Aiheen rajaus ja pedagoginen viitekehys

Ennen projektin alkua luokanopettaja Marianne Bollstr�m-Huttunen keskusteli Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskuksen tutkijaryhm�n kanssa siit�, mik� olisi hyv� aihe 6.luokan tutkivan oppimisen projektille. Yhdess� tutkijaryhm�n kanssa opettaja valitsi projektin aiheeksi energian, koska se oli heid�n mielest��n sopivan monimutkainen, moniulotteinen ja haastava aihe k�sitelt�v�ksi juuri tutkivan oppimisen menetelm�ll�.

Edellisen� vuonna opettaja oli opettanut energiaa 6.luokkalle perinteisin opetusmenetelmin. Tietoa energiasta oli oppikirjoissa sirpaleisesti, eik� opettajan mielest� oppilaille syntynyt selke�� k�sityst� siit�, mit� energia on. Energia on aihealueena monimutkainen ja vaatii oppilailta aikaa, jotta sit� voisi ymm�rt�� syv�llisesti. Kuitenkin aihe on hyvin keskeinen sek� luonnontieteellisest� ett� yhteiskunnallisesta n�k�kulmasta; Kyseh�n on siit�, kuinka maapallomme toimii!

Projektin ydinongelma oli: Mit� on energia? Ongelmana aiheen rajauksessa oli, ettei opetussuunnitelmassa tai oppikirjoissa ollut mit��n kokonaiskuvaa energiasta aiheena, vaan opettajan piti itse l�hte� tutkimaan, mit� asioita energia-k�sitteeseen liittyi olennaisesti. Opettaja p��tti ottaa projektin fokukseksi energian luonnontieteellisest� n�k�kulmasta ja j�tt�� energian yhteiskunnalliset merkitykset v�hemm�lle huomiolle. Ennen projektin alkua opettaja m��ritteli mielest��n keskeisesti energiaan liittyv�t asiat. M��ritelm�st� tuli opettajalle t�rke� tuki ohjattaessa projektia ja oppilaiden tutkimusprosesseja eteenp�in.

Projektin pedagogisena viitekehyksen� oli tutkivan oppimisen menetelm�, joka oli tuttu opettajalle, mutta uusi opiskelumenetelm� oppilaille. Projektin alussa opettaja esitteli tutkivan oppimisen prosessin oppilaille vaihe vaiheelta. Tutkivan oppimisen prosessiin palattiin my�s tutkimusprosessin edetess�: mietittiin yhdess�, miss� ollaan nyt ja mik� on seuraava ty�vaihe. Opettajan tavoitteena oli seurata projektissa tutkivan oppimisen mallia mahdollisimman tarkasti.

K�yt�nn�ss� opettaja p��tyi hieman erilaiseen pedagogiseen ratkaisuun kuin aikaisemmissa tutkivan oppimisen projekteissa. H�n p��tti, ett� kaikki oppilaat tekisiv�t oman, henkil�kohtaisen ty�skentelyteoriansa siit�, mit� energia on. T�m�n vuoksi jokaiselle oppilaalle perustettiin henkil�kohtainen opintokansio BSCW -ymp�rist��n. Opettaja p��tti my�s lis�t� henkil�kohtaisen tuen m��r�� kommentoimalla oppilaiden teht�vi� ja omia ty�skentelyteorioita opintokansioissa. T�m�n lis�ksi opettaja pyrki keskustelemaan oppilaiden kanssa tutkimusprosessin etenemisest� mahdollisimman paljon.

Tavoitteet ja konteksti

Energia-projektin sis�ll�llisen� tavoitteena oli, ett� oppilaat ymm�rt�isiv�t syv�llisesti energia-k�sitteen luonnontieteellisest� n�k�kulmasta. Projektin taidollisina tavoitteina oli, ett� oppilaiden ongelmanratkaisu-, tiedonhankinta- ja k�sittely sek� tiedon kriittisen arvioinnin taidot kehittyisiv�t tutkimusprosessin my�t�. Energia-projektin metakognitiivisena tavoitteena oli, ett� oppilaat kiinnitt�isiv�t tiedonrakentelun my�t� enemm�n huomiota omaan opiskeluprosessiinsa ja oppisivat ilmaisemaan ajatuksiaan yksityiskohtaisemmin (syvenev� tieto).

Projektiin osallistuvat oppilaat olivat tavallisia 6. luokkalaisia, 12-vuotiaita oppilaita, jotka olivat ennen projektia k�ytt�neet v�h�n tieto- ja viestint�tekniikkaa. My�s tutkivan oppimisen prosessi oli oppilaille tuntematon. Ennen energia-projektin alkua jokainen oppilas teki lyhyen esitelm�n jostakin avaruuden ilmi�st�. Esitelm�n tavoitteena oli, ett� oppilaat oppisivat valikoimaan tietoa ja selitt�m��n asioita omin sanoin. Esitelm�ss� oppilaat k�yttiv�t apunaan internetin tieto- ja kuval�hteit� ja tukisanakortteja. Mit��n ei saanut kopioida, vaan asiat ja ilmi�t piti osata selitt�� omin sanoin. Avaruus-esitelm�t valmistivat oppilaita tutkivan oppimisen projektissa k�ytett�viin ty�skentelytapoihin ja asioiden ja ilmi�iden selitt�miseen omin sanoin. Opettajan mielest� n�ill� esitelmill� oli edist�v� vaikutus energia-projektin onnistumiseen.

Projektin verkko-oppimisymp�rist�n� toimi BSCW4-ryhm�ty�ohjelma. Projektin aikana ymp�rist�st� k�ytettiin l�hinn� keskustelualueita yhteis�lliseen tiedonrakenteluun ja henkil�kohtaisia opintokansioita teht�vien palautukseen ja oman teorian kehittelyyn. Opettaja teki projektille my�s omat www-sivut, jotka antoivat projektille selke�mm�n ja visuaalisemman muodon ja rungon kuin ryhm�ty�ohjelma. Projektin www-sivuilla oli kalenteri, projektin johdanto, teht�v�t, ilmoitustaulu, linkit keskusteluihin ja BSCW:n, yhteiset m��ritelm�t, ty�skentelyteorian yhteenveto sek� energiaan liittyv� sanasto (ks. linkit).

Projekti alkoi lokakuun puolessav�liss� 2001 ja p��ttyi huhtikuussa 2002. Projektia ty�stettiin n. 3-4 tuntia viikossa ja joskus oppilaat j�iv�t v�lituntien ajaksi tekem��n projektiin liittyvi� teht�vi�. Projektiin liittyi my�s kotil�ksyj�. Opettajan omassa luokassa oli 9 tietokonetta verkossa, mik� mahdollisti projektin ty�st�misen ryhm�tunneilla, v�litunneilla ja koulun j�lkeen kerhotunneilla. Monesti oppilaat j�iv�tkin tekem��n teht�vi� luokkaan koulun j�lkeen.

Energia-projektin eteneminen

Projektin konteksti luotiin k�ynnill� Heurekan tiedepuistoon. Heurekassa oli n�yttelyit� mm. seuraavista aiheista: Maailmankaikkeus ja luonnonlait, El�m�n rakenne ja Energia ja tuotanto. Projektin edetess� Heurekan vierailuun palattiin yritett�ess� konkretisoida joitakin energiaan liittyvi� ilmi�it� tai k�sitteit�. Projektin kontekstia luotiin my�s katsomalla yhdess� video: Energia virtaa ja aineet kiert�v�t.

Heurekassa k�ynnin ja videon katselun j�lkeen jokainen oppilas kirjoitti itsen�isesti omaan opintokansioonsa ensimm�isen oman ty�skentelyteoriansa siit�, mit� energia on. T�m�n j�lkeen teoriat siirrettiin kriittisesti arvioitaviksi yhteiselle keskustelualueelle.

Keskustelualueella syntyi ty�skentelyteorioiden arvioinnin my�t� lis�� kysymyksi�, joita l�hdettiin yhdess� ratkomaan ensin omin selityksin ja sitten etsim�ll� yhdess� aiheesta lis�� syvent�v�� tietoa. Oppilaiden esitt�m�t kysymykset olivat tiivistetysti seuraavanlaisia: Miten/miss�/miksi energia liikkuu? Voiko energiaa n�hd� tai aistia? Onko energia kiinte��? Minne energiaa voi s�il��? Mihin energiaa tarvitaan? Miten el�isimme, jos energiaa ei olisi? Mit� sitten, jos ihmisell� ei ole energiaa? Kysymysten my�t� energiaprojektin keskeisiksi aihealueiksi muodostuivat: aineen kierto ja energian virtaus; energian n�kyminen; alkuaineet, yhdisteet ja aineen olomuodot; fotosynteesi; energian s�il�minen; ihminen ja energia sek� energialajit ja energian muuttuminen. Aihealueet olivat l�hes samat kuin opettajan itse tekem� m��ritelm� asioista, jotka kiinte�sti liittyiv�t energiaan.

Opettaja teki tutkimusprosessin edetess� oppilaille yksil�-, pari- ja ryhm�teht�vi�, joiden kautta pyrittiin etsim��n vastauksia n�ihin oppilaita kiinnostaviin kysymyksiin. Teht�vi� oli projektin aikana yhteens� kahdeksan. Teht�viin liittyi videoiden katsomista, tiedon hakemista internetist� ja eri kustantajien oppikirjoista, keskustelua ryhm�ss�, muistiinpanojen tekemist� vihkoon ja BSCW -ymp�rist��n, loogista p��ttely�, miellekarttojen ja ravintopyramidin piirt�mist�, cd-romppujen tutkimista sek� pelej�. Teht�viss� pyrittiin l�yt�m��n vastaus niihin muutamiin kysymyksiin, jotka olivat projektin alussa tai sen edetess� syntyneet yhteisiss� keskusteluissa. Koko projektin ajan oppilailla oli k�yt�ss��n projektivihko, johon he saivat tehd� muistiinpanoja, piirt�� tms. aina kun saivat uutta tietoa omaan ty�skentelyteoriansa tarkentamiseksi.

Teht�v�t olivat opettajan yll�pit�mill� www-sivuilla ja oppilaat tekiv�t my�s vastaukset www-sivujen muotoon sivueditorilla. Oppilaat tallensivat vastauksensa BSCW -ymp�rist��n, omaan kansioonsa. Opettaja kommentoi oppilaiden vastauksia henkil�kohtaisesti ja pyysi oppilaita tarvittaessa tarkentamaan niit�. Opettaja antoi oppilaille my�s yhteist� palautetta teht�vist� (esim. seuraavan teht�v�n alussa), jos jonkin teht�v�n suoritus oli ollut useimmilla oppilailla puutteellinen.

Kun teht�vi� oli tehty pari kuukautta, oppilaita pyydettiin kirjoittamaan toinen ty�skentelyteoria aiheesta: Mit� on energia? Teoriat vietiin yhteiselle keskustelualueelle kommentoitaviksi ja arvioitaviksi, jonka j�lkeen opettaja teki teorioista yhteenvedon.

Yhteenvedon j�lkeen koko luokka pys�htyi viel� katsomaan, mihin syvent�viin kysymyksiin ei oltu l�ydetty vastauksia. Viel� avoimet kysymykset opettaja jakoi aihealueisiin, joita pienryhm�t tutkivat. Opettaja jakoi luokan kuuteen ryhm��n, jotka pyrkiv�t yhdess� selvitt�m��n kukin yht� aihealuetta. Aihealueita olivat: vesikasvien yhteytt�minen, kasvin yhteytt�minen ja hengitys, hajottaminen, kasvien ravinteidenotto, sienet ja ihmisen ravinnonl�hteet. Ryhm�t valmistautuivat esitt�m��n yhteisen ty�skentelyteoriansa aiheestaan koko luokalle. Muut oppilaat saivat tehd� tarkentavia kysymyksi� esitt�jille. Esitykset videoitiin kokonaisuudessaan. Lopuksi videot katsottiin kertaalleen l�pi ja pohdittiin, saatiinko avoimina olleisiin kysymyksiin tyydytt�v�t vastaukset. Ryhm�teht�v�n ja muiden oppilaiden tarkentavien kysymysten j�lkeen jotkut oppilaat viel� t�ydensiv�t tai korjasivat omaa ty�skentelyteoriaansa.

Koko projektin ja tutkimusprosessin ajan luokka ker�si sanastoa ja sanojen selityksi� yhteiseen sanakirjaan, koska aiheen abstraktisuus vaati erityisten k�sitteiden tuntemista ja niiden k�ytt��. N�it� k�sitteit� olivat esimerkiksi eli�t, atomi, alkuaine, ravintoketju ja orgaaninen. Sanakirja oli projektin www-sivuilla.

Vaikka oltiin sovittu, ett� projektin aihe rajataan energian esiintymiseen luonnossa, haluttiin nostaa esiin ajankohtainen ydinvoimakeskustelu. Internetist� l�ytyikin paljon hyv�� tietoa ydinvoiman puolesta ja sit� vastaan.

Mit� opittiin?

Ryhm�teht�vien ja ty�skentelyteorioiden t�ydent�misen j�lkeen jokainen oppilas alkoi kirjoittamaan projektin loppuraporttia. Loppuraportissa oppilaiden piti omin sanoin kuvailla, mit� he ovat projektin aikana tehneet (prosessi), esitell� projektin tuloksia ja pohtia, mit� he ovat oppineet energiasta ja oppimisesta yleens�. Raporteista ilmenee, ett� oppilaat kokevat oppineensa uutta energiasta vertaillessaan ensimm�ist� ja lopullista ty�skentelyteoriaansa. Samoin raporteista ilmenee, ett� monet oppilaat kokevat oppineensa uusia opiskelutaitoja projektin aikana.

Projektin aikana opettaja piti oppilaille kaksi koetta. Ensimm�inen koe oli perusasioiden opiskelun j�lkeen, kun noin puolet teht�vist� oli tehty. Kokeen j�lkeen opettaja pyysi oppilaita kirjoittamaan omin sanoin yl�s, mit� asioita he eiv�t olleet kokeessa osanneet selitt��. T�m�n j�lkeen koe k�ytiin yhdess� kohta kohdalta l�pi ja oppilaat t�ydensiv�t itselleen muistiin niit� asioita, joita he eiv�t olleet kokeessa osanneet selitt��. Toinen koe oli lopullisten ty�skentelyteorioiden kirjoittamisen j�lkeen. Opettaja halusi testata, osasivatko oppilaat soveltaa oppimaansa erilaisiin yhteyksiin ja tilanteisiin. Opittujen asioiden soveltaminen eri asiayhteyksiin oli kuitenkin heikkoa.

Opettajan mielest� jokainen oppilas oppi paljon lis�� energiasta, mik� n�kyy heid�n ty�skentelyteorioidensa kehityskaaresta. Jokaisen oppilaan ty�skentelyteoria on erilainen, mik� ehk� kertoo siit� ett� eri oppilaiden mielest� erilaiset asiat olivat keskeisi� pyritt�ess� selitt�m��n, mit� energia on. My�s oppilaiden tieto- ja viestint�tekniikan sek� tiedon hakemisen ja -k�sittelyn taidot kehittyiv�t paljon projektin aikana.

Tutkimusprosessien ohjaamisesta

Opettajan mielest� teht�vill� oli suuri merkitys oppilaiden tutkimusprosessien etenemiseen ja projektin lopputuloksiin: "Opettajan teht�v�t auttoivat selv�sti ymm�rt�m��n energian eri puolia. Oppilaiden opiskeluprosessin v�lill� oli v�ltt�m�t�nt�, ett� opettaja opetti ja selitti asioita. Ohjailin oppilaiden ty�skentely� ja yritin j�rjest�� heille ty�skentely� varten otolliset olosuhteet tuomalla sopivaa opiskelumateriaalia ja tukien jokaista verkon v�lityksell�."

T�rke�� projektissa opettajan mielest� oli, ett� jokainen oppilas teki itse oman ty�skentelyteoriansa valmiiksi. Jokainen oppilas liitti omaan ty�skentelyteoriaansa projektin aikana opittuja, omaan mieleen j��neit� asioita. Aiemmissa projekteissa oppilaat ovat kyll� oppineet tekem��n hyvi� kysymyksi�, mutta ongelmallista oli etteiv�t kaikki oppilaat l�yt�neet tai viitsineet etsi� kysymyksiin vastauksia. T�ss� projektissa tavoitteena oli, ett� jokainen oppilas oppisi l�yt�m��n vastauksia itse esitt�miins� tai h�nelle esitettyihin tarkentaviin kysymyksiin.

Kaikkien oppilaiden ty�skentelyteoriat olivat erilaisia. Yhteenvetoja voidaan pit�� kuitenkin yhteisen� ymm�rryksen� siit�, mit� energia on. Yhteis�llisyys toteutui ty�skentelyteorioiden arvioinnissa, tarkentavissa kysymyksiss�, ryhm�t�iss�, keskusteluissa kasvokkain ja ty�skentelyteorioista tehdyss� yhteenvedossa.

Er�s pedagoginen ratkaisu, joka auttoi oppilaita kehitt�m��n omia ongelmanratkaisun taitoja, j�i opettajan mieleen projektin onnistumisen kannalta ratkaisevana; Tarkentavien kysymysten tekemist� harjoiteltiin niin, ett� projektin alussa opettaja esitti oppilaille omissa kansioissa tarkentavia kysymyksi� heid�n omissa ty�skentelyteorioissa esiintyvist� asioista. T�llainen ty�skentelyteoriassa esitetyst� asiasta tarkentavan kysymyksen tekeminen siirtyi my�s hiljalleen yhteiselle keskustelualueelle ja oppilaat tekiv�t tarkentavia kysymyksi� toisilleen. Opettajan mielest� projektin onnistumiseen vaikutti juuri se, ettei oppilaita rohkaistu tekem��n alun j�lkeen en�� uusia kysymyksi�, vaan tarkentamaan ty�skentelyteorioitaan ja esitt�m��n toisilleen tarkentavia kysymyksi� (Mit� tuolla tarkoitat? Miten energia muuttuu kemiallisesta energiasta liike-energiaksi?). Projektin ydinongelmaan palattiin aina v�h�n v�li� ja mietittiin yhdess�, mit� uutta tietoa on l�ydetty alkuper�iseen kysymykseen.

Opettajan mielest� oikea-aikainen, henkil�kohtainen tuki oli oppilaille t�rke��; Verkko-oppimisymp�rist� tukee yhteis�llist� tiedonrakentelua ja ajattelun n�kyv�ksi tekemist�, mutta henkil�kohtaisella palautteella ja keskustelulla on suuri merkitys oppilaiden ty�skentelyn etenemiseen ja onnistuneisiin oppimiskokemuksiin.

Projekti kesti kokonaisuudessaan puoli vuotta. Ty�skentelyn katkaisi joulu- ja talvilomat. Joskus oppilaat v�s�htiv�t aiheen k�sittelyyn, mutta opettajan mielest� n�in vaikean ja monimutkaisen asian oppiminen ja syv�llinen ymm�rt�minen vaatii aikaa. Projektissa edettiin oppilaiden oppimisen ehdoilla. Projektin tavoitteena oli energia-k�sitteen syv�llinen ymm�rt�minen, joka vaatii pitk�� prosessointia ja jatkuvaa ty�skentelyteorioiden tarkentamista. Sellaista ty�t� ei voi tehd� kahdessa kuukaudessa.

Katso lis�� tietoa projektista Energia-projektin www-sivuilta:

http://www.kolumbus.fi/mabohu/energia/energia.htm

Kommentoi