konstruointi/soveltaminen

Opettajan jäsentämä Oppijan jäsentämä

Epäsuora osoitus osaamisesta Suora osoitus osaamisesta

Muuttuvat arvioinnin käytännöt

73

o Mitä on autenttinen arviointi?

o Miksi arviointia toteutetaan?

o Oppimisen arvioinnin muodoista

o Arviointi ja opetusprosessi

o Milloin oppimisen arviointi on onnistunut?

o Arvioinnin funktioita (oppimista laajemmin)

o Arvioinnin käytännön toteutuksen päämuodoista

o Asenteen arviointi

Seuraavassa…

Mitä on autenttinen arviointi?74

”Arvioinnin muoto, missä oppijoita pyydetään suorittamaan todellisen elämän tehtäviä, jotka demonstroivat opitun tiedon ja taidon soveltamista”.

”Muodostuu oppijoita sitouttavista ja merkityksellisistä ongelmista tai tärkeistä kysymyksistä, joiden ratkaisuissa heidän täytyy käyttää oppimaansa suoriutumalla niistä tehokkaasti ja luovasti. Tehtävät ovat joko toisintoja tai analogisia ongelmille, jotka ovat tavallisia jokaiselle kansalaiselle, kuluttajalle tai alan ammattilaiselle”.

Vrt. http://jonathan.mueller.faculty.noctrl.edu/toolbox/whatisit.htm

Arviointia toteutetaan, kun75

halutaan koota tietoa siitä, mitä oppilas tietää ja osaa (ennakkoon)

halutaan tietoa oppimisen etenemisestä (oppimisprosessissa; monitorointi)

tavoitellaan tietoa oppilaan oppimistuloksista arvosanan antamista tai muuta raportointia varten

Oppimisen arvioinnin muodoista (Morrison, Ross&Kemp,2001)

76

Formatiivinen arviointi (formative evaluation)

Kommentti: lisäksi diagnostinen arviointi = tarvearviointi

Morrison, Ross&Kemp (2001) Designing effective instruction. John Wiley.

Summatiivinen arviointi (summative evaluation)

Konfirmatiivinen arviointi (confirmative evaluation)

77

Odotukset/tavoitteetoppimiselle

Opetusprosessi

Korjaaminen

Saavutettuoppiminen

Arviointi osana opetusprosessia

Formatiivinenarviointi

Summatiivinenarviointi

Diagnostinen arviointi/

tarveanalyysi

Konfirmatiivinen arviointi

Milloin oppimisen arviointi on onnistunut?

78

Arviointi muodostaa osan opetusta (erityisesti sen suunnittelua)

Oppilaat ovat tavalla tai toisella mukana itsensä arvioinnissa

Palaute oppilalle ja opettajalle on merkityksellistä ja välitöntä

Kaikilla oppilailla on mahdollisuus osoittaa se, mitä he tietävät ja osaavat tehdä

Arviointi edistää oppimista

Arviointi motivoi oppilasta

Arviointeihin liittyviä funktioita79

• Tiedon koonti oppilaan suoriutumisesta oppimisen edistämisen tueksi (assessment): formatiivinen ja summatiivinen arviointi

• Oppimisen laadun, arvon tai merkityksen arviointi (evaluation): summatiivinen arviointi -> osa arvosanaa

• Oppilaan, vanhempien jmv. informointi siitä, mitä on saatu aikaan, tehty ja mitä tullaan tekemään (communication, arviointiin liittyvä kommunikointi): formatiivinen arviointi -> oppilaan profiili, henkilökohtainen tiedonanto, reppuvihko, HOPS, portfolio, oppilan itsereflektio jne; summatiivinen arviointi -> todistus

Mikä ero on formatiivisella ja summatiivisella arvioinnilla (vrt. Stake 1981)?

80

Kun kokki maistaa keittoa, kyseessä on formatiivinen lähestymistapa arviointiin

Kun asiakas maistaa keittoa, hänen toimintansa edustaa vastaavasti summatiivista lähestymistapaa arviointiin

Kumpi on kokki ja vastaavasti asiakas - oppilas/opettaja?

Robert E. StakeEducational Evaluation and Policy Analysis, Vol. 3, No. 3 (May - Jun., 1981), pp. 91-94

Arvioinnin käytännön toteutuksen päämuodoista

81

Testit/kynä ja paperi-kokeet (monivalinta, oikein/väärin, täydennys, yhdistä, lyhytvastaus, nimeä jne)

Suullinen kommunikointi (haastattelutilanteessa, kysymys&vastaus, vertaisopetus, konferenssi); arvioinnin kohteena useimmiten puhumisen ja kuuntelun taidot, kyky puolustaa positiota tai näkökulmaa, informaation koonti, syntetisoinnin taito

Kirjoitetun arviointi (esseet, oppimispäiväkirjat, tapahtumamerkinnät mm.); arvioinnin kohteena kirjoittamisen ja organisoinnin taidot, tutkimuksen teon taidot, edistyminen asiassa, päämäärän kiinnittäminen, kokemukset ja sanasto

Suoriutumisen arviointi/autenttinen arviointi (ns. näyttö; opetusnäyte esim); korkean tason tietoa ja taitoa arvioidaan todellisen maailman kontekstissa, missä tieto ja taito haastetaan

”Kynä ja paperi testit” (vrt. Smith&Ragan, 2004, 114)

82

Testiin liittyvillä osioilla/kysymyksillä on tavallisesti vain äärellinen ja rajoitettu määrä oikeita vastauksia

A. ”Objektiiviset testit”

• Mieleenpalauttamiseen liittyvät osiot (lyhytvastaustehtävä, aukkotehtävä tai täydennystehtävä, yhdistelytehtävä)

• Tunnistamiseen liittyvä osiot (monivalintatehtävä, oikein/väärin-tehtävä mm.)

B. Tuottamistehtävä (oppilas tuottaa tai rakentaa vastauksen; vaatii enemmän oppilaalta kuin pelkkä mieleenpalautustehtävä)

A. Objektiiviset testit83

Testiin liittyvillä osioilla/kysymyksillä on tavallisesti vain äärellinen ja rajoitettu määrä oikeita vastauksia

Yhdistelytehtävä: Yhdistä toisiinsa sarakkeessa A olevat oikeaan sanaan sarakkeessa B

A B

Keskiarvo Keskimmäinen

MoodiUseimmin esiintyvä

MedianiVaihtelu

Arvojen summa jaettuna niiden

lukumäärälä

Monivalintatehtävä:Mikä seuraavista kaupungeista on itäisin kaupunki Suomessa?

a) Lappeenranta

b) Savonlinna

c) Joensuu

d) Kuusamo

B. Tuottamistehtävät84

Oppilas tuottaa tai rakentaa vastauksen; suoritus vaatii enemmän oppilaalta kuin pelkkä mieleenpalautustehtävä

Täydentämistehtävä (aukkotehtävä)

Lyhyt essee (määrittele tai kuvaa lyhyesti ...)

Pitkä essee

Ongelman ratkaisu

Suoriutumisen/autenttisen arvioinnin muotoja (vrt. Smith&Ragan, 2004, 112)

85

• Havaintojen tekeminen oppimisen/työnteon yhteydessä (esim. viankorjaus, opetustaidon arviointi, monimutkainen ongelmanratkaisu jne.; aineiston koonti: tsekkauslista, havainnointilomake)

•Simulaatiot (yleensä tilanteissa, missä ei ole järkevää tai mahdollista tehdä arviointia todellisen elämän tilanteessa; vrt. lentäminen; aineiston koonti: tsekkauslista ja arviointiasteikot)

•Esseet (usein niin, että on useita arvioijia)

•Portfoliot/artefaktit/suunnitelmat(designit) (sopivat hyvin laajojen osaamisalueiden arviointiin; ks. esim. http://www.edu.fi/itsearviointi/suomi/opetus/portfol.html )

Suoriutumisen arvioinnin esimerkkejä 86

Suora suoriutumisen arviointiesim. testi, missä oppilaan tehtävänä on sitoa purjehtimisessa tarvittavia solmuja

Suoraan havaintoon perustuva käyttäytymisen arviointi

esim. opettajan puheen selkeyden arviointi viisiportaisella asteikolla

Suoraan havaintoon perustuva käyttäytymisen arviointi tsekkauslistalla

esim. turvalliseen työskentelyyn ohjaaminen, kun oppilaat ryhtyvät käyttämään työvälinettä tmv.

Epäsuoraan mittaamiseen perustuva käyttäytymisen arviointi

esim. opiskelijan viestintätaitojen vertaisarviointi luokkatilanteessa

Autenttinen testiesim. työvälineen käytön testi, oppilaan

tekemän esineen, posterin tai portfolion arviointi

87Suoriutumisen arvioinnin laadullinen arviointi - esimerkkinä työnäytteen arviointi

Taso Tulkinta

4kiitettävä suoriutuminen

Oppilas saavutti erinomaisella tavalla tavoitetason, suoritus ilmensi taitavuutta ja luovuutta

3korkeatasoinen suoriutuminen

Oppilas saavutti hyvän tavoitetason. Suoritus osoitti, että oppilas kykenee suoriutumaan ko. tehtävistä ja ymmärtämään tekemänsä.

2lähes odotettu suoriutuminen

Oppilas saavutti tavoitteet hyväksyttävällä tavalla. Hyvä suoriutuminen ja asian ymmärtäminen ovat kehittymässä; virheitä esiintyi

1puutteita omaava suoriutuminen

Oppilas ei ole vielä kykenevä suoriutumaan työstä hyväksyttävällä tavalla, yritystä on, mutta myös vakavia virheitä esiintyy, puutteita ja väärinymmärtämistä esiintyy

Asenteen arviointi 88

Havaintojen tekeminen opetuksesta Kuinka monet oppilaista kiinnittää asiaan huomiota?

Kuinka usein oppilas osallistuu luokkakeskusteluun?Missä määrin oppilas näyttää viihtyvän oppitunnnilla?

Käyttäytymisen arviointi Kuinka moni oppilaista valitsee matematiikan 2. kurssin matematiikan 1. kurssin jälkeen?

Asennemittaus/haastattelu Sairaalan potilaiden toimesta tapahtuva heitä

hoitavien hoitajien työskentelyn arviointi esim. asennemittarilla/ haastattelukysymyksillä.

89

Enkenberg J. 2001. Oppimisesta ja opetusmalleista yliopistokoulutuksessa. http://sokl.joensuu.fi/verkkojulkaisut/kipinat/

Enkenberg J. Yliopistopedagogiikka haasteena ja kehittämisen kohteena http://sokl.joensuu.fi/verkkojulkaisut/tutkivaope/enkenberg.htm

Luentoja valaisevia lähteitä:

90

Luennolla käsiteltäviä asioita?

I. Ongelman anatomia (Rubinstein)

II. Ongelmia toisistaan erottavia seikoja (Jonassen)

III. Ongelmien tyypittelyä (Jonassen)

IV. Ongelman ratkaisun tekijöistä (Schoenfeld)

V. Ongelman ratkaisun yleisistä ja spesifeistä prosesseista

91

Alku-tilanne

Loppu-tilanne

Prosessit

Konteksti

Ongelman anatomia (ks. Rubinstein, 1986, Enkenberg, 1990):

92Jonassenin tulkinta ongelmasta (Jonassen 2004, s. 3)

(...) ongelma on tuntematon entiteetti (suure) jossain asiayhteydessä (päämäärän ja sen hetkisen tilan välinen ero)

(...) tuntemattoman löytämisellä tai ratkaisulla tulee olla jokin sosiaalinen, kulttuurinen tai älyllinen merkitys. Ts. joku uskoo, että tuntemattoman löytäminen on etsimisen arvoista(...)

93Seikat, joiden suhteen ongelmat eroavat toisistaan (Jonassen 2004, s. 3-6)

1) Strukturoituvuus- dimensio (structureness)

Hyvin strukturoidut (well-structured); tavallisia kouluissa ja yliopistoissa mm.Haastavat oppilaan soveltamaan muutamaa ja tunnettua käsitettä, sääntöä ja periaatetta rajoitetulla tiedonalueella.

Kaikki tarvittava tieto on tavallisesti myös annettu tehtävässä.

Huonosti strukturoidut (ill-structured/wicked problems);Tyyppillisiä arkielämälle ja ammattikäytänteille. Ratkaisut eivät ole ennustettavissa tai loogisesti pääteltävissä. Ratkaisuun tarvitaan usein monen eri tiedonalueen tietoa ja taitoa (vrt. ympäristökysymykset). Useita ratkaisuja tai ei ratkaisuja ollenkaan.

94

2) Kompleksisuus-dimensio (complexity)

Kompleksiuutta määrittävät mm. se, mikä on ongelman vakaus sen ratkaisun aikana, sen muuttujien välisten sidosten määrä, ja se kuinka monta ja kuinka selkeää osaongelmaa ongelma sisältää.

Monesti huonosti määritelty ongelma on myös kompleksinen.

3) Dynaamisuus-dimensio (dynamicity)

Ongelmat vaihtelevat sen suhteen, kuinka vakaita ne ovat ratkaisunprosessin aikana (vrt. esim. osakemarkkinat). Dynaaminen ongelma on sellainen, minkä olemus muuttuu ratkaisun kestäessä

95

4) Tiedonaluespesifisyys-dimensio (domain (context) specificity)

Viimeaikainen tutkimus: ongelmanratkaisuprosessiin vaikuttaa sekä tiedonalue että ongelman konteksti. Näkökulma

liittyy myös asiantuntijuuteen siinä mielessä, että se on paitsi vahvasti tiedonaluespesifiä myös konteksti/kulttuurispesifiä. Matemaatikot ratkovat (samojakin) ongelmia eri tavalla kuin esim. insinöörit jne.

96Ongelmien tyypittelyä Jonassen mukaan (Jonassen 2004, 8-9)

Loogiset ongelmat (haastaa loogisen päättelyn; vain muutama muuttuja): esim. vesikannuongelma tai Hanoi-torni

Algoritmit (haastaa toimintojen peräkkäiseen suorittamiseen; laskemista ja oikean vastauksen tuottamista): esim. lausekkeen tekijöihin tako

Tarinat/sanalliset tehtävät (epätietoisuutta muuttujista; oikea algoritmin valinta tuottaa oikean ratkaisun): esim. kuinka kauan autolla A menee auton B ohittamiseen, kun autot ajavat eri nopeuksilla.

Säännön soveltamiseen liittyvät ongelmat (toimintojen sarja, joka määrittyy sääntöpohjaisesti): esim. kolmion kulmien summa

97Ongelmien tyypittelyä Jonassen mukaan - jatkoa

Päätöksentekoon liittyvät ongelmat (vaihtoehtojen valinta ja perustelu painottunut): esim. Kuinka pitkän kertomukseni tulee olla? Mikä sivuaine olisi hyvä minulle?

Vian etsintä (järjestelmän tutkimista, kokeilua, hypoteesin muodostamista ja testaamista): esim. Miksi auto ei käynnisty? Miksi tämä essee on huonosti kirjoitettu?

Diagnosoinnin seurauksen arviointi(vian korjaamisen tarvittavan menetelmän valinta ja vian korjaus): esim. Miten minun tulisi valmistautua tenttiä varten? Miten opetusta tulisi suunnata tälle oppilaalle?

Strateginen käyttäytyminen (Taktiikkojen soveltaminen reaaliajassa strategian toteutumiseksi) esim. Auton ajaminen eri olosuhteissa

98Ongelmien tyypittelyä Jonassen mukaan - jatkoa

Tapausanalyysi (ratkaisun tunnistaminen, vaihtoehtojen pohtiminen ja position puolustaminen): esim. Miten suunnittelen menun ulkomaisille vieraille?

Design (tavoitteen suunnassa tapahtuva artefaktin tuottaminen; ongelman strukturointi ja artikulointi): esim. Kirjoita lyhyt essee. Suunnittele silta. Suunnittele äidinkielen oppitunti 3. luokan oppilaille.

Dilemma(kompleksinen ongelma, jonka ratkaisu muodostaa uuden ongelman; näkökulmat yhteensovittamattomia): esim. Pitäisikö abortit kieltää lailla? Pitäisikö varallisuuvero poistaa?

99Ongelmanratkaisun tekijät (Schoenfeld, 1985)

Ongelmanratkaisu on kytkeyksissä neljään tekijään:

Tietoon, jonka oppilas tuo ongelmanratkaisutilanteeseen

Uskomuksiin, joita oppilaalla on itsestään oppijana ja tehtävään liittyvästä tiedosta

Heuristiikoista, jotka ovat hyödyllisisä ratkaisua yritettäessä

Kontrollista, joka liittyy tietoiseen, ratkaisun kannalta potentiaalisesten ratkaisukeinojen vertailuun

100Ongelmanratkaisuprosessit

Yleiset ongelmanratkaisuprosessit vs. spesifit

Yleisistä prosesseista ( itsesäätely- ja suunnitteluprosessit tai kehittynyt opiskelutekniikkka) on erityistä etua ns. huonosti strukturoitujen (ill-structured problems) tehtävien ratkaisussa (vrt. arjen ongelmat)

Spesifit prosessit/taidot ovat tehokkaita hyvin jäsentyneiden tai jäsennettyjen tehtävien ja ongelmien maailmassa (vrt. koulun oppimistehtävät?)

Spesifit ja tiedonalueen syvälliseen ymmärtämiseen liittyvät taidot ovat osa asiantuntijan tietoa ja taitoa

101Yleisiä ongelmanratkaisuprosesseja (vrt. Rubinstein 1986)

Kokonaiskuvan muodostaminen ennen ...

Pidättäytyminen alkuun nopeista johtopäätöksistä

Ongelman mallintaminen (ml. esim. apupiirros)

Ongelman esitystavan muuttaminen

Oikeitten kysymysten esittäminen ongelmasta

Ratkaisumenetelmien epäily

Taaksepäin työskentely

Analogioitten ja metaforien käyttö

Keskustelu ongelmasta muiden ratkaisua yrittävien kanssa

102Spesifejä ongelmanratkaisuprosesseja (vrt. matematiikka: Larson 1983)

Samankaltaisuuden etsintä

Vastaoletuksen käyttäminen

Ekvivalentin ongelman muotoilu

Tarkoituksenmukaisen merkintätavan käyttöönottaminen

Symmetrian hyväksikäyttö

Kuvion piirtäminen

jne.

Monimutkaisen ongelman ratkaisulle tyypillistä…

Monimutkaisen ongelman ratkaisun tunnuspiirteitä (liittyvät myös em. ongelman ratkaisuun; auttavat ymmärtämään haasteen):

Alkutilanne ja tavoitteet huonosti määriteltyjäOngelman sidoksisuus monen eri asianosaisen intresseihinMonesta eri lähteestä kootun tiedon liittäminen ratkaisuunRatkaisuprosessin dynaamisuus ja ”emergenssiys”Eri selvää aloitus-tai lopetuskohtaaToteutuva ratkaisuprosessi luonteeltaan iteratiivinen ja opportunistinen (erilaisia mahdollisuuksia tarjoava)

Tuloksena vain riittävän hyviä ratkaisuja ilman yhtä ainoaa oikeaa ratkaisua

103

104

Ongelman tyyppi vs.

potentiaaliset ratkaisumallit

Ulkoiset tietoresurssit ja työvälineet

Tiedonalue (usein monta), johon ongelma

sijoittuu

Ratkaisijan tiedot ja taidot

Ongelman ratkaisu-avaruuden dimensioita

Kirjallisuutta/lähteitä:105

Enkenberg, J. (1990) Tiedon ja ajattelun taitojen oppimisesta tietokoneympäristössä. Kasvatustieteiden tiedekunnan tutkimuksia N:o 33. Joensuun yliopisto.

Jonassen, D. (2004) Learning to solve problems. San Fransisco: Pfeiffer

Larson, L. (1983) Problem-Solving through Probelms. Virginia: Springer-Verlag

Rubinstein, M. (1986) Tools for Thinking and problem Solving. New Jersey: Prentice Hall

Schoenfeld, A. (1985) Mathematical problem solvinng. Orlando: Academic Press.