Tänä päivänä kouluissa suositaan oppiainerajojen rikkomista ja monitieteisyyttä. Myös teknologiasta on tullut kiinteä osa opetusta ja oppimista. Alati muuttuva koulu kysyy opettajalta sisältöjen ja teknologian hallinnan ohella hyviä vuorovaikutustaitoja – näin voidaan taata tilanteeseen sopiva ohjaus ja laadukas oppiminen.

Luonnontieteiden ja matematiikan opetuksessa teknologian tarjoamat mahdollisuudet liittyvät muun muassa dynaamisten representaatioiden eli simulaatioiden ja vuorovaikutteisten matematiikkaohjelmistojen, kuten GeoGebran käyttöön. Koulussa näitä voidaan hyödyntää alakoulusta aina ylioppilaskirjoituksiin saakka.

Simulaatioiden hyödyntäminen opetuksessa ei kuitenkaan merkitse sitä, että ilmiöiden kokeellinen tutkiminen mittalaitteilla tai arkisemmilla välineillä luokassa tai muissa ympäristöissä sivuutettaisiin. Päinvastoin – tutkimusten mukaan parhaiten oppii, kun opetuksessa yhdistetään sekä simulaatio että fyysinen tapa tutkia samaa ilmiötä. Simulaatioista on kuitenkin apua etenkin vaikeasti hahmotettavien ilmiöiden oppimisessa: evoluutiota ei voi nähdä paljain silmin pitkän aikajänteen takia, ja sähkövirran elektronit ovat puolestaan liian pieniä aistein havaittaviksi. Teknologian avulla oppijat voivat kuitenkin tutkia ilmiötä vuorovaikutteisin keinoin.

– Dynaamiset representaatiot kannustavat oppilasta ajattelemaan. Esimerkiksi geometrisia kuvioita tutkiessa on mahdollista kokeilla useita erilaisia tilanteita ja muokata tutkittavaa kohdetta mielensä mukaan. Tämä rohkaisee kokeilemaan ja sitä kautta ideoimaan sekä havainnoimaan säännönmukaisuuksia. Pieneltä lapseltakin voi nousta idea, jota opettaja ei ole ennen tullut edes ajatelleeksi, opettajankoulutuslaitoksen yliopistonlehtori, dosentti Markus Hähkiöniemi sanoo.

Opetuksen luonteen muuttuessa myös opettajuuden on muututtava. Opettajan rooli ei ole enää tiedon jakajana, vaan hänen tulee osata jättää oppilaille tutkittavaa. Samalla opettajan tulee kuitenkin olla läsnä ja kyettävä ohjaamaan ja tukemaan oppimista pohjautuen oppilaiden omiin ajatuksiin. Voisi herkästi luulla, että opettajantyö tulee helpottumaan sovellusten käytön avulla, mutta tilanne on jopa päinvastainen ­– kokonaiskuvan hallinta oppilasryhmän edistymisestä ja toiminnasta on haastavaa ja vaatii opettajalta herkkyyttä oppilaiden eritasoisen ajattelun tunnistamiseksi.

Hankkeen tutkijat Markus Hähkiöniemi (vas.), Antti Lehtinen ja Pasi Nieminen (edessä).

AdaptGuide-hanke pureutuu opettajan ohjauksen mukautuvuuteen

Syyskuussa alkaneessa AdaptGuide -akatemiahankkeessaan Hähkiöniemi, yliopistonlehtori Pasi Nieminen ja tutkijatohtori Antti Lehtinen pureutuvat juuri opettajan rooliin teknologia-avusteisen oppimisen aikakaudella. Hankkeen tarkoituksena on tutkia, miten eri ikäiset oppilaat toimivat dynaamisten tehtävien parissa, ja kuinka opettaja sopeuttaa ohjauksensa tilanteeseen sekä huomioi oppilaiden iän. Suomen Akatemian rahoittaman hankeen fokus on opetustilanteen vuorovaikutuksen ja teknologisten sovellusten rajapinnassa.

Vaikka samankaltaiset ideat opettajuuden muutoksesta jylläävät usealla eri kentällä, tutkijoiden mukaan matkaa uudenlaiseen opettajuuteen on vielä edessä. Aiemmissa hankkeissaan Hähkiöniemi ja Nieminen ovat työskennelleet työssä olevien opettajien kanssa ja tutkineet oppimisen kannalta hyödyllistä vuorovaikutusta luokassa.

­– Muutosta tapahtuu hitaasti, ja opettajankoulutuksen on oltava kärsivällisesti mukana tässä pidemmässä prosessissa. Kun opetuksen tehtävänä on synnyttää ajatuksia, vaatii oppilaiden ajatusten poimiminen ja tukeminen opettajalta herkkyyttä ja kehittymistä, yliopistonlehtori Pasi Nieminen toteaa.

Hankkeen aineisto tullaan keräämään osana luokanopettajakoulutuksen matematiikan ja luonnontieteiden pedagogiikan opetusta seuraavan kahden vuoden aikana. Saman opettajaopiskelijan pitäessä oppitunteja usealle eri ikäryhmälle saadaan hankkeen aineistossa eliminoitua yksittäisen opettajan henkilökohtaisten ominaisuuksien vaikutus muuttujiin.

– Hankkeessa tarkastellaan pienryhmätilanteessa opettajan ja oppimisympäristön tarjoamaa tukea, joten samojen opettajaopiskelijoiden ja saman oppimisympäristön hyödyntäminen mahdollistaa keskittymisen paremmin juuri opettajan mahdollisuuteen mukauttaa opetustaan oppilaiden toiminnan ja ajatusten mukaan. Tutkimusasetelma on siis myös kansainvälisellä tasolla erityislaatuinen, tutkijatohtori Antti Lehtinen sanoo.

Nelivuotisen akatemiahankkeen on määrä jatkua elokuuhun 2022.

Hankkeen verkkosivut löytyvät osoitteesta: http://r.jyu.fi/adapt-guide