1. Tietoa on itsenäisesti rakennettava vaihe vaiheelta, sitä ei tule jakaa valmiina.
2. Objektiivisen, perseptuaalisen ja fysikaalisen todellisuuden kuvat on käsitettävä suhteessa toisiinsa. Eli strukturoitu analogia ei ole suora kuva fysikaalisesta todellisuudesta, vaan yritys hahmottaa sitä. Siksi tieteellinen tieto on aina epätäydellistä.
3. Tieto rakentuu kognitiivisista skeemoista ja struktuurimalleista, joita käytetään tarkkailtaessa todellisuutta.
4. Opetuksen on edettävä vaiheittain konkreetista abstraktiin, sisällöstä tarkempaan nimeämiseen ja lopulta tarkkaan käsitteiden määrittelyyn.

KUVIO 7. induktiivisen ajattelun rakenne, sovellettuna Taban mallista (Sahlberg, 1991, 74).

Ensimmäisessä vaiheessa kerätään aineistoa ja tehdään siitä tarkkoja havaintoja. Toinen vaihe on kaksiosainen. Siinä luokitellaan ja tunnistetaan ongelmaan liittyvät oliot, joiden välillä etsitään yhtäläisyyksiä ja eroja. Tulkintavaiheessa laaditaan jo johtopäätöksiä havaintojen pohjalta ja rakennetaan yleistäviä malleja selityksineen. Soveltamisvaiheessa pyritään ennustamaan ilmiöiden etenemistä löydettyjen periaatteiden valossa. Ennusteita pyritään myös todentamaan, jolloin teoriaa voidaan vielä muuttaa tarpeen vaatiessa. Vaiheiden aikana aktivoidaan oppilasta, opettajan toimiessa alkuperäisen aineiston hankkijana ja motivaation luojana tutkimusprosessissa. Mitä vanhempia oppilaat ovat, sitä enemmän vastuuta heille voi antaa ainestonkin keräämiseen. (Sahlberg 1991, 71-78.) Vaiheet liittyvät läheisesti Seinelän (1987) esitykseen kokeellis-induktiivisesta lähestymistavasta. Erona lähinnä se, että Seinelän versio sopi paremmin korkeammille kouluasteille pidemmälle etenevänä luonnonlakien selvittämisenä.

Induktiivisessa päättelyssä yritetään löytää suuresta määrästä yksittäistä tietoa yhteisiä asioita ja riippuvuuksia, päämääränä yleistyksen, käsitteen tai lain keksiminen. Deduktiivinen lähestymistapa on jokseenkin päinvastainen. Se periaatteena on edetä yleistyksestä yksittäiseen tietoon. Deduktiivinen päättely liitetään usein saavutetun tuloksen testaamiseen yksittäistä tietoa tarkastelemalla. (Sahlberg 1991, 79-82.) Deduktiivista lähestymistapaa voi niin ikään käyttää opetuksessa. Siinä voi yhdistyä perinteinen opettajakeskeinen esittämistapa, jonka jälkeen oppilaat voivat lähteä tarkastelemaan aiheen osa-alueita kokeellisesti. Yleisesti induktiivista tutkimista suositaan enemmän, jolloin oppilaiden tutkimustulokset kasataan lopulta yhtenäiseksi tietopaketiksi.

Induktiivisuus ja deduktiivisuus ovat tieteenkin lähestymistapoja. Ne toimivat siten hyvinä lähtökohtina mille tahansa avoimelle oppimistavalle ja opetusmenetelmälle. Opetuspakettikin (liite 1) on lähtenyt liikkeelle samoista periaatteista. Se itse asiassa yhdistää jossain mielessä lähestymistavat deduktiivis-induktiiviseksi kokonaisuudeksi, sillä projektin aloittavan demon (liite 2) kautta tarjotaan yleisen tason informaatiota aihepiiristä. Tämän jälkeen projekti etenee edelleen monipuoliseen tutkimuksellisuuteen pilkkoen aihepiiriä osiin, ja päättyy lopulta tiedon ja tulosten yhtenäiseen kasaamiseen.

Vaikka induktiivinen ja deduktiivinen lähestymistapa ovat tässä yhteydessä esitetty itsenäisinä kokonaisuuksina, niin niitä voi linkittää alla oleviin opetusmuotoihin. Seuraavaksi käsiteltävät konstruktivismin mukaiset opetus- ja oppimistavat toimivat linkityksessä keskenään. Niitä voi yhdistää perinteisiin opetusmenetelmiin, jolloin saavutetaan hyvin vaihtelevia tiedonkäsittely- ja oppimistapoja, kuten on myös opetusmateriaalin (liite 1) osalta tehty.

5.3.2 Suunnittelemalla oppiminen ja kognitiivinen oppipoikateoria

Konstruktivistinen oppimiskäsitys on kohtalaisen laaja ja hieman ympäripyöreä tapa kuvata oppimista ja sen strategioita. Siksi siitä on tehty käytännön sovelluksia, joiden avulla opettajat voivat tarkemmin paneutua opettamiseen konstruktivistisin periaattein. Suunnittelemalla oppiminen on konstruktivistinen sovellus, joka nimensä mukaisesti korostaa luovaa suunnittelua oppimisen keinona.

Learning by designing –teorian mukaan tieto designia. Enkerberg (2002) kuvaa tietokäsityksen luonnetta Perkinsiä (1986) mukaillen. Design on nelitahoinen järjestelmä, joka jakautuu tarkoitukseen, rakenteeseen, tyypillisiin esimerkkeihin ja perusteluun. Tämä tarkoittaa sitä, että tieto rakennetaan käytäntöihin liittyneenä. Strukturoitu tieto muodostuu malleista ja tapauksista, jotka kuvaavat tiedon luonnetta. Tämän lisäksi tiedossa on avaimet sen perustelemiseen ja arvioinnin kautta kehittämiseen. Koska tieto on aina jollain tavalla keksittyä ja luotua, ei opetus voi olla pelkästään sen suoraa välittämistä. Päinvastoin, opettaja ja oppilaat toimivat tehokkaassa yhteistyössä päämäärän saavuttamisen parissa. Opiskeluun liittyy paljon kokeilua, lukemista ja tutkimista. Tällöin opitaan ratkomaan myös ristiriitatilanteita pohdittaessa mahdollisia ongelmia tai menestymisen perusteita.

Suunnittelemalla oppiminen soveltuu erityisesti aloille ja aineisiin, jossa tarvitaan ongelmasuuntautuneen lähestymistavan mukaista mallia. Kuten esimerkiksi lääketieteessä usein käytetty tapausperusteinen opetus, pitää suunnittelemalla oppiminenkin sisällään samantyyppisiä periaatteita. Tavoitteena on ratkaisun löytäminen tiettyyn ongelmaan itsenäisellä työllä tai ryhmän kanssa toimimalla.

Käytännössä suunnittelemalla oppiminen voi tarkoittaa esimerkiksi LegoLogo tyyppistä monitahoista teknistä rakentamista ja suunnittelua, kuten Resnick ja Ocko (2002) esittävät. Päämäärä on vaikeasti asetettu, jolloin ongelman määrittäminen ja suunnittelu nousevat tärkeäksi osaksi työprosessia. Tehtävänä voi olla avoin prosessi, jossa tulee esimerkiksi suunnitella ja rakentaa tiettyjä käskyjä totteleva robotti. Työprosessin vaiheet  vaativat luovuuden kehittämistä ja runsasta tiedonhankintaa päämäärän saavuttamiseksi. Toivosen (1998) mukaan suunnittelemalla oppimisen merkitys korostuu juuri teknologiaopetuksessa, jolla vastataan paitsi yhteiskunnan vaatimiin teknologiosaamisen taitoihin, myös ongelmanratkaisutaitojen kehittämiseen. Suunnittelu- ja kehittämisprosessin tulisi olla pitkähkö ja laaja kokonaisuus, jossa ongelmanratkaisu on sidoksissa käytäntöön ja kokemuksiin autenttisissa oppimistilanteissa. Näin vastataan opetusta kehittäen myös konstruktivismin vaatimuksiin. LegoLogon tekniikkasarjat vaativat oppilailta suunnittelutaitoja ja niiden käyttämistä monimutkaisen lopputuloksen aikaansaamiseksi.

Vaikka Resnick ja Ocko (2002) sekä Toivonen (1998) puhuvat LegoLogo –tekniikkasarjojen puolesta, niin on hyvä suunnata tiettyä kriittisyyttä valmiiden rakennusprojektien käyttöä kohtaan. LegoLogoa käytettäessä on syytä muistaa, että suunnittelu todella lähtisi oppilaista, eikä esimerkki- ja mallisarjoista. Jotta ajattelun ja suunnittelun vapautta ei rajoitettaisi, kannattaa suunnittelemalla oppimisessa hyödyntää monipuolista materiaalia, jolloin lopputulos voi olla hyvin vaihteleva avoimesta suunnitteluprosessista riippuen.

Toinen sovellus, joka kehittyi konstruktivististen periaatteiden rinnalla 80-luvulla on kognitiivinen oppipoikateoria. Teoria (cognitive apperenticeship) on lähtöisin Collinsin työryhmältä 1980-luvulta. Teoria liittyy perinteiseen oppipoikatoimintaa, joskin siinä korostetaan nimensä mukaisesti juuri kognitiivisia prosesseja. Kognitiivisessa oppipoikateoriassa ohjaajan täytyy ulkoistaa omat ja oppijan kognitiiviset prosessit, jotta oppijan on mahdollista seurata, tutkia ja kehittää niitä. Kun kognitiivisen prosessin vaiheita käydään avoimesti läpi, ne tulevat oppijoille selvemmiksi, ja he voivat tarkkailla niiden etenemistä kuten käsityöläisoppipojat aikanaan. Oppipoikamalli käsittää sosiokulttuurisen lähestymistavan, jossa oppiminen tapahtuu aktiivisen ja vuorovaikutuksellisen kanssakäymisen perusteella. Tärkeää on aluksi selvittää metodit joita tiedonhankinta ja oppiminen vaativat. Lisäksi metakognitiivisia taitoja tulee jatkuvasti harjoittaa. (Järvelä 1996.)

Aluksi mallintamisessa opettaja demonstroi askareen käsittelyn lapsille, jolloin he tarkkailemalla opettajan prosessointia kehittävät omaa osaamistaan. Yksi tapa opettajan harjoittaa kognitiivisten prosessien julkituomista on videokuvata itseään ja luokan toimintaa. Kun prosessin etenemistä tarkkailee jälkikäteen videolta, sen vaiheisiin on helpompi tutustua ja myöhemmin uudelleen esittää. Myös lapset voivat tarkkailla omaa toimintaansa jälkikäteen, saaden näin palautetta omasta ajatustyöstään. Oppilaat joutuvat itsekin esittämään ajatuskulkuaan toiminnan edetessä, tällöin jäsentynyttä artikulaatiota kehittäen. Oleellista on myös reflektio ja oman toiminnan jatkuva tutkiminen sekä tarkkailu. Opettajan tulee mallintaa ja rakentaa omia prosessejaan oppilaiden nähtäväksi. Näin erilaiset lähestymistavat ja reflektointi tulevat oppilaille tutuiksi. Lopulta oppilaat lähtevät itse kehittämään omia ongelmanratkaisupolkujaan pelkän seuraamisen ja tutustumisen lisäksi. (Järvelä 1996; Berryman 2002.)

Esimerkiksi Convalin lukio New Hampshiressä rakensi tiedeprojektina aurinkovoimalla toimivan auton. Projekti kesti yhdeksän kuukautta ja vaati panosta oppilailta myös koulun jälkeen. Jotta auto saatiin valmiiksi, oppilaat joutuivat tutustumaan erilaisiin akateemisiin ja käytännönläheisiin tietoihin, kuten fysiikkaan, matematiikkaan, aurinkovoimaan, hydrauliikkaan, elektroniikkaan, mallinrakennukseen, metallityöhön ja alan ammattilaisten toimintaan. Lisäksi rahoituksen kerääminen vaati uudenlaisten taitojen käyttöä ja tiedottaminen kehitti journalistista kyvykkyyttä. Moinen mittava projekti vaatii ajatusten purkamista sanoiksi ja kognitiivisten prosessien seurantaa tehokkaasti ryhmän kesken. (Berryman 2002.)

Kognitiivisen oppipoikuuden ideassa ei voi olla huomaamatta yhteyttä Vygotskyn (1978) teoretisointiin. Mallioppiminen, lähikehityksen vyöhykkeen idea ja erityisesti pyrkimys sosiaaliseen toiminnan ja puheen siirtämisestä oppilaiden sisäiseksi reflektiiviseksi ajatteluksi sekä puheeksi, ovat kognitiivisen oppipoikuuden idean lähikäsitteitä.

Laatimani oppimisprojektin (liite 1) alkuasetelma on suunnittelemalla oppimisen mukainen. Annettu ongelmamallinen tilanne vaatii oppilailta juuri kuvattua monipuolista tiedonkäsittelyä, suunnittelua, opiskelua ja tiedon soveltamista käytäntöön. Hankittu tieto on siten ainakin osittain designia (ks. Enkerberg 2002), sillä käsitteitä syntyy ja jäsentyy myös muilla tavoilla. Kun projekti ei kiinnity valmiisiin LegoLogo ratkaisuihin, sisältää se moninaisempia ulottuvuuksia, ongelmia ja ratkaisun mahdollisuuksia, kuin yhden materiaalin ja päämääränvarainen tekniikkalegorakentaminen mahdollistaa. Kognitiivisen oppipoikateorian pohjalta toiminnan valokuvaaminen palvelee projektia paitsi tutkimuksellisessa mielessä, myös oppilaiden kannalta välineenä palata menneisiin keskusteluihin, suunnitelmiin ja ajatustyöhön. Kuvia voi käyttää myös raportoinnin tukena prosessin etenemistä selvitettäessä.

5.3.3 Ongelmalähtöinen tutkiva oppiminen

Tulevaisuuden kansalaisiin kohdistetut vaatimukset ja haasteet ovat moninaisia. Talous, tiede ja teknologia muuttuvat nopeasti, joten opetuksen on vastattava oppilaita kehittäen kyseisiin muutoksen tuomiin haasteisiin. Itseohjautuvuus, kriittinen ajattelu, looginen ja analyyttinen ongelmien ratkaisu, perusteltu päätöksenteko ja itsearviointi ovat jokaiseen ihmiseen kohdistuvia vaatimuksia, joita on mahdollista harjoittaa ja kehittää. (Engel 1999, 33-34.) Engel kohdistaa vaatimuksia erityisesti korkeakouluopetukselle, mutta perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet (2002) kirjaa hyvin samantyyppiset tavoitteet jo peruskoulutasolle. Ongelmasuuntautunut oppiminen nähdään yhtenä toimivana lähestymistapana laaja-alaisesti kehittävään oppimiseen. Ongelmanratkaisu liittyy jo Deweyn (1957) ajatuksiin kokemuksellisesta, toiminnallisesta ja elämyksellisestä oppimisesta, joten se on laaja-alaisesti oppilasta tukeva. Tekemisen ja ajattelun sidonnaisuutta korostaa myös Simon (1980), joskin hyvin kognitiivisesti, näin elämykset ja tunteet unohtaen.

Peruskoulutason ongelmanratkaisun tarkoitus on olla toiminnallista ja ongelmasta riippuen hyvinkin elämyksellistä. Ongelmanratkaisun idea on opetussuunnitelmallisesti laaja ja se liittyy yhteiskunnallisiin tiedonkäsittelyn ja -soveltamisen valmiuksiin (ks. Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet 2002). Haapasalo (2001, 28-29, 36) korostaa uuden tyyppistä kysymysten esittämistä, tiedon analysoimista ja ryhmässä toimimista. Ongelmasuuntautuminen ei ole tiedonalasidonnaista,  joten sen harjoittaminen palvelee yleisesti itsenäisyyteen kasvamista, tietotaidon hankkimista ja uusista tilanteista selviämistä. Konstruktivistinen tietokäsityshän on asettanut objektiivisuuden kyseenalaiseksi, ja korostaa tiedon rakentamista ja yksilöllisyyttä. Ongelmanratkaisu on juuri niitä ideoita palveleva kokonaisvaltainen oppimisprosessi. Kokonaisvaltaisuus tulee ilmi Llorentenkin (1996, 155-164) tehtäväsuuntautuneen ongelmanratkaisun tarkastelussa, jossa hän korostaa ongelmanratkaisuprosessin osien yhteenkuuluvuutta. Osiksi hän nimeää ongelmanratkaisijan, sosiaalisen kontekstin ja tilanteen muut elementit. Ratkaisija on aktiivinen toimija, joka hyödyntää tilanteen elementtejä ja materiaalia sosiaalisessa vuorovaikutuksessa.

Ongelmaksi voidaan määritellä tehtävä, johon oppilaalla ei ole käytössään valmista ratkaisumallia. Tällöin hän joutuu yhdistelemään aiempia tietojaan ja kokeilemaan erilaisia mahdollisuuksia. Hyvä ongelmanratkaisutehtävä mahdollistaa useat ratkaisutavat tukien loogista ajattelua ja luovuutta. Painiessaan ongelmien parissa oppilaat voivat muodostaa ryhmiä ja miettiä vastausta yhdessä, he voivat kehittää erityisiä strategioita kuten taaksepäin päättelyä, taulukon tekemistä tai apupiirroksia. Taito ja eri strategiat kehittyvät kokeilemalla ja harjoittelemalla. Työskenneltäessä ryhmänä opettaja toimii kannustaja, ryhmätyön tiivistäjänä ja ohjaajana. Näin oppilaat tekevät aidosti toistensa kanssa töitä ja miettivät ratkaisuja. Parhaimmillaan ongelmanratkaisu luo kokonaan uuden ulottuvuuden oppimiseen ja tekee siitä älyllisesti kiehtovaa. (Ilmavirta ja Pehkonen 1995.)

Ongelmalähtöisen oppimisen idea on herättää opiskelijoissa motivaatiota ja synnyttää toiminnan virikkeitä. Se on tapa suunnitella ja toteuttaa kursseja. Ongelmalähtöisyys keskittyy erityisesti ammatinharjoittamisen avainkysymyksiin, jolloin oppiminen lähtee ongelman asettamisesta. Opiskelijat toimivat asiayhteydessään esitetyn ongelman parissa, jolloin heidän tulee harjoittaa itsenäistä tiedonhankintaa, käytännön taitoja ja tiedon soveltamista. Opettaja toimii oppimisen ohjaajana. Ongelmalähtöisyys kehittää opiskelijoiden kriittistä ajattelua ja ongelmanratkaisukykyä. Menetelmää on käytetty erityisesti terveystieteiden opetussuunnitelmissa, jolloin ideana oli lääketieteellisten ongelmien ratkaiseminen todellisen tuntuisista lähtökohdista. Tapa huomioi opiskelijoiden yksilöllisyyden, sillä he oppivat parhaiten ottaessaan aktiivisesti osaa tiedonkäytön asiayhteyteen. (Boud & Feletti 1999, 15-19.) Ongelmalähtöisyyttä on alettu soveltamaan laajemmin ammatillisessa koulutuksessa, ja sen  mukaisia menetelmiä näkyykin koneenrakennuksen, sosiaalialan, optometrian, sairaanhoito-opetuksen, lakimieskoulutuksen, teollisuuden tarpeiden ja taloustieteiden saroilla. (ks. Boud & Feletti toim. 1999). Kyseessä ei siis ole vain tiettyyn alaan soveltuva menetelmä, vaan tämä myös tapausperustaiseksi opetukseksi kutsuttu oppimistapa soveltuu kaiken oppimisen tukemiseen.

Oppimisprosessissa pyritään ongelman ymmärtämisen kautta hakemaan ratkaisua siihen erityyppisillä menetelmillä, jotka ovat yksilön kannalta toimivimpia. Ongelma ei saa olla mitä tahansa, vaan sen sisältö ja siitä lähtevät menetelmät ovat valintaperusteina. Ongelmasuuntautuminen voi käsittää laajemman opetussuunnitelman kuten lääketieteiden opetuksessa, mutta yksittäisiä ongelmiakin voidaan ratkoa. Päämäärä on joka tapauksessa tarjota oppilaalle mahdollisuus itse tunnistaa ja etsiä tieto ongelman ratkaisemiseksi. Tarkoitus ei ole tarjota etukäteen avaimia ongelman selvittämiseksi, vaan tieto nousee esille työskentelyssä ongelman parissa. (Ross 1999, 44-46.) Juuri tämähän on konstruktivistisen tiedonrakentamisen idea, kuten aiemmin on todettu. Oppilas rakentaa omia tietorakenteitaan olemassa olevan tietonsa pohjalle, ja etsii itsenäisesti uutta tietoa ratkaisun löytämiseksi ongelmaan. Prosessi on vieläpä linkittynyt todelliseen kontekstiin, eikä ole vain irrallista asiatietoa. Opettajan suunnitelmallisuuden, ongelmien asettamisen ja työnohjauksen kautta oppilaat lähtevät toimimaan relevanttien ongelmien parissa. Tällöin prosessin aikana tarkastellaan opetussuunnitelmallisia tiedollisia tavoitteita avoimin ja itsenäisin menetelmin. Prosessin ei tarvitse olla yksinäinen, vaan ongelmaan voidaan etsiä ratkaisua yhteistoiminnallisesti sosiaalisen tiedonrakentamisen ja jaetun asiantuntemuksen ideoin, kuten opetusmateriaali (liite 1) esittää.

Ongelmanratkaisun opettaminen pitää sisällään kaikki ongelmanratkaisun kykyä kehittävät muodot. Se vaatii moninaisten opetusmenetelmien hallitsemista, oppilaiden totuttamista erilaisiin työmuotoihin, kehityspsykologian tuntemista, motivoittamista ja pitkäjänteistä ohjaustoimintaa. Ongelmasuuntautuneen oppimisen tulee liittyä todellisiin ongelmiin, joiden ratkaisua ei selviä yksittäisillä tempuilla. Ei voida vaatia jonkin tiedonalan erityishallintaa vaan ongelman tulee mahdollistaa moninaiset strategiat. Prosessin tulee edesauttaa käsitteiden syntymistä ja tukea vanhojen tietorakenteiden liittämistä käsiteltävään ongelmaan. Pienten parissa heuristinen lähestyminen on aloitettava yksinkertaisilla strategioilla. Vasta kun on opittu tekemään yksinkertaisia johtopäätöksiä, voidaan lähteä ratkaisemaan ongelmia, joihin opitut mallit sopivat. Prosessin tulee myös tarjota mahdollisuuksia positiivisiin kokemuksiin.  Ongelmanratkaisussa Polyan malli on todettu toimivaksi, ja sen mukainen eteneminen on kehittänyt oppilaiden suorituskykyä. (Haapasalo 2001, 124-129.)

Polyan (1973) laatima kuvas ongelmanratkaisun vaiheittaisesta etenemisestä lähtee ongelman ymmärtämisestä. Mitä emme vielä tiedä, mitä aiheeseen liittyy, mitkä ovat sen osatekijöitä ja niin edelleen. Ongelmasta voi laatia myös kuvallisen mallin. Toinen vaihe on suunnitelman laatiminen, jossa rakennellaan siltaa tiedon ja tuntemattoman välille. Tällöin pohditaan erilaisia mahdollisia ratkaisuvaihtoehtoja. Jos kyseinen ongelma on liian haastava, sitä ennen voidaan ratkoja siihen liittyviä ongelmia, jolloin voidaan päästä lähemmäksi kyseistä ongelmaa. Kolmannessa vaiheessa noudatetaan suunnitelmaa ja pyritään osoittamaan sen toimivuus vaihe vaiheelta. Neljäs vaihe on luontevasti reflektiivinen, jossa tarkastellaan menetelmiä, toistettavuutta, luotettavuutta ja sovellettavuutta muihin ongelmiin.

Greeno (1980, 13-15) kuitenkin väittää, että ei ole yhtä tunnistettavaa ongelmanratkaisutapaa, sillä tilanteet ovat niin monimutkaisia, että erilaiset ongelmat vaativat erilaisia taitoja. Sen sijaan näyttää mahdolliselta tunnistaa jotain yhteyksiä samantyyppisen ongelman ratkaisumalleista. Ongelmatyyppejä ovat järjestäminen (arrangement), muuttaminen (transformation) ja johdattelu (induction). Järjestelyssä ongelmanratkaisijan tulee selvittää useiden objektien suhteita ja järjestyksiä, kuten kirjallisissa anagrammeissa. Lähestyminen vaatii juoksevaa osaratkaisujen löytämistä ja tarkkaa rajausta vastauksen etsimisessä. Muuttamisella tarkoitetaan olemassa olevien toimimattomuuksien ratkaisua eli annettuun päämäärään hakeutumista. Tällöin vaaditaan analyyttista lähestymistä ongelman ja päämäärän erojen välillä, jonka jälkeen vähennetään löydettyjä eroavaisuuksia. Johdattelu liittyy analogioihin ja teoreettiseen analyysiin. Tämä vaatii ongelman elementtien ymmärtämistä ja integrointia hahmoteltuun rakenteeseen. Ongelmat eivät koskaan esiinny täysin puhtaita ja niissä kaikissa vaaditaan muutosten mahdollisuuksien löytämistä ja vaikutusten ymmärtämistä kehitykseen nähden.

Niin ikään ongelmanratkaisu vaatii suunnittelemista,  ongelman representaatiota, teoriaan kietomista ja lopulta esittämistä  (Greeno 1980, 15-20). Tämä yhdistyy jossain määrin Kimbellin (2000a, b) esitykseen suunnittelun ja keksimisen vaatimasta prosessoinnista, jota hän kuvaa vaiheittaisen vektorimallin avulla. Samantyylinen vaiheittaisuus näkyi niin ikään Polyan (1973) ratkaisumallissa. Näin ollen voidaan lähteä oletuksesta, että ongelmanratkaisu ja keksimisen ovat vaiheittain eteneviä prosesseja, joten oppilaidenkin työskentelyssä voidaan edellyttää prosessiluonteista toimintaa, eikä hyväksyä heti ensimmäisiä yksinkertaisia ratkaisuja.

Matemaattisessa ongelmanratkaisussa käytetään usein yksittäisiä tehtäviä, joiden ratkaiseminen pohjataan jo opittuun tietoon. Tämä on hyvä tapa soveltaa tietoa käytännössä ja kehittää ongelmanratkaisukykyä. Se eroaa varsinaisen tutkivan oppimisen ideologiasta, jonka tarkoitus on uuden tiedon hankkiminen ongelmien kautta. Toisaalta Sharpin ja Adamsin (2002) tutkimus osoittaa, että matemaattinen ongelmanratkaisu auttoi oppilaita kehittämään juuri uusia tapoja selvittää ongelmia ja soveltamaan opittua myöhempään matemaattiseen toimintaan. Tutkimuksessa havaittiin, että matemaattinen ongelmanratkaisu toimi tehokkaasti ongelmien liittyessä oppilaiden todelliseen elämään. Ongelmanratkaisussa viidennen luokkatason oppilaat lähtivät käyttämään itsenäisesti aiempia tietojaan ja soveltamaan niitä annettuihin ongelmiin. Apuna oppilaat käyttivät perinteisesti numeroita, mutta itsenäinen prosessointi aikaansai myös kuvien ja symbolien käytön ajattelun tukena. Konstruktivismin mukaisesti tämä puoltaa olemassa olevan tiedon hyväksikäyttöä ja yksilöllisten toimintatapojen löytämistä ajattelun ja ongelmanratkaisun tueksi.

Erityisesti oppilaat, joilla on ongelmia lukujen kanssa osoittautuvat usein ennakkoluulottomiksi kokeilijoiksi ja keksijöiksi. Tällaisille oppilailla uudenlaiset tehtävät tarjoavat mahdollisuuden tuntea onnistumisen iloa, jolloin motivaatio kasvaa. (Ilmavirta ja Pehkonen 1995.) Ausubel ym. (1978, 541) sanovat puolestaan, että ongelmanratkaisukyvykkyyttä ja ajattelua voidaan kyllä kehittää, mutta he ovat varsin kriittisiä opetuksen kohdistamisesta vain keksivään oppimiseen. Koska geneettisellä perimällä on suuri vaikutus älylliseen kyvykkyyteen, ei kaikista oppilaista koskaan tule erinomaisia ongelmanratkaisijoita. Monipuolinen ongelmanratkaisutaito vaatii huomattavasi suurempaa kyvykkyyttä, kuin verbaalisessa muodossa esitetyn materiaalin omaksuminen. Tämä puolestaan asettaa vaatimuksia myös ongelmien ja ohjauksen luonteelle.

Pelkät ongelmanratkaisutehtävät eivät olekaan oppimisen ainoa idea, vaan muutoksella haetaan oppilaskeskeisyyttä. Siihen päästään esimerkiksi laajemman ongelman asettamisen kautta, jolloin lähestytään  tutkivan oppimisen prosessia. Tutkivaa oppimista voidaan pitää yläkäsitteenä ongelmalähtöiselle oppimiselle. Hakkarainen, Lonka ja Lipponen (2002) luonnehtivat tutkivan oppimisen vaiheittaiseksi tutkimusprosessina, jossa korostuu tiedon hankkiminen lisäksi  vastuun ottaminen omasta oppimisesta, oppilaan aktiivinen toiminta, tiedon soveltaminen ja yhteistyö. Tärkeää on myös, että oppilas pystyy käyttämään aikaisemmin opittuja tietoja ja taitoja hyväkseen oppimisprosessissaan. Tutkivan oppimisen lähestyy kyselevän oppimisen mallia, jossa ongelman ratkaisuun päästään uusien tulosten kautta aina uusia lisäkysymyksiä esittäen. Kysymyksiä voidaan esittää asiantuntijoille, lähdemateriaalille, omalle muistille ja havaintoja kohtaan. Opiskelijat voivat myös itse asettaa itselleen ongelmia, jolloin ne syvenevät asteittain tutkimustiedon karttuessa. Tutkivassa oppimisessa oppilaat voivat toimia yhteistyössä asiantuntijoiden ja tutkijoiden kanssa, jolloin oppimiseen saadaan todellista merkitystä ja sitä kautta syvää motivoitumista. Tutkimiseen liittyy itsearviointi, prosessiselosteen laatiminen, kriittinen asenne ja älykkään toiminnan kehittäminen.

Tällainen luova prosessi on Sahlbergin ym. (1993, 19-22) mukaan mahdollista toteuttaa monin tavoin, mutta se vaatii tiettyjen luovuuden edellytysten huomioimista. Ongelma pitää olla löydettävissä ja määriteltävissä. Sen pitää myös motivoida oppilaita. Avoimet ongelmat ovat tosielämän kaltaisia ja ne puoltavat myös moninaisia oppimistyylejä. Prosessin pitää tukea oppilaiden kokemuskenttää ja edellyttää laajaa tietopohjan hyväksikäyttöä. Ideoinnin, hypoteesien tekemisen ja persoonallisten ratkaisujen tekeminen on oltava mahdollista. Näin toiminta on luovaa ja yksilöllistä sekä persoonallisuutta tukevaa.

Älylliset ristiriidat ovat ongelmanratkaisun kenties parasta antia. Johnson ja Johnson (2002) näkevätkin yhteistoiminnallisuudessa syntyvien älyllisten ongelmien edesauttavan muistamista, koulumenestystä ja päättelyä enemmän kuin yksilökeskeinen oppiminen. Yhteistoiminnallinen ongelmanratkaisu voi sisältää yksilötyön kautta syntyvää keskustelua muiden kanssa, väittelyä ja kompromissihakuisuutta. Ristiriidat luovat pohtivia tilanteita. Yhteisöllinen ongelmallisuus on väistämättä asiantuntemuksen vaihtoa, käsitteiden esille tuomista ja edelleen synteesien ja uusien rakenteiden luomista.

Sahlberg ym. (1993, 73-103) esittävät neljä standardimenetelmää, jotka on koulumaailmassa todettu toimiviksi ongelmanratkaisumenetelmiksi:

1. Ensimmäistä kutsutaan aivoriiheksi, jonka tarkoitus on tuottaa ideoita ryhmässä. Tarkoitus on esittää lennokkaita ja hullujakin ideoita perinteisen ajattelutavan ylittämiseksi. Suuresta määrästä ideoita etsitään lopuksi niitä toimivia ja ideoiden arviointi toteutetaan vasta jälkikäteen. Keskustelun ohella tai itsenäisenä voi käyttää kirjallista ideointia, jossa idealaput voivat kiertää oppilaalta toiselle aina uusia ideoita edellisistä keksien.

2. Toinen vaihtoehto on tuumatalkoot, joka on puhumatonta ideointia ja pohdintaa. Ideoita kirjataan esimerkiksi taululle, josta osaan ottajat katselevat toistensa ideoita ja kehittelevät niitä edelleen. Puhuminen ja istuminen on kiellettyä, millä haetaan tasavertaisuutta ja helpotetaan tottumattomien ideoijien toimintaa.

3. Kolmas standardi on synektiikka, josta on johdettu tuumatalkoiden idea. Synektiikassa yksi henkilö toimii ongelman asettajana ja esittäjänä, toinen henkilö on ohjaaja, joka huolehtii kannustamisesta ja inspiroinnista ja muut osallistujat toimivat ideapankkina. Asiakas, eli ongelman esittäjä luo prosessista omakohtaista ja esittää lisäkysymyksiä. Hän on tärkein henkilö, mutta ohjaajan merkitys on myös suuri. Hyvistä ideoista voidaan jatkaa eteenpäin ja syventää sen ratkaisumallin ajatusta.

4. Viimeinen esimerkki on ongelmatilanteen kokonaiskartoitus. Tässä ongelman asettaja esittää jo aluksi selkeän ongelman ja olemassa olevia tosiasioita, näkemyksiä ja ratkaisuvaihtoehtoja sen ympäriltä. Ryhmä pohtii keskinäisesti mitä lisäratkaisuja on mahdollista löytää. Ongelmakartta on hyvä pitää kaikkien nähtävillä jatkuvasti ja sitä täydennetään lisätiedon myötä.

Sahlbergin ym. (1993) esitys ongelmanratkaisumenetelmien käytöstä liittää ongelmanratkaisun hyvin läheisesti yhteistoiminnalliseen oppimiseen. Samoja työtapoja löytyy yhteistoiminnallisuutta käsittelevistä lähteistä (ks. Ryhmätyön käyttö koulutuksessa 1981). Ryhmässä toteutettavassa tutkimuksessa, koko luokka muuttuu tutkijayhteisöksi, jossa jokainen oppilas on tutkija ja toimii yhteisen hyvän saavuttamiseksi. Tutkiva oppiminen alkaa ongelman asettamisesta, johon ryhmä etsii vastausta. Jatkuva vuorovaikutteinen kommunikointi, vastavuoroisuus ja tuen anto ovat ryhmätutkimisen olennaisia osia. Lähteiden, ajatusten ja tietojen vertailu sekä jakaminen johtaa monipuoliseen työskentelyyn ja asiantuntemukseen. Opettajan tehtävä on ohjeistaa toimintaa ja suunnata sitä ryhmien parissa kiertäessä. Erityisesti asianmukaisen aineiston valinta vaatii ohjaustoimintaa. (Sharan & Sharan 2002.) Tällaisessa toiminnassa ollaan sosiaalisen konstruktivismin mukaisen työskentelyn äärellä ja sovelletaan väistämättä lähikehitysvyöhykkeen mukaista tuen antamista.

Ongelmanratkaisun ja tutkivan oppimisen elementit ovat tärkeä osa opetuspakettia (liite1). Kuten esimerkiksi Ilmavirta ja Pehkonen (1995) sekä Ross (1999) esittävät, niin materiaalin ongelmatkaan eivät selviä valmiilla ratkaisumallilla. Prosessin ja tavoitteiden on tarkoitus synnyttää uusia ongelmia, joiden parissa on painittava uusia ratkaisuja löytäen. Näin lähestyttäisiin laajempaa tutkivaa oppimista (esim. Hakkarainen, Lonka ja Lipponen 2002) alkuasetelman (liite 1, kohta 6.1) ja työn etenemisen kautta (liite 1, kohdat 7.2 ja 8). Paketin kohdassa 7.2 pureudutaan tarkemmin suunnittelu- ja tutkimisprosessin vaiheisiin opettajan taustoittamiseksi ja oppilaiden ohjaamiseksi. Toiminnan kaikkinainen joustavuus näkyy ryhmien tuotosten vaihtelevuutena. Myös Llorenten (1996, 155-164) esityksen ongelmanratkaisuprosessin osat esiintyvät toiminnassa, sillä oppilaat lähestyvät ongelmia yhteistoiminnassa toistensa, materiaalin, tilanteen ja olosuhteiden kanssa. Polyan (1973) vaiheittainen ongelmanratkaisu yhdistetään niin ikään myöhemmin keksimisen prosesseihin Kimbellin (2000a, b) mukaisesti.

5.3.4 Yhteistoiminnallinen oppiminen

Yhteistoiminnallisen oppimiskäsityksen oppiminen ja edistäminen vaatii opetuksen tausta-asenteiden muuttumisen. Perinteinen luennointi ja kuulustelu on yhteydessä byrokraattiseen organisaatiokulttuuriin ja muutos avoimempaan työskentelyyn vaatii myös muutosta organisaatiorakenteissa avoimempaan suuntaan. Avoimuus tuo muassaan aktiivista osallistumista, joka vaatii myös perinteisen hierarkian murenemista. Oppilaiden pitää pystyä toimimaan paitsi keskenään myös yhteistyössä opettajien kanssa. (Shachar & Sharan 2002, 328-331.) Uudet menetelmät eivät saa olla pelkkiä menetelmällisiä itseisarvoja, vaan yhteistoiminnallisuus vaatii oppimiskulttuurin syvemmän muutoksen, jossa vastuu ja sosiaalistuminen on yhteistä. Olennaista toimivan yhteistyön syntymisessä on hengen ja ilmapiirin luominen, josta päästään työrauhaan ja toimivaan järjestykseen. Pelisääntöjen tulee olla yhteisiä siten, että myös oppilaat saavat vaikuttaa niiden kehittämiseen. Näin luodaan luottamuspohjaa ja joukkuesuoritukselle välttämätöntä yhteishenkeä. Kyseessä ei siten ole pelkkä menetelmällinen tekniikka vaan ihmisyyteen kasvamisen prosessi. (Kohonen 2002, 348-352.)

Yhteistoiminnallinen ryhmä ei toteuta automaattisesti korkean tason toimintaa, vaan se edellyttää vuorovaikutustyökaluja, joiden avulla tietoa käsitellään ja dokumentoidaan. Joustavat metodit, jotka tukevat muutakin kuin verbaalista työstämistä palvelevat toimintaa. (Lehtinen 1997, 26.) Yhteistoiminnallinen opiskelu luo turvallisemman työskentelyilmapiirin, sillä opettaja ei enää ole luokan edessä toimiva auktoriteetti, vaan ohjaava osallistuja. Työtavat voivat olla vaikka kuinka moninaisia olettaen, että ryhmän dynamiikka säilyy. Merkityksellistä onkin se, ettei yhteistoiminnallista työskentelyä sekoita tavalliseen ryhmätyöhön. Ideana on jakaa toimintaa siten, että vastuu on tasapuolisesti jakautunutta, jolloin kaikki oppivat. Työn tasaista jakamista voi vahvistaa ryhmärooleilla, kuten tietojen etsijä, kirjaaja, kriitikko ja niin edelleen. Rooleja tulee vaihdella jolloin kaikki voivat oppia tasavertaisesti. Yhteistoiminnallisuus sopii hyvin laajemman projektin toteuttamiseen, jossa selvitettävänä on monipuolinen tutkiva ongelma tai tehtävä. Projektin lopputulos on näkyvä tuote, jonka saavuttamiseksi on jouduttu toimimaan elämänläheisesti aineita integroiden, sekä omatoimisuutta että yhteistoiminnallisuutta harrastaen. (Korpinen & Pollari 1993.) Koska ryhmäroolit voivat helposti jäädä päälle, ne voivat johtaa oppilaiden lokeroitumiseen. Siksi roolien vaihtelemisessa on oltava tarkkana.

Uusien asioiden kehittely ja omaksuminen, kuten laajassa projektissa, edellyttää suuren informaatiomäärän tuottamista ja käsittelyä. Ryhmä on väistämättä tehokkaampi tällaisessa toiminnassa kuin yksilö. Jäsenet antavat toisilleen virikkeitä ja ideoita, jolloin luovan työskentelyn mahdollisuudet ovat hyvät. Päätösten tekeminen ja niiden noudattaminen on ryhmässä helpompaa kuin yksin toimiessa. Lisäksi ongelmanratkaisussa ryhmä muodostaa suoritustasoltaan paremman kokonaisuuden, kuin kukaan yksilö erikseen. Mitään ei kuitenkaan tapahdu itsestään, vaan jo tehtävänannossa on oltava tarkkana. Ilmoituksesta ryhmätyöhön siirtymisessä tarkkaavaisuuden alenemiseen menee noin 20-30 sekuntia. Tänä aikana pitäisi pystyä selvittämään työskentelyn idea, joten selkeyttä on korostettava Aiheen selvittämisen jälkeen on oleellista huomioida aikataulu ja työn etenemisen suunnittelu. Työskentelyn aikana opettajan tehtävä on ohjata, motivoida ja antaa palautetta työn edistymisestä. (Ryhmätyön käyttö koulutuksessa 1981, 68-69, 93-99.)  Tarkkaavaisuuden alenemisen takia kannattaa ensin selvittää mikä on työskentelyn päämäärä, ja vasta lopuksi kertoa, että työtapana on yhteistoiminnallisuus.

Kaganin ja Kaganin (2002) esittämän rakenteellisen lähestymistavan kautta pyritään luomaan kiinteä suhde oppilaiden tekemien ja oppimien asioiden välille, jolloin päästään sosiaaliseen, kognitiiviseen ja akateemiseen kehitykseen. Lähestymistapa keskittyy erityisesti toimivan vuorovaikutuksen luomiseen, joka edellyttää tilanteen rakenteiden ja elementtien huomioimista. Oppilaiden tulee olla tietoisia toistensa tekemisistä ja edistymisestä, mikä vaatii vaihtelevaa ja monipuolista haastattelutyyppistä keskustelua. Toimiva yhteistoiminnallisuus edellyttää lisäksi yhtäläistä osallistumista, keskinäistä riippuvuutta ja yksilöllistä vastuuta. Ilman ryhmähenkeä ei toimiva sosiaalinen ympäristö ole mahdollinen. Tämä vaatii panostusta keskinäisen kunnioituksen, luottamuksen ja välittämisen luomiseksi. Ryhmien koostumusta on hyvä vaihdella, sillä heterogeenisuus mahdollistaa vertaisavun ja järjestyksen ylläpysymisen.  Lahjakkaat vaativat joskus keskinäistä eriyttämistä, ja statushierarkiat sekä yleinen dynamiikka on huomioitava.

Myös Johnson ja Johnson (1989, 23-26, 58-59, 167-171) korostavat positiivisen keskinäisen riippuvuuden aikaansaamista, jolloin yksi ei voi menestyä ilman muiden tukea. Näin saavutetaan vuorovaikutuksellinen tilanne, jossa ryhmä etenee yhteisesti kohti päämääräänsä. Kyseessä on täysin luonnollinen lajityypillinen tilanne, sillä ihminen on selvinnyt historiassaan tekemällä yhteistyötä. Tutkimukset puoltavat sosiaalisen riippuvuuden ja yhteistyön merkitystä keskinäisen päämärän ja hyvien tulosten saavuttamisessa. Negatiivista ryhmän kannalta on kilpailutilanne, jossa yksilön on mahdollista saavuttaa itse päämäärä ja mahdollisesti palkkio.

Ryhmässä toimiminen tarjoaa enemmän interaktion mahdollisuuksia konseptien kanssa, kuin pelkkä luokkakeskustelu. Heterogeenisuus opettaa toimimaan kaikkien oppilaiden kanssa, kunhan jokainen muistaa oman vastuunsa ja auttamisvelvollisuuden. Matematiikan osalta neljän ryhmät ovat osoittautuneet toimivaksi ryhmäkooksi. (Burns 1990.) Neljän hengen ryhmistä tekee toimivia kompakti koko ja parillisuus, sillä parittomissa ryhmissä yksi jää aina ulkopuolelle. Yhteistoiminnallisuus liittyy aktiivisuuteen ja avoimeen opiskeluun, jolloin järjestyksenpidon tarve vähenee luonnollisesti, sillä oppilaat haluavat tehdä, puhua ja kokea. Hiljaisen merkin sopiminen on toimiva huomion kiinnittävä pelisääntö. Lisäksi ryhmän sisällä voi olla työnjakoa, siten etteivät kaikki ryntää tekemään samaa asiaa. Vaikka yhteistoiminnallisuus kehittää itsessään sosiaalisia taitoja, voi niitä pyrkiä kehittämään toimivuuden lisäämiseksi. (Kagan & Kagan 2002.)

Yhteistoiminnallisessa oppimisessa tulee huomioida, että yhdessä todella opitaan. Tiimityöskentelyn (STAD) tarkoitus on, että kaikki saavuttavat samoja taitoja ja pystyvät selviytymään esimerkiksi kokeesta ilman ryhmän apua. Tähän liitetään toisinaan ryhmän välisen lievän kilpailun idea, jolloin jokaisen on tehtävä parhaansa, jotta ryhmä menestyisi. Ryhmän on pakko yhdistää voimansa ja opettaa tietoa muille. Tiedollisen ja taidollisen osaaminen varmistaminen on ryhmän tehtävä. Menetelmä on lisännyt kouluoppimisen lisäksi erityisesti ryhmien suhteiden toimivuutta ja keskinäistä hyväksyntää. (Slavin 1990; 2002, 48-51.) Oppilaiden erilaisia vahvuusalueita voi hyväksikäyttää siten, että päämäärää ei voi saavuttaa ilman kaikkien yhteiosta. Näin henkilökohtaiset vahvuudet täydentävät ryhmän toimintaa. (Clarke 2002,  83-84.)

Yhteissuunnittelulla on Lehtisen (1983) tutkimuksen mukaan tuettu ongelmanratkaisu-valmiuksien kehittymistä. Lukiotasolla ryhmäongelmanratkaisun kokeiluohjelmalla vähennettiin satunnaisten ideoiden esittämistä, ja myös toimintaa edeltävä hämmennysvaihe oli lyhempi. Sen sijaan ongelman ehtojen selvittämiseen käytettiin enemmän aikaa, mikä kertoi perusteellisemmasta työskentelystä, joka näkyi pidempänä mekaanisena suorituksenakin. Ongelmanratkaisun evaluointi oli myös kehittynyt perusteellisemmaksi. Oppilaiden toimintaan osallistumisaste oli vastaavasti noussut ryhmäongelmanratkaisuprosessin aikana. Tulokset kertovat ryhmätoiminnallisen ongelmanratkaisun tukevan assimilaatiota, eli sisäistä ongelman representaatiota ja ongelman struktuurien konstruointia, sekä reflektiivisyyden lisääntymistä ja vastuullisuuden kehittymistä.

Kuten huomataan, niin opetusmuodot liittyvät väistämättä toisiinsa. Oppimistapoja voi olla vaikea erottaa toisistaan, eikä se välttämättä ole tarkoituksenmukaistakaan. On vain hyvä, että oppimistapahtuma sisältää useita yksilön kannalta merkityksellisiä oppimismuotoja. Tällöin yhteistoiminnallisuuden, ongelmanratkaisun ja suunnittelun kautta päästään laajaan projektiluonteiseen kokonaisuuteen. Jyrkiäisen (1998) esityksen mukaan aktiivista oppimista edistää projektisuuntautunut työskentely, jossa toimitaan ongelman parissa ryhmän kanssa. Näin tuetaan reflektiivisyyttä, kriittisyyden kehittymistä, opiskelutaitoja, itsekontrollia ja kognitiivista prosessointia konstruktivismin ja humanistisen psykologia mukaisesti.

Ryhmätyön käyttö koulutuksessa (1981, 68-69, 93-99) ja Clarken (2002) mukaisesti projekti lähtee oletuksesta, että ryhmätoiminnalla on mahdollista saavuttaa yksilötyötä parempia tuloksia. Opetuspaketissa on myös huomioitu tarkkaavaisuuden herpaantumisen seikka, joten ryhmätyöstä ilmoitetaan vasta tehtävän esittelyn jälkeen (liite 1, kohta 6). Kaganin ja Kaganin (2002) sekä Johnsonin ja Johnsonin (1989, 23-26, 58-59, 167-171) mainitsemat keskinäinen riippuvuus, yhteinen osallistuminen ja yksilöllinen vastuu ovat projektin tavoitteita. Tehtävät ovat niin haasteellisia ja laajoja, että oppilaiden on toimittava toistensa kanssa niistä selvitäkseen. Niin ikään paketti (liite 1, kohta 6.2) kehottaa parillisten ryhmien muodostamiseen, kuten yllä on toimivan työskentelyn kannalta ehdotettu tekemään. Yhteistoiminnallisuus on nostettu myös omaksi osuudekseen opetusmateriaalissa (liite 1, kohta 7.4), erityisesti opettajan ohjaamiseksi ja tärkeimpien yhteistoiminnallisuuden osa-alueiden korostamiseksi. Myös ryhmäroolien käytössä on mainittu materiaalin yhteydessä.

5.3.5 Luokkahuone vai oppimistila?

Konstruktivismin noustessa vallitsevaksi oppimiskäsitykseksi alettiin käydä vieläkin jatkuvaa debattia perinteisen luokkahuonemallin sopivuudesta avoimeen oppimiseen. Konstruktivistiseen opetukseen voisi sopia paremmin vapaat oppimistilat, joissa oppilaat toimisivat pienissä ryhmissä tai yksikseen tietoa hankkien (ks. esim. Piipari 1998). Sahlberg ym. (1993, 15-19) huomauttavat, että oppilaat oppivat omilla tavoillaan, eikä kaikille sopivaa menetelmää ole olemassakaan. Koska oppiminen mielletään oppijan kokemukseen perustuvien valmiuksien muuttumiseen, tulee yksilön ja ympäristön vuorovaikutusta korostaa. Yksilö on aktiivisesti toimiva ja omaa ajatteluaan rakentava vuorovaikutteinen opiskelija. Tällainen toimijuus vaatii avoimuutta ja luovuuden korostamista, joihin päästään avoimin oppimistilantein.

Humanistinen lähestymistapa esitti jo vuosikymmeniä sitten, että erityisesti oppilaat joilla on vaikeuksia oppimisen alueilla, voivat kokea perinteisen kouluhuonerakenteen uhkaavana, mikä puolestaan heijastuu oppimiseen. Avoimissa oppimistiloissa oppilailla ei olisi omia paikkoja, vaan toimintaympäristö tai pieni ryhmä missä toimia. Oppilaat toimivat yhteistyössä toisiaan avustaen eikä aikataulunkaan ei tarvitse olla tiukka. Opettajille ympäristö on paljon vaativampi, kuin luokkahuonemalli, mutta toimiessaan sekä opettajaa että oppilaita palkitseva. Menetelmään on kohdistettu runsaasti kritiikkiä liiallisen vapauden takia: Miten huolehtia oppimistuloksista? Johtaisiko menetelmä kapea-alaisiin lahjakkuuksiin? (Gage & Berliner 1988, 490-497.) Jotta kysymyksiin ei tule negatiivisia vastauksia, opettajan täytyy toimia professionaalisena opetushaukkana tarkkailemassa ja ohjailemassa lapsia tavoitteiden suuntaa. Haaste on siinä, kuinka ohjailla lapsia synnyttäen aitoa mielenkiintoa opiskeltavaa asiaa kohtaan.

Laineen (1999, 118-119) mukaan tiukka ainejakoisuus ja vanhojen rutiinien hyväksikäyttö kaventavat oppilaiden yksilöllistä tilaa, vähentävät elämysten määrää ja omakohtaisia oppimiskokemuksia. Vaarana on, että koulua pidetään rituaalisena jäänteenä elävän sosiaalisen keskuksen sijasta. Uudistuksista huolimatta vanhat pedagogiset mallit elävät sitkeinä. Goodsonin mielestä (2001, 181-195) avoimien oppimisympäristöjen vastustaminen liittyy oppiainejakojen puolustamiseen. Hän paljastaa Englannissa tapahtuneen vastustuksen, kun integroivaa Eurooppa-opetusta kehiteltiin. Tällöin osa opettajista puolustivat tiukkaa ainejakoa vahvasti, sillä poikkitieteellisyys koettiin uhkana ja oman valtakunnan murentamisena. Yhtenäistämisen vastustaminen liittyi hyvin henkilökohtaisiin tuntemuksiin. Myös ulkopuolinen epäluulosta ja tietämättömyydestä johtuva vastustus oli paikoitellen suurta. Esimerkiksi vanhemmat olivat epäluuloisia.

Kuten aiemminkin, myös nykyään ja tulevaisuudessa suomalaisen peruskoulutuksen tulee olla yhtenäistä. Nyt kuitenkin hieman eri tavalla kuin ennen. Jokaiselle oppilaalle täytyy tarjota mahdollisuus opetukseen ja koulutukseen, johon hänellä on taipumusta ja kiinnostusta. Niin kutsuttu uusi oppimiskäsitys vaatii, että koulun on oltava joustava ja valinnanmahdollisuuksia tarjoava. Tämä edellyttää esimerkiksi aineintegraatiota ja luovia työskentelytapoja. (Brunell 1993.) Lunenberginkin (1998) mukaan lapset voisivat luokkahuonemallin sijasta toimia yhteistyössä oppimisryhminä, jossa he jakavat ideoitaan keskenään. Kollektiivinen tilanne mahdollistaisi paitsi oman reflektion palautteen kautta, mutta myös muiden ideoiden kehittämisen. Esimerkiksi kansainvälinen matematiikan opettajien neuvosto painotti 1996 matematiikan opettamisen reformoimista kokeellisempaan ja tutkivampaan suuntaan, pois perinteisestä pelkän oikean vastauksen etsimisestä.

Ajattelua on pyritty kehittämään mielekkäillä ja keksivillä menetelmillä, kuten sokraattisella dialogilla, jossa väittämää puretaan siihen pisteeseen, että siitä löytyy ristiriita. Itse harjoitteiden lisäksi on oleellista se, missä ne tehdään. Ajattelu, osana inhimillistä toimintaa kuuluu oppimistapahtumaan, joka puolestaan nivoutuu oppimisympäristöön. Oppimisympäristön rakentaminen alkaa ilmapiirin luomisella. Sitten lähdetään ohjaamaan oppilaita kohti tiedon ja ajattelun kehittämisen suhdetta, mikä voi olla vaikeakin tehtävä, jos oppilaat ovat tottuneet saamaan valmista tietoa. Oppimisasenteen pitää muokata uteliaiksi ja valmiiksi mihin tahansa. Tässä yhteydessä oppimisympäristöllä tarkoitetaan opettajan ja oppilaan välistä kognitiivista suhdetta (Mehtäläinen 1993.), joka poikkeaa hyvin paljon perinteisestä luokkahuonemallista. Paitsi että avoin oppimisympäristö mielletään fyysisesti avoimeksi ja mukavaksi, tarkoittaa se myös tiedollisella ajattelun tasolla avoimuutta ja kehittävää otetta ongelmanratkaisuun.

Gagen (1979, 31-35) tekemässä koonnissa useista vertailuista avoimen ja formaalin oppimisympäristön välillä on havaittavissa samanlainen trendi. Avoimessa ja vapaassa oppimisympäristössä nuorten koululaisten itsenäisyys ja asenne koulua on kohtaan on ollut suurempi. Sen sijaan taitojen kehittyminen lukemisessa ja matematiikassa on suurempaa perinteisessä opetuksessa. Havaittiin myös, että jos lapset eivät olleet läheisen tarkkailun kohteena, he käyttivät aikaansa vaelteluun ilman päämäärää. Giaconia ja Hedgeskin (1982, 583-587) tutkivat avoimen oppimisympäristön ja perinteisen luokkahuonemallin eroja käytännössä vertaillen akateemisia ja muita oppimiseen liittyviä tuloksia ja ilmiöitä. Asenteet koulua ja opettajaa kohtaan, henkiset kyvyt ja mielenkiinto olivat jonkin verran suurempia avoimessa opetuksessa. Vastaavasti akateemiset taidot kielen ja matemaattisen osaamisen saroilla olivat vain hieman alempia kuin perinteisessä opetuksessa, mutta  lähes merkityksettömästi. Suurimmat erot löytyivät yhteistyökyvyissä, itsenäisyydessä ja luovuudessa, joissa avoin opetus toi selkeästi paremmat tulokset. Saavutusten tavoittelu nousi puolestaan perinteisessä opetuksessa merkittävästi suuremmiksi. Itsetunnon tai ahdistuneisuuden osalta ei ollut merkittäviä muutoksia puoleen tai toiseen.

Lienee selvää, että jos lapsia ei harjaannuteta itsenäiseen työskentelyyn, eivät he sitä myöskään opi. Eikä tietenkään ole mielekästä jättää lapsilaumaa yksinään vaeltelemaan, vaan ohjata heitä toimissaan ja valvoa tavoitteisiin pääsyä. Avoimen oppimisympäristön hallinta vaatii suurempaa ammattitaitoa ja asiantuntemusta kuin täysin formaalin luokkahuoneen kirjapainotteinen opetus. Luokkakoon pitäisi olla lisäksi pienempi, jotta seuranta olisi mahdollista. Tulokset antavat  suuntaa avoimen oppimisympäristön puolesta, koska itsenäisyys, luovuus ja yhteistyökyky ovat nousseet suureen arvoon. Huolestuttavaa sen sijaan on avoimen opetuksen heikompi menestys akateemisissa taidoissa, joten kehitystä vielä kaivataan. Juuri akateemisten kykyjen kehittymisen ohjaamisessa opettajan merkitys nousee korkealle, mikä on yksi olennainen opetusmateriaalin (liite 1) toimivuutta koskeva aspekti. Oppilaita on kyettävä ohjaamaan mielenkiinto säilyttäen myös akateemisten taitojen harjoittelun pariin. Tietenkään ei ole tarpeen käyttää joko-tai -ääripäitä, vaan opettaja voi vaihdella avoimemman ja perinteisemmän opetuksen välillä riippuen aihepiiristä ja opiskeltavasta aineesta.

Fyysisesti oppimisympäristö käsittäisi erilaista materiaalia, jonka tarkoitus on stimuloida lasten aktiivisuutta ja rohkaista heitä reflektoimaan maailmaan heidän ympärillään. Päämääränä on kehittää taitoja ja tietoja. Materiaali voi olla järjestämätöntä, jolloin toiminnanvapaus korostuu lasten vapaassa tutkimisessa. Ammattitaitoisen ohjauksen kautta lapset ovat tutustuneet aiheisiin syvällisesti, tietoa hyvinkin itsenäisesti rakentaen. Oppimistilassa, runsain materiaalein, lasten omat kiinnostuksen kohteet linkittyvät opiskeltavaan aiheeseen, ja he pääsevät konkreettisesti tutustumaan asioihin. Toki oppilaat jatkavat kirjojen, median ja aikuisten tarjoaman tiedon käyttöä, mutta kirja voi toimia viimeisenä lähteenä, jos asian tutkiminen itse ei tuota lopputulosta. (Rowland 1984.) Kritiikkinä jälleen nähdään ohjauksen puute, mikä johtaa arvostelijoiden mukaan päämäärättömyyteen ja järjettömyyteen. Kritiikki jättää huomioimatta opettajan säilyvän roolin ohjaajana ja avustajana. Hän toimii yhteistyössä lasten kanssa huolehtien siitä, että työskentely toimii.

Avoimemman oppimisen puolesta on esitetty seuraavanlaisia huomioita, jotka kohdistuvat erityisesti opettajan toiminnan parantamiseen. Opettajan täytyy laatia säännöt, joita oppilaat noudattavat itsenäisessä työssä yksinkin ollessaan. Hänen täytyy jatkuvasti liikkua ja tarkkailla oppilaitaan ja ohjata heidän työskentelyään keskustellen. Tehtävien tulee olla mielenkiintoisia, jotta oppilaat tekevät niitä mielellään. Ohjeiden antoa täytyy minimoida selvyyden vuoksi. Esimerkiksi taululla olevat kirjalliset ohjeet on helppo käydä tarkistamassa, jos tulee epäselvyyksiä. Ehdotettiin myös, että ennen kysymyksen asettamista, opettaja mainitsee kenen siihen tulee vastata. Tällöin vältetään kysymyksen jälkeinen hälinä ja mahdollinen epäsuhtaisuus vuorojen antamisessa. Kysymyksien tulee olla keskustelunomaisia ja täydentäviä, näin heikommatkin saavat mahdollisuuden onnistua johdattelevissa lisäkysymyksissä. Palautteeseen on varattava riittävästi aikaa. (Gage 1979, 38-40.)

Laadittu projekti on huomioinut avoimeen oppimisympäristöön kohdistuvan vaatimukset - ja myös kritiikin. Jotta yksilöllinen tiedonrakentaminen olisi kattavimmin mahdollista, vaati se myös avoimempia oppimistiloja ja mahdollisuuksia luovempaan oppimiseen. Paketin (liite 1) kohdassa 7.3, avoin oppimisympäristö, lähestytään aihepiiriä käytännön tasolla. Lisäksi koko projektin idea oppimistoiminnan suhteen on avoin. Ideana on nimenomaan toimintaympäristö, jossa oppilaille ei ole tarkkoja paikkojaan, vaan liikkuminen luokassa riippuu ratkaistavasta ongelmasta, työvaiheesta ja lähteistä. Luovat työskentelytavat ja valinnanmahdollisuudet ovat verrattain suuria. Tietysti päämäärä tuotteen rakentamisen suhteen pysyy kaikilla samana, mutta sen puitteissa mahdollisuuksia on monia. Haaste on siinä, miten avoimen oppimisen saa käytännössä toimimaan. Siksi ohjaamisen merkitys on suuri, ja se vaatii opettajalta asiantuntemusta luokan suhteen. Rowlandin (1984) ja myös muiden aiemmissa yhteyksissä esitettyjen vaatimusten pohjalta materiaalia on runsaasti, joskin tällöin vaarana on epätietoisuuden syntyminen, mitä lähdettä kannattaa käyttää. Kenties merkittävin tavoite on vastata akateemisten taitojen oppimisen vaatimuksiin, silti säilyttäen oppimisen monipuolisuus ja vapaus (vrt. Gage 1979, 31-35; Giaconia & Hedges 1982, 583-587).

5.3.6 Verkko-opetus

Verkko on käsitteenä laaja ja se mielletään tilanteesta ja paikasta riippuen eri tavoilla. Sillä voidaan viitata yleisesti Internettiin, oman instituution sisäiseen verkkoon tai vaikkapa itse linkitettyjen koneiden verkkoon. Käsite on avoin ja sitä käytetään vapaasti. Tässä yhteydessä viittaan sillä erityisesti Tellan ym. (2001, 11-18) käyttämään määritelmään, jossa verkko mielletään uudeksi toimintaympäristöksi, jossa työskentelemme, opiskelemme, opimme ja viestimme. Verkko on yleisesti käytetty metafora tekniikan mahdollistamasta ympäristöstä, johon liittyy informaation jakaminen ja viestimenä toimiminen. Verkko on lyhyesti sanottuna toimintaympäristö, ja siten myös ihmisten muodostama yhteisö. Se mahdollistaa monen ihmisen välisen yhteydenpidon, ollen siten monipuolinen työväline opetuksessa, työskentelyssä ja viestinnässä. Opetukseen liittyen käytetään yleistyvää nimitystä E-learning, jossa E on johdettu sanasta electronic (elektroninen, sähköinen) ja learning on oppimista. Tällöin viitataan laajemmin elektronisiin apuvälineisiin, joita voidaan hyödyntää verkon lisäksi.

Varsinaisella verkko-opetuksella Tella ym. (2001, 21-26) tarkoittavat opetusta, opiskelua ja oppimista, jota tuetaan tietoverkkojen aineistojen ja palvelujen avulla. Se siis yhdistää lähiopetuksen ja verkkopohjaisen oppimisen monimuoto-opetukseksi. Päämääränä on kokemuksellisuus ja aktiivinen toiminta. Opetus nähdään toimintana, jolla pyritään vaikuttamaan opiskeluun ja vasta sitä kautta oppimiseen. Verkko-opetuksen taustalla näkyvät siis konstruktivismin, itseohjautuvuuden, tilannesidonnaisuuden ja yhteistoiminnallisuuden tutut  muodot (esim. Lehtinen 1997; Alamäki 1999; Ruokamo 2000).   Mitä tehokkaammaksi tiedonvälitys kehittyy, sitä enemmän täytyy oppimisympäristöä laajentaa kattamaan monipuoliset mediat. Tällöin vastataan nopeaan tiedonmuutokseen ja –hallintaan. (Lehtinen 1997, 21-22.)

Verkko-oppiminen toimii avoimena oppimisympäristönä, jossa korostuu oppijakeskeisyys, joustavuus ja itseohjautuvuus. Se nähdään parhaimmillaan ajasta ja paikasta riippumattomana, mutta käytännössä materiaalit, aikataulut puolin ja toisin, paikka ja välineet rajoittavat toimintaa. Asiaa ei aja, jos verkosta löytyy vain samat tehtävät, kuin mitä kirjallisesti opettajajohtoisesti tehtäisiin. Tavoitteena on jaettu asiantuntemus, mikä voidaan saavuttaa, jos käytännön esteistä selvitään. Verkko mahdollistaa monipuolinen varioinnin ja uudenlaisen dialogin sekä mielekkäiden oppimiskokemusten aikaansaamisen. Huomattava on, että jos verkosta löytyy tehtäviä, niin vasta materiaali ohjaa miten avoimuus ja oppimisen syvyys syntyvät, ja mitä harjoitteet kehittävät. Verkossa vertaisryhmän tuki olisi tärkeää ja sen löytyminen mahdollistaa monisyisen yhteistoiminnallisuuden. Verkkokeskustelu on tyypillinen yhteistoiminnan muoto, jonka ongelmana on turha rönsyily. (Kiviniemi 2000.)

Verkon luomat vuorovaikutusmahdollisuudet ovat vastaus, mutta myös haaste toiminnan sujuvuuden kannalta. Materiaalien monimuotoisuus verkossa on erilaisten oppilaiden huomiointia. Vasta sisällön kautta syntyvät siirtovaikutus ja kontekstuaalisuus. (Immonen 2001, 23-25.) Vaikka materiaali olisikin kehittynyttä ja  monipuolista, niin siihen suhtaudutaan tietystä kontekstista, tietyin intressein ja opiskelijoista riippuen eri tavalla. Suhtautuminen ja vaatimukset vaihtelevat, oli käyttö kotoa, töistä tai opiskelupaikalta lähtöistä, ja millä tavalla intentionaalista. (Matikainen 2001, 43-46.) Verkko ja materiaali eivät ole itseisarvoisia, vaan toimivuus tulee interaktiosta käyttäjiin, ja käyttäjien vuorovaikutuksesta toisiinsa.

Verkon luonteesta suhteessa tarkoitukseen ja oppimistyyleihin on Heinin, Ihalainen ja Niemisen (2000) toimesta luotu selkiyttävä nelikenttä (kuvio 8), jonka avulla voidaan jäsentää verkon käsitettä ja käyttöä

KUVIO 8. Verkko-opetuksen nelikenttä (Hein & Ihanainen & Nieminen 2000.)

Nelikenttä on jaettu tuotteen ja prosessin osioihin, sekä toisaalla monimuoto-opetuksen ja vain verkossa tapahtuvat opetuksen kenttiin. Näin lohkossa A on kyseessä valmis tuote, joka on saavutettavissa vain verkon avulla, kuten monet itseopiskelupaketit ja ilmoittautumisjärjestelmät. Lohko B käsittää niin ikään valmiin verkkotuotteen, mutta se on osa muita opetuksen muotoja kuten luennointia. Nelikentän oikea puolisko korostaa vuorovaikutuksellisuutta ja oppilaan aktiivista osallistumista. Lohkossa C verkko on toiminnallinen keskus, joka nähdään muiden opetusmuotojen tehostajana. Tällöin osa opetuksesta voi tapahtua paikallisesti, mutta se lisänä voi olla ajasta ja paikasta riippumaton verkkokeskustelua. Lohko D kiinnittää toiminnan kaikilta osiltaan verkkoon. (Hein & Ihanainen & Nieminen 2000.) Ainakin vielä tehokkain muoto lienee lohkon C malli, jossa verkko on muun opetuksen täydentäjä. Tällöin ohjaus ja kontrollointi toteutuu myös kontaktiopetuksessa, mikä on varmasti nuorten oppilaiden kannalta hyvä asia.

Niskasen (1991) tulosten mukaan tietokoneen hyödyntäminen opetuskäytössä 3-6 luokilla vaikuttaa positiivisesti luokan sosiaalisen ja emotionaalisen kasvun kannalta hyödyllisiin elementteihin. Tämä näkyi kasvatustavoitteiden tasapuolisena painottumisena ja työtapojen monipuolistumisena. Opettajakeskeisten työtapojen käyttö putosi käytetyimmästä työtavasta (ks. Uusikylä & Kansanen 1988) vain 12 prosenttiin, jolloin oppilaskeskeisyys ja ryhmätyö korostuivat. Ilmapiirin paraneminen johtui sosiaalisen toiminnan kehittymisestä. Sen sijaan syvään sosiaaliseen rakenteeseen ei ollut vaikutusta, vaan päinvastoin eriarvoisuus jopa lisääntyi. Statusmuutokset sinänsä saattoivat olla  jopa luokitusten välisiä johtajaluokan ja syrjässä olijoiden kesken. Uuden työvälineen, tietokoneen, hallinnantaso vaikutti statuksen muuttumiseen. Lisäksi uusina vaaditut ryhmätyötaidot vaikuttivat asiaan.

Vuonna 1991 julkaistu tutkimus on tietoteknisesti vanha, sillä tietokoneiden käyttö kouluissa on lisääntynyt ja niiden suorituskyky on moninkertainen. Vuonna 2000 peruskoulujen tilanne keskimäärin  oli se, että 11 oppilasta kohti oli käytössä yksi tietokone. Näistä laitteista 63 prosenttia oli ennen vuotta 1998 hankittuja koneita. Internetvalmius löytyi 73 prosentista työasemia. (Tietoyhteiskunnan rakenteet oppilaitoksissa… 2001, 5.) Niskasen (1991) tuloksiin nähden luvut ovat mairittelevia ja osoittavat Suomen koulujen tehokkaan varustautumisen, mahdollistaen siten monipuolisempien työtapojen ja tiedonhankinnan käytön kouluissa. Kun lukuja tarkkaillaan syvemmin ja pohditaan millaista vauhtia tietokoneet jatkuvasti kehittyvät, havaitaan, että vuotta 1998 vanhemmat koneet alkavat pudota uusien teknisten vaatimusten kyydistä. Niillä pystyy silti operoimaan tekstiä ja liikkumaan Internetissä, joskin tiedonetsiminen ja -siirto sekä liikkuvan kuvan käsittely on hidasta. Ja mikä olisi hyvin tärkeää, niin peruskouluista vain 54 prosentilla oli käytössä kiinteä yhteys (Tietoyhteiskunnan rakenteet oppilaitoksissa…2001, 6). Muutoin operointi Internetissä, tai muu tiedonsiirto tapahtuu ISDN- ja modeemiyhteyksien kautta. Modeemilinja ei missään nimessä vastaa tietoyhteiskunnan nopeisiin tarpeisiin tai tiedonhaun joustavuuden edellytyksiin.

Hitaista yhteyksistä huolimatta tietokoneita voi käyttää kriittisen ajattelun työvälineinä, kuten Jonassen (2000) esittää. Oppilaat eivät opi suoraan tietokoneesta tai opettajalta, vaan he voivat oppia ajattelemaan näiden kautta merkittävällä tavalla. Ajattelu on toimintaa, jota voidaan tukea tietokoneiden tai opettajan avulla. Tietokoneiden yhteydessä mielen työvälineinä toimivat erilaiset ohjelmat, jotka tukevat kriittistä ajattelua. Kyseessä on konstruktiivinen oppiminen, jossa oppija on aktiivinen, reflektoiva, intentionaalinen, yhteistyössä toimiva ja tietoa todelliseen maailmaan suhteuttava kokija. Marttusen (1997) esittämät tulokset osoittavat, että jo pelkällä sähköpostilla on mahdollista päästä argumentoivaan ja vuorovaikutukselliseen keskusteluun. Ryhmäpostin kautta keskustelua voi käydä ryhmänä, jolloin tutor-johtoinen opiskelutapa loi enemmän vuorovaikutusta, kun käsiteltävä aihe oli vaikea. Tutorointi vaikutti erityisesti naisten vuorovaikutuksellisuuden lisääntymiseen. Tosin vasta-argumentointia esiintyi enemmän itseohjautuvissa ryhmissä. Sähköpostia voidaan pitää dialogia ja ajatustenvaihtoa tukevana oppimistapana.

Myös teknologisperustaisessa oppimisympäristössä konstruktivistisella tausta-oletuksella opiskelleet 15-vuotiaat oppilaat kehittivät matemaattista ongelmanratkaisutaitoaan kynä-paperitehtävien ryhmää paremmin. Oppimisympäristönä käytettiin Solver –ympäristöä ja tuloksista voidaan päätellä teknologiapohjaisen oppimisympäristön tukeneen ongelmanratkaisutaitojen kehittymistä. Positiivinen asennoituminen matematiikkaa kohtaa nosti menestymistä. (Ruokamo 2000.) Huomattava on, että opetuskokeilu käsitti vain 11 tuntia, joten tuloksiin tulee suhtautua pienellä varauksella. Lisäksi varsinaisen teknologisen ympäristön sijasta kiinnittäisin huomion enemmän siellä käytettyihin tehtäväsarjoihin, ja niiden luonteeseen. Solver saattoi toimia vain innostavana lähtökohtana, joka siten tuki oppimista. Ruokamo (2000) totesikin, että positiivinen suhtautuminen koko aineeseen edesauttaa hyvää menestymistä. Tulokset eivät myöskään olleet kaikilta osin tilastollisesti merkitseviä, johon osaltaan vaikutti vähäinen tutkittavien määrä.

Jonassen (2002) pitää verkkoa kommunikaation apuvälineenä, joka lisää opetuksen ja oppimisen monimuotoisuutta. Verkko-oppimista ei pidä mieltää itseisarvoiseksi, vaan se voi toimia eriyttämisessä ja yksilöllisyyden tukemisessa. Luonnollisesti opettajan rooli muuttuu pelkästä auktoriteetistä  teknologisten taitojen ammattilaiseksi ja tekemisen ohjaajaksi. Verkon ja tietokoneen käytöstä syvän oppimisen ja ajattelun tukena (mindtools) voidaan yhdistää seuraavia pääkohtia, jolloin ne toimivat kuin lähikehityksellisenä tukena, mielen työkaluina:

1. Tietokonetta ja verkkoa voi käyttää tiedon organisoimisessa, tunnistamisessa ja informaation etsimisessä. Esimerkiksi monimutkainen yhdistävä tai sulkeva Boolen haku, vaatii käsitteiden tuntemista ja ajattelutaitoa. tiedonhausta, rajauksesta, kriittisyydestä. (myös Lehtinen 1997, 34-38.)

2. Oppilaat voivat rakentaa johonkin aiheeseen liittyvän tietokannan, jolloin he rakentavat myös omia tietorakenteitaan. Semanttiset verkostot ovat representaatioita käsityksistä ja todellisuudesta. Tällainen toimintaa auttaa jäsentämään tietoa miellekartan tyylisesti, sekä suunnittelemaan prosesseja ja toimintaa.

3. Kuvallinen kartoitus ohjelmallisella taulukoinnilla ja taulukkolaskennalla tarjoaa mahdollisuuden mitä jos –peliin. Tällöin pyritään löytämään suhteita ja organisoimaan niitä.

4. Simuloinnilla tehostetaan analyysia ja matemaattista ymmärrystä. Keinoälyohjelmilla, haetaan vastauksia kysymysjoukkoihin, joista johdetaan päätöksiä. Näitä ohjelmia voi myös itse rakentaa yksinkertaisin if, then ja if, else kytkennöin.

5. Systeemien mallintamisessa etsitään kausaalisia malleja. Tapa on pitkällä kriittisessä, luovassa ja kompleksisessa ajattelussa, jossa tarkastellaan mikä osa vaikuttaa mitenkin johonkin toiseen osaan. Tähän on laadittu ohjelmia kuten PowerSim, jolla voidaan luoda virtuaaliyrityksiä ja kokeilla niiden toimivuutta eri komponentein johtamistyylejä myöten. Tämän jälkeen pohditaan miksi mitenkin kävi.

6. Mikromaailmoilla tarkoitetaan ymmärtämisen tehostamista ja kehittämistä, jonka saavuttamiseksi oppilas luo objekteja, ohjaa niitä ja katsoo efektejä suhteessa toisiin. Esimerkiksi hyvin laadittu seikkailupeli kehittämistarkoitukseen voi olla tätä. Käyttäjä on interaktiossa ilmiön kanssa, tutkien vaikkapa matematiikan geometriaa tai fysiikan ilmiöitä.

7. Sosiaalinen tiedon rakentaminen on klassista verkossa työskentelyä keskusteluryhmien avulla, jolloin ideoita jaetaan, haetaan neuvoa ja etsitään tietoa. Tällöin päämääränä on jaettu asiantuntemus.  (myös Kiviniemi 2000.)

8. Omana kokonaisuutena on visualisoinnin apuvälineet, kuten kartat, kaaviot ja mallit. Lisäksi hyper- ja multimedian käyttö ja erityisesti sen luominen on konstruktivismia parhaimmillaan. Tällöin jäsennetään tietoa ja laaditaan luokituksia sekä yhteyksiä tieto on designia periaatteella.

Toiminta E-learning tyylisesti on oppimista monipuolistava ja ajattelua tukeva tekijä, mutta kuten tietoyhteiskunnan rakenteet oppilaitoksissa… (2001) osoittavat, sulavaa mahdollisuutta siihen ei ole kuin osalla kouluista. Tämä luo eriarvoisen tilanteen, joka näkyi jo Välijärven ym. (2001) selvityksessä PISA-tutkimuksen tuloksista. Tietotekniikkaa käyttämättömät ryhmät menestyivät lukutaidossa merkitsevästi heikommin ja heidän syrjäytymistä tietoyhteiskunnasta pidetään ilmeisenä. Näin tietotekninen osaaminen saa itseisarvoisenkin merkityksen. Lisäksi oppilaita tulee ohjata tietotulvan käsittelyyn, sillä kuten Huhta (1997, 142) toteaa, niin tiedon määrä voi olla hämmentävää ja lamaannuttavaa. Suomalainen keskustelukulttuuri on lisäksi itsestäänselvyyksien esittämistä vierastava, joten reflektoinnin, tiedostamisen, kritisoinnin ja tiedon arvon pohdiskelulla syvennetään kielen käyttöä ajattelun välineenä. Kuten Tellan ym. (2001) teoksesta havaitaan, niin verkko-oppiminen liittyy avoimen oppimisympäristön ideaan, ja sen avulla voidaan toteuttaa ongelmanratkaisun ja yhteistoiminnallisen oppimisen elementtejä. Näin Huhdan (1997) vaatimat reflektointi ja kriittisyys saadaan toteutumaan tutkivan yhteisöllisyyden kautta.

Valitettavasti katsaus Internetin opetus- ja oppimispakettien tarjontaa, paljasti etteivät ne, muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta, ole sen tutkivampia tai monipuolisempia kuin perinteinen kirjaopetus. Ne sisältävät pääsääntöisesti tietyn aihepiirin tiedollista materiaalia ja yksinkertaisia kysymyksiä aiheeseen liittyen. Vieläpä siten, että valtaosa aineistoista näyttää olevan kirjallisia, eikä tietotekniikan multimediamahdollisuuksia ole hyödynnetty kattavasti. Vähemmistönä ovat avoimet tiedonhaun oppimiseen liittyvät opetuspaketit. Muutos todelliseen tietoteknisen kapasiteetin hyödyntämiseen näkyy vievän enemmän aikaa.

Opetuspaketin osana tietotekniikkaan liittyvä oppiminen on kiinteä osa avointa oppimisympäristöä. Ideana on hyödyntää verkkoa vertaisryhmien kommunikaation välineenä, parantaen siten yhteistyön mahdollisuuksia suunnittelu- ja ongelmanratkaisutyössä. Materiaalissa (liite 1, kohta 7.5) ohjataan hyödyntämään paitsi verkon, myös muun tietotekniikan mahdollisuuksia opetuskäytössä. Lisäksi opetusmateriaalin kohdat kolme ja neljä käsittelevät Internettiä monipuolisena lähteenä. Tarkoituksena opetuspaketissa on lähestyä Heinin, Ihalaisen ja Niemisen (2000) ideaa C-tyyppisestä verkon hyödyntämisestä, jossa verkko ja muu tietotekniikka toimisi opetuksen tehostajana ja monipuolistajana. Näin tarjotaan myös luontevia mahdollisuuksia hyödyntää tietotekniikkaa oppimisen apuvälineenä, jolloin nekin oppilaat joilla konetta ei kotona ole, tutustuvat sen käyttöön autenttisemmassa yhteydessä. Lasten integroituneisuus informaatioyhteiskuntaan vaatii mielestäni hyvät tietotekniset mahdollisuudet, sillä oppilaat ovat omaksuneet sen kiinteäksi tavaksi lähestyä tietoa. Tietotekniikan on tarkoitus toimia apuvälineenä ongelmanratkaisussa. Näin Jonassenin (2002) korostama idea tietokoneesta mielen työkaluna (mindtools), on projektin selkeä osa.

5.3.7 Teknologiakasvatus

Aiempi teoreettinen lähestyminen tarjoaa hyvät lähtökohdat kaiken opetuksen kehittämiselle, ja se toimii hyvänä tukena sekä taustaoletuksena oppilaiden suunnittelu- ja tutkimusprojektille. Koska tässä tapauksessa projekti saa teknologiakasvatuksen muotoja, on tarpeellista käsitellä siihen liittyvää yllä olevasta poikkeavaa teoriaa. Vastoin kuin yleisesti luullaan, ei teknologiakasvatuksen tarkoitus ole toimia samalla tavalla käsitteellistä jäsentyneisyyttä kasvattavana tutkimustyylinä kuin luonnontieteellisten tutkimusten, vaan sen merkitys korostuu keksimisessä, suunnittelussa ja luovissa ratkaisuissa kohti tuotteen valmistamista. Juuri keksiminen ja teknisten ratkaisujen tuottaminen erottaa teknologiakasvatusta luonnontieteiden kaltaisesta tutkimisesta. Toki nämä osa-alueet yhdistyvät toisiinsa, mutta on hyvä muistaa että teknologisessa prosessissa  korostetaan luovan keksimisen innovaatioita. Tällöin oma projektinikin (liite 1) tulee saamaa kaksi ulottuvuutta, jossa luonnontieteellinen käsitteellistäminen (miksi kysymyksin) yhdistyy joustavasti ajatukseen keksimisestä (kuinka periaatteella) itsenäisempänä prosessina.

Perinteisesti teknologinen opetus on liittynyt Suomen kouluissa käsityön opetukseen. Sisältö on jakautunut pääsääntöisesti materiaalien mukaan. Varsinaista teknologiakasvatusta ei ole annettu Suomessa erillisenä oppiaineena. Päävastuu sisältyy teknisen työn harteille, joskin peruskoulun opetussuunnitelman perusteet 1994 mainitsee teknologisen kasvatuksen kuuluvat osin myös muiden aineiden sisältöihin, kuten matematiikkaan, luonnontieteisiin ja kotitalouteen. Tämä tosin kertoo myös käsitteen jäsentymättömästä käytöstä ja piilomerkityksistä. Lisäksi uusi käsite koulutusteknologia sekoittaa tavoitteita ja sisältöjä. Teknologiakasvatuksen ideana on lähentää opetusta matemaattis-luonnontieteelliseen opetukseen ja syventyä teknologiseen tuotekehittelyyn, tekniseen luovuuteen, keksimiskykyyn, ymmärtämisen lisäämiseen ja soveltamiseen, joihin liittyvät myös ympäristö- yrittäjyys- ja taloudellisuuskasvatus. Näin teknisen työn jäljentävä työskentely muuttuisi luovaksi suunnitteluksi, joten kutsutaan myös nimellä ’Design’. (Kananoja 1997.) Tällöin saavutettaisiin mielekkäitä ja aidosti eheyttäviä oppimiskokonaisuuksia, jolloin murrettaisiin vanhoja jakoja luku- ja harrasteaineisiin. Perinteinen käsityö kun ei pysty tarjoamaan perusvalmiuksia toimia informaatioyhteiskunnassa. Tietokone on yksi kätevä apukeino teknisen työn yhteydessä suunnittelu-, tiedonsiirto- ja toteutusvälineenä. (Hamm 1997.)

Vaikka nyky-yhteiskunnassa tiede, teknologia ja matematiikka ovat vahvasti toisiinsa kytkettyjä, ei teknologian tarvitse välttämättä pohjautua nykytieteeseen. Pikemminkin teknologia on vanhempaa kuin tiede nykymuodossaan. Teknologian tehtävä on ratkaista käytännön ongelmia teknisin keinoin, mikä vaatii sekä divergenttiä että konvergenttiä ajattelua. Luonnontieteellinen tutkiminen on puolestaan enemmän heuristista. (Alamäki, Suomala, Tiusanen & Alajääski 2002.) Opetussuunnitelman perusteet vuosiluokille 3-9 ja perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet vuosiluokille 1-2 (2003) ei ole aivan sisäistänyt teknologiakasvatuksen ideaa, sillä se näkyy suunnitelmassa vain hajanaisena sovelluksena. Teknologiakasvatus toimisi itsenäisenä kokonaisuutenakin, vaikka sitä on toki mahdollista ja tarpeenkin yhdistää luonnontieteisiin - mutta ei niin suoraviivaisesti. Tieteellinen lähestyminen koulututkimuksissa ei saisi kahlita keksimisen luovuutta. Suunnitelmassa teknologia esitetään kyllä eheyttävänä aihekokonaisuutena, joskin sen merkitys jää suppeaksi.

Alamäki (1999) luonnehtii teknologiset prosessit, kuten suunnittelun, kehittelyn ja luomisen  teknologiakasvatuksen perustaksi. Oppilaan aktiivinen toiminta yhdistyy tällöin tietämiseen, jossa suunnitteluprosessin kautta luodaan teknologinen tuote. Kognitiivisen kehityksen lisäksi teknologinen prosessi kehittää myös affektiivisia ja psykomotorisia alueita oppilaskeskeisen suunnittelun ja toiminnan kautta. Tässä yhteydessä tavoitellaan pitkälle kestävää muistamista, ymmärrystä ja tiedon soveltamisen mahdollisuuksia. Tekemällä oppimisen idean kautta abstrakti ajattelu yhdistyy konkreettiin ajatteluun ja toimintaan, jolloin teknologiakasvatus saa väistämättä konstruktivistisen lähestymisen mukaisia muotoja, edellyttäen yhä ohjaamisen tärkeyttä oppilaiden prosesseissa. Merkityksellistä on, että abstraktia ajattelua on tällöin mahdollista saavuttaa hyvin nuorena, juuri kiinnostukseen ja toimintaan liittyvillä sektoreilla. Tällöin rakennetaan siltoja oman ajattelun ja ulkoisen teknologian välille. Avoimet projektit ovat hyvin hedelmällisiä, sillä lapset tutustuvat tekniikkaan jo varhaislapsuudessaan. Teknologiakasvatus ei alakaan vasta koulussa, vaan se voi hyödyntää oppilaiden aiempia skeemoja ja kokemuksia uusia luoden.

Prosessin yksi tarkoitus on ymmärtää teknistä ympäristöä, sillä se toimii myös lähtökohtana uusien teknisten ratkaisuiden luomiselle. Periaatteessa lähtökohta on aina sama. Ihminen pyrkii korvaamaan  oman ruumiinsa kykyjä teknologisilla ratkaisuilla, kuten aisteja sensoreilla, lihaksia moottoreilla tai aivoja laskukoneilla. Jotta prosessiin pääsee kiinni, tulee ensin löytää olemassa oleva ongelma, joka on jopa vaikein osa keksimistä. Juuri se on keksimisen innovatiivisuutta, oppia löytämään ongelmia ja keksiä niihin uusia ratkaisuja. (Tiusanen 2002.) Alamäen (1997a, b) mukaan itse toteutettu teknologinen systeemi tai tuote toimii myös reflektion välineenä. Oppilaat luovat itse jotain todelliseen elämään liittyvää ja havainnoivat sen avulla teknologista ympäristöämme taloudellisesta, sosiaalisesta ja luonnon näkökulmasta. Mitenkä teknologiaa voisi paremmin oppia kuin tuottamalla sitä itse? Tuottamistoiminta ei kuitenkaan saa olla irrallista, vaan ohjattua ja perustietouteen pohjautuvaa. Prosessit on koettu mielekkäiksi jo varhaiskasvatuksessa, lisäten erityisesti poikien viihtyvyyttä. Ongelmaksi on toisinaan noussut opetushenkilökunnan tietotaidon puute, sillä kulttuuriperimän takia naiset eivät ole harrastaneet teknologiakasvatukseen liittyviä osa-alueita. Tämä on kuitenkin korjattavissa koulutuksella. Materiaaleiksi puolestaan käyvät myös luonnon- ja kierrätysmateriaalit, joten resursseja periaatteessa riittää.

Teknologiaprosessin tavoitteina voivat toimia esimerkiksi myönteiset oppimiskokemukset, halu tutkimiseen, vastuullisuus, itsenäisyys, ryhmätyökyvyt, ennakkoluulottomuus, integraatio, ympäristönsuojelu ja keksiminen, kuten teknologiakasvatuksen opetuskokeilussa Koivuhaan ala-asteella. Kokeilu integroi onnistuneesti oppiaineita luoden laajan monialaisen teknologisen oppimiskehyksen, joka sai positiivisen vastaanoton niin oppilaiden kuin vanhempienkin taholta. Tutkimista ja rakentamista toivottiin myös jatkossa, ja toiminnallinen projektityöskentely koettiin opetusta ja oppimista tehostavana menetelmänä. (ks. tarkemmin Myllymäki & Rukajärvi-Saarela 1997.) Vastaavan Prosessin ja tuotteen toteutuksen voi ajatella käsittävän vaihekokonaisuuksia. Aluksi tulee luoda suunnitteluideat, hahmottelu ja prototyypit. Sitten on ymmärrettävä suunnittelun periaatteet ja tekniset yhteydet ja toimivuus samantyylisten laitteiden osalta, mietittävä miten laite voi olla tarinan kertomisen apuväline ja laadittava lopullinen tuote koristeineen, tietoineen materiaalista, välineistä ja valmistusprosessista. Lopuksi tuotteen toimintaa demonstroidaan käytännössä, yhdistäen tarina sen esittelyyn. (Twyford 2002.)

Tässä yhteydessä on hyvä tuoda tarkemmin esille Kimbellin (2000a, b) suunnittelumallin idea, sillä se liittyy osin myös Twyfordin (2002) ja Polyan (1973) ajatuksiin. Esittelen Kimbellin (200a, b) suunnittelumallin teknologiakasvatuksen yhteydessä, sillä sitä on käytetty teknologiakasvatukseen ja tuotteiden suunnitteluun liittyen (ks. Lehtonen 2002). Malli (kuvio 9) kuvaa hyvin keksimisen eroa luonnontieteelliseen heuristiseen tutkimukseen, sillä ensimmäinen hullu ajatus voi poikia nerokkaita teknisiä oivalluksia pienelläkin taustoituksella. Suunnittelijat ovat kuvanneet ajattelevansa sormillaan tai kynällään. Tämä tarkoittaa mielen ja käden interaktiota, pään sisä- ja ulkopuolella. Ideoita liikutellaan edestakaisin ulkoistaen ja testaten niitä välillä, jonka jälkeen niitä kehitetään edelleen ja palataan taas konkreettisempaan toimintaan. (Kimbell 2000a,b.)> 

KUVIO 9. Suunnittelijan ajattelumalli (Kimbell 2000a, b)

Sisäiset visioit ulkoistetaan välillä hahmottelun, muistiinpanojen, mallien ja puheen kautta, jolloin tarkennetaan epävarmoja alueita liikutellen ideoita eteenpäin. Esimerkkinä tällaisesta prosessista voi käyttää Edisonin ja Bellin luonnoksia, joissa näkyy vaiheet keksinnön tuottamiseksi. Oppilaiden osalta voi edellyttää portfolion kasaamista, jonka kautta opettajan pääsee tutustumaan kaikkiin lasten suunnitelmiin ja ideoihin. Tämä puolestaan kertoo heidän ajattelustaan, tuoden sen näkyviin kuvallisessa tai muussa muodossa. Kun suunnitteluun ja toimintaan yhdistää ongelmanratkaisun ja yhteistoiminnallisuuden elementtejä, se saa lisäksi ryhmän kielellisen ja kollektiivisen tuen, jossa ajattelun apuvälineinä voi hyväksikäyttää tietoteknisiä ratkaisuja. (Kimbell 2000a, b; Lehtonen 2002.)

Järvisen (2001) tutkimus yhdistää teknologiakasvatusta konstruktivistiseen oppimiskäsitykseen siten että opetusmetodit tutkimuksessa noudattivat avoimen ja luovan ongelmanratkaisun periaatteita ja oppilaskeskeisyyttä. Tämä idea yhtyy ajatukseen siitä, että teknologinen oivaltamisen prosessi vaatii mahdollisuuden innovatiivisuuteen. Tulosten mukaan onkin tärkeää tarjota oppilaille mahdollisuuksia juuri avoimeen oppimiseen ja divergenttiin ajatteluun sekä innovaatioihin. Näin ollen tehtävin tulisi olla avoimia ja ongelmapainotteisia.

Teknologiakasvatuksen idea kuulostaa hienolta, mutta se voi vaikuttaa käytännössä mahdottomalta toteuttaa resurssien ja asiantuntemuksen puutteen, sekä negatiivisten asenteiden takia. Kuitenkin jo esi- ja alkuopetuksessa se on tiettyyn pisteeseen asti mahdollista. Sen sijaan, että rakennettaisiin jonkin mallin mukaista esinettä tai muuta työtä, niin oppilaille voidaan antaa kehysrunko (esim. tietyt materiaalit, työvälineet, idean alku), jonka jälkeen lapset saavat käyttää mielikuvitustaan suunnittelemiseen, ideointiin ja luomiseen.  Lopputulos ei ole niin tärkeä, vaan nimen omaan prosessi palvelee tavoitekenttää. Teknisen tai tekstiilityön osalta saavutetaan kyllä halutut valmiudet työvälineiden käyttöön, kun vaatimuksena on tiettyjen välineiden ja materiaalien hyväksikäyttö. Tämän ei pidä rajoittaa valinnanmahdollisuuksia ja suunnittelua, tai myöskään muiden lisämateriaalien, työvälineiden ja tekniikoiden käyttöä. Näin ollen suunnittelu ja teknologia (design and technology), voisi nimenä ja aihekokonaisuutena kuvata paremmin sekä teknistä, että tekstiilityötä, jotka tällä hetkellä vaikuttavat enemmänkin historiallisilta jäänteiltä. Ne toimivat lisäksi erinomaisina, ja siten valitettavina keinoina lisätä sukupuolten välistä eriarvoisuutta ja sukupuoliroolien stereotypioita. Erotetut sisällöt rajoittavat tasa-arvoista tutustumista aihepiireihin, ja niminä ne kantavat vanhoja konnotaatioita sukupuolista ja tietyistä sisällöistä.

Toivottavasti opetussuunnitelman kehittämisen tuo tähän muutosta, joskin näyttää siltä, että sinne jää liikaakin vanhakantaisen mallin mukaista toimintaa (ks. Opetussuunnitelman perusteet vuosiluokille 3-9... 2003, 153-156), erityisesti tekstiilityön osalta. Tämä on valitettavaa, sillä teknologinen osaaminen on vaatimuksena yhtä useampaan työpaikkaa alasta ja sukupuolesta riippumatta. Toki perinteitä on hyvä kunnioittaa, mutta sen ei tulisi rajoittaa oppilaiden mahdollisuuksia ja edellytyksiä toimia tulevaisuuden osaajina, kuten nyt saattaa tavoitteiden mukaan käydä. Pelkät perinteiset käsityötaidot kun eivät riitä teknologisessa yhteiskunnassa, joka on kaikille yhtäläinen. Juuri tähän vaatimukseen kaikille oppilaille yhteinen ’design and technology’ käsityön korvaavana oppiaineena voisi olla ratkaisu. Mahdolliset valinnat tekniseen ja tekstiilityöhön tehtäisiin vasta selkeästi myöhemmin. Opetussuunnitelmaan (emt., 16) on sentään eheyttäväksi oppikokonaisuudeksi laadittu ’ihminen ja teknologia’, joka sisällöiltään ja tavoitteiltaan vastaa yhteiskunnallista kehitystä. Integraatioteeman käytöstä kouluissa ei kuitenkaan ole varmuutta.

Vaatimuksiin liittyen projekti huomioi teknologiakasvatuksen nimenomaisen idean suunnittelun, luovuuden ja keksimisen merkityksestä kohti toimivan tuotteen rakentamista. Kuten Alamäki (1999), Kananoja (1997) ja Järvinen (2001) Tiusanen (2002) ovat luonnehtineet, on kyseisenkin projektin tarkoituksena luoda teknologinen keksintö suunnitteluprosessin kautta (liite 1, kohdat 1, 6.1, 7.2 ja 8). Tällöin tavoitteeksi nousevat tekniikan ymmärtäminen, suunnittelutaidot ja luova keksiminen. Teknologisen keksimisen taustaoletuksena on käytetty Kimbellin (2000a,b) sekä Lehtosen (2002) malleja asteittain etenevästä teknisten oivallusten kehittymisestä, joka on myös materiaalissa esitetty selkeytettynä sovelluksena (liite 1, kohta 7.2),  sekä Järvisen (2001) tuloksia avoimeen teknologiakasvatukseen liittyen. Näin ollen projekti vastaa myös uuden opetussuunnitelman haasteeseen teknologiakasvatuksen teeman soveltamisesta opetuksessa sekä kansainväliseen haasteeseen ja julkilausumaan teknologiakasvatuksen kehittämisestä opetuksessa, teknologiaa kaikille –periaatteen mukaisesti (ks. Julkilausuma 1991). Sovellus- ja tulosvaiheessa nähdään miten teknologiakasvatus toimii käytännössä, kuten sen teoriakin tässä kappaleessa on olettanut.

5.3.8 Evaluaatio

Opettamisen muuttuessa konstruktivistiseen suuntaan ei perinteinen arviointi ole mielekästä. Kun tavoitteena voivat olla maailmankuvan muokkaaminen, metakognition kehittäminen, motivaation lisääminen, itsetuntemuksen tehostaminen, ongelmanratkaisutaidot, kohdistuu arviointiin aivan uusia vaatimuksia (von Wright 1993, 28-29.) On laadittava mahdollisimman laaja ja kattava menetelmä, jossa oppilaan prosessuaalisia oppimiskykyjä voidaan mitata ja tarkastella. Kysymysasettelun tulee painottaa ymmärtämistä ja päättelyä. Opettajan on seurattava jatkuvasti oppimisprosesseja havaitakseen oppilaiden kehittymistä ja pystyäkseen tukemaan heidän puutteellisia taitojaan. Peruskoulun opetussuunnitelman perusteiden (1994, 22-25) mukaan koulun itsearviointi on osa opetussuunnitelman jatkuvaa kehittämistä. Tavoitteena on tunnistaa koulun tila ja kehittämisen osa-alueet. Arviointi on väline koulun toiminnan parantamiseksi ja siihen voivat opettajien lisäksi osallistua oppilaat ja koulun muu henkilökunta sekä yhteistyötahot. Niin ikään oppilaiden arvioinnin tavoitteita ovat oppilaan kasvun edistäminen ja opetuksen uudistaminen. Enemmän tulee kiinnittää huomiota prosessien merkitykseen, jolloin oppilaan on mahdollista kehittää itseään. Menetelminä voidaan käyttää esimerkiksi itsearviointia, ryhmäpalautetta, keskusteluja ja oppimista tukevaa sanallista arviointia.

Monipuolisemman evaluaation merkitys havaitaan Kangasniemen (2000) tutkimuksen pohjalta. Oppilaiden matemaattisen minäkuvan merkitys on suuri asennoitumisen ja motivoitumisen kannalta. Aiempi koulumenestys vaikuttaa yhdessä kodin asenteellisen tuen kanssa matemaattisen minäkuvan kehittymiseen, jolla puolestaan on yhteys oppimistuloksiin. Marton ym. (1980) puolestaan havaitsivat irrallisia faktoja vaativien kysymysten johtavan pintasuuntautuneeseen oppimistyyliin. Pietilän (2002) tutkimuksen mukaan oppilaiden kokemukset taas vaikuttavat asenteisiin, itsetuntoon ja uskomuksiin. Yhdistettäessä Kangasniemen (2000), Martonin (1980) ym. ja Pietilän (2002) tuloksia  Seligmanin (1994) tutkimuksiin opitusta avuttomuudesta, selkeytyy pelkän opettajajohtoisen opetusmuodon ja perinteisten kokeiden heikkous. Oppilaat pyrkivät menestymään siinä mitä mitataan. Kun kokeet mittaavat ulkoa oppimista, siihen oppilaatkin pyrkivät. Seligmanin mukaan epäonnistumisten ja huonojen esimerkkien kautta syntyvä opittu avuttomuus vaikuttaa oppilaan suoriutumiseen jatkuvasti. Koulussa huonommin menestyvät oppilaat masentuvat huonoista arvosanoista ja yrittävät vielä vähemmän, joka johtaa entistä huonompiin arvosanoihin. Jatkuva huono palaute vaikuttaa myös minäkuvaan, joka on yhteydessä oppimistuloksiin. (Seligman, 1994; Kangasniemi 2000.)

Jos opetusta kehitettäisiin suuntaan, jossa oppilaat voivat tutkia, tarkkailla, toimia ryhmässä, pohtia, selvittää ongelmia ja suorittaa monipuolista itsearviointia, tukisi se myös huonommin menestyviä oppilaita. Opettaja näkisi joka oppilaan hyvät puolet ja voisi korostaa niitä. Sanallisessa arvioinnissa voidaan tukea heikompiakin oppilaita ja kertoa heille vahvuuksista, näin edesauttaen hyvän itsetunnon kehittymistä. (Seligman 1994; von Wright 1993.) Numeroarviointi tukee lähinnä menestyjiä ja leimaa heikompia oppilaita (Uusikylä & Kansanen 1988). Korpisen (1982) tutkimuksen tuloksista havaitaan, että sanallisella arvioinnilla ja kodin sekä koulun yhteistyön kehittämisellä (vanhempien antama kannustus) oli positiivinen vaikutus paitsi oppimistuloksiin, myös työskentelytottumuksiin ja opiskelutekniikoihin. Erityisesti heikommin menestyneiden oppilaiden motivaatio, itseluottamus, menestyminen sekä opettajan ja oppilaiden väliset suhteet paranivat. Tulokset liittyvät teoretisointiin, jossa ajatellaan minäkäsityksen rakentuvan paitsi hyväksynnästä ja rakkaudesta, myös suoriutumisesta, jota tässä tapauksessa tuettiin sanallisella arvioinnilla.

Perinteinen arviointi pyrkii vertailemaan oppilaiden suorituksia ja keskinäistä järjestystä. Nykyään tietoa tulisi saada oppilaan ajattelutavoista ja sen niiden kehittymisestä. Tällöin voisimme vaikuttaa oppimisen paranemiseen. Arvioinnin tavoitteena tulee olla auttaa oppilasta ymmärtämään paremmin opetettavia asioita. Kokeet antavat tietoa lapsen muistista ja asioiden hallinnasta. Rinnalle on kuitenkin saatava ajattelua, ongelmanratkaisua ja oppimista mittaavia testejä sekä lapsen oma itsearviointiosuus. Ajattelua ja ongelmanratkaisua voidaan mitata avoimilla selostuksilla, joita oppilaat laativat pulmista, ongelmista tai sanallisista tehtävistä. Sanallinen työseloste antaa opettajalle tärkeää tietoa oppilaan ajattelun kehittymisestä ja sen vaiheista. Tällöin opettaja löytää paremmin mahdolliset virheet ongelmanratkaisun logiikassa tai mekaniikassa. Selostus auttaa myös oppilasta kehittämään ajatteluaan, sillä hän joutuu miettimään miten asian esittää, eikä vain laske rutiininomaisesti. (Pehkonen 1995.)

Itsearviointi kehittää oppilaan omia metakognitiivisia tietoja ja taitoja, eli tietoa omista kyvyistään ja niiden käyttötavoista. Itsearvioinnissa oppilas kehittää omaa identiteettiään ja realistista kuvaa itsestään. Oppilaan tulee oppia arvioimaan kriittisesti omaan työskentelyään ja toimintaansa, jotta hän voisi sitä kehittää. Jos oppilas antaa itselleen aluksi tavoitteen, voi hän jälkikäteen verrata suorituksiaan tavoitteeseen pääsemiseksi lopputuloksen kanssa. Itsearvioinnissa voi olla täydennettäviä lauseita, kuten 'tänään opin matematiikassa …' . Sitä voi käyttää myöhemmin keskusteluissa lapsen ja tämän vanhempien kanssa. Yhdenmukaisuutta voi verrata vaikka lukukausitodistuksessa opettajan antamaan arviointiin. (Pehkonen 1995.)

Perinteiset koulukokeet ovat olleet yksinkertaisia mitä- ja milloin- painotteisia. Edellä olevien tulosten pohjalta voidaan todeta kyseisten kysymysten johtavan ulkoa oppimisen yksityiskohtia painottavaan strategiaan. Kun tietoa on nykyään saatavilla helposti, korostuu ulkoa oppimisen lisäksi kokonaisuuksien hahmottaminen, tiedon soveltaminen ja ymmärtäminen. Oleellista on muuttaa kokeiden painotuksia koskemaan kokonaisuuksia, joissa vaaditaan pohdintaa ja ajattelua. Kokeisiin lisätty itsearvioinnin osuus kehittää metakognitiivisia kykyjä itsetuntemusta lisäten. Tällöin oppimisstrategiat muuttuvat  syväsuuntautuneemmiksi. Tavat palvelevat oppilaita tulevaisuudessakin kehittyneinä ajattelu- ja ongelmanratkaisutaitoina.

Kohonen (1990b) on pitkälti samoilla jäljillä. Hän pitää tarpeellisena arvioinnin muuttamista opetuksen mukana. Jos oppiminen tähtää vastuullisuuteen ja oppimistaitojen kehittymiseen, tulee arviointikin liittyä prosessin tarkasteluun, jolloin se tukisi oppimista ja oppijan itsenäistymistä. Arvioinnin täytyy kehittyä oppimistavoitteiden mukana ja jos opetus on kokonaisvaltaista, on opettajan hyvä pohtia tavoitteiden, työmuotojen ja sisältöjen muodostamaa kokonaisuutta. Näin arviointi palvelee suurempia ja moninaisempia tarkoituksia, myös opettajan oman työn kehittämistä. Arvioinnin erilaisia mahdollisuuksia ovat muun muassa havainnointi, pohdiskelu, muistiinpanot, haastattelut, päiväkirjat sekä muu taltiointi ja ryhmäpalaute tarkastelun kautta. Lisäksi tarvitaan suurten joukkojen mittaamiseen hyväksi havaittuja tulosarvioinnin testejä. Arvioinnin tulee olla väline opetuksen tehostamiseen ja palvella sen kehittymistä. Kun opettaja on oppimisen jatkuva tarkkailija, hän voi arvioinnin lisäksi ohjata oppilaita kohti ajattelun ja ongelmanratkaisun edellytyksiä. Kohonen sisällyttää arvioinnin osaksi myös opettajan oman itsearvioinnin, jonka päämääränä on niin ikään opetuksen kehittäminen. Hän näkee arvioinnin kehittämisen pedagogisena haasteena.

Jo 1980-luvulla Korpinen (1982) oli vahvasti sitä mieltä, että arvioinnin tulee perustua tavoitteisiin. Koko arvioinnin käsitteistöä pitää laajentaa ja sen tehtävät tarkasti määritellä. Kognitiivisten tavoitteiden lisäksi tulee mitata muitakin tavoitealueita ja oppimistulosten ohella tarkkailla prosessia. Tiedonhankintamenetelmät ja itsearviointitaidot haluttiin niin ikään kehityksen kohteiksi. Oppilaidenkin mielestä perinteinen arviointi kaipasi täydentämistä. Taba (1962, 313-315) jatkaa samoin periaattein vieläkin varhaisemmalla ajalla. Häneen mukaansa evaluaatio palvelee, tai pikemminkin voisi palvella koulun toimintaa ja opetussuunnitelmien kehittämistä. Tieteiden opetuksessa tavoitteena ovat korkeammat henkiset prosessit ja tieteellinen kyvykkyys. Tällöin arvioinninkin pitää osaltaan mitata ongelmanratkaisutaitojen kehittymistä. Onkin huomattu että vanha opetussuunnitelma ei kehitä kyseisiä taitoja. Toki arviointia tarvitaan myös mittaamaan yksilöiden saavutuksia ja kyvykkyyttä, mutta laajemmassa merkityksessä. Ausubel ym. (1978, 163, 597) korostavat arvioinnin merkitystä, koska tiedonrakentamisen luonteen takia opettajan tulee olla tietoinen siitä, mitä oppilaat ennestään tietävät. Tämä johtuu uuden tiedon yhteensovittamisesta vanhaan, kuten kognitiivinen psykologia osoittaa. Myös opettamisen metodien toimivuutta ja opetussuunnitelmaa voidaan tarkkailla arvioinnin kautta.

Tässä vaiheessa haluan korostaa, että niin suunnitelmalliset, toiminnalliset kuin arviointiinkin kohdistuvat muutokset eivät tarkoita välitöntä siirtymistä pelkkien prosessien tarkastelun ääripäähän. Tarvitsemme edelleen luotettavaa tietoa opetussuunnitelmallisten tiedollisten oppimistavoitteiden saavuttamisesta yksilötasolta lähtien. Tarkoituksena olisikin kehittää arviointia joustavammaksi ja ennen kaikkea syväsuuntautuneemmaksi. Tällöin oppilaat saavat tietoa omista kyvyistään sillä tasolla, että heidän ajattelunkin taitoja on mahdollista kehittää. Tähän kuuluvat prosessiarvioinnin lisäksi itsearviointi, jatkuva seuranta, ohjaus ja kehittävä sanallinen evaluaatio sekä perinteinen arviointi.

Suunnittelu- ja tutkimisprojektin (liite 1) yhteydessä olen soveltanut moninaisemman evaluaation periaatteita. Kuten todettua, niin oppilaiden toiminnan suuntaamisen takia kohti kokonaisvaltaista syväoppimista, oppilaille kerrotaan työn tavoitteet ennen työhön ryhtymistä (liite 1, kohta 6.1). Lisäksi projektissa on huomioitu sekä tiedollisten että muiden tavoitteiden moninainen mittaus. Paitsi, että opettaja seuraa jatkuvasti oppilaiden toimintaa, niin ennakko- ja jälkimittaukset miellekartalle paljastavat enemmän oppilaiden käsitteistä kuin perinteiset pintasuuntautuneet kokeet (liite 1, kohdat 5.2, 11.). Miellekartta palveleekin siis ennakkotietojen paljastajana tiedonrakentamisen helpottamiseksi, mutta myös tiedollisen jäsentyneisyyden kartoittajana. Lisäksi projektin koonti (liite 1, kohta 9) ja oppilaiden itsearviointi  sekä palautekeskustelut (liite 1, kohdat 7.1, 10 ja 12) ovat kiinteä jatkumo prosessille ja oppilaiden toiminnan tarkastelulle. Myös opettajan on kyettävä vastaanottamaan palautetta ja kehittämään toimintaansa. Näin pyritään huomioimaan muun muassa Korpisen (1982), Seligmanin (1994), Pehkosen (1995), Kohosen (1990b) ja Kangasniemen (2000) ideoita ja tuloksia arvioinnin monipuolistamisen merkityksestä. Projektin toimivuutta teknistä ymmärrystä kehittävänä prosessina, mitattiin teknisen laitteen selittämistä käyttäen ennakko- ja jälkimittauksia. Kuten opetuspaketissakin (liite 1, kohta 10) on todettu, se voi toimia varteen ottavana tapana yleisen oppimisen tarkastelussa.

5.3.9 Uusi opettajakäsitys

Koska elinikäinen oppiminen, tiimityöskentely, murroksen mukana pysyminen ja humanistinen ihanne ovat oppilaisiin ja oppimiseen kohdistettavia vaatimuksia, ovat ne myös opettajuuden uusia suuntia. Yhteiskunnallisella tasolla byrokratia on murtumassa ja vastuuta jaetaan. Nämä ovat vastuun ottamisen ja demokratian kannalta keskeisiä asioita. Tavoite on toisaalta ristiriitainen, sillä kaikkialle siirtyvä kaupallinen kilpailu- ja pätevyysasetelma ei tue kyseistä kehitystä. Joka tapauksessa koulukohtaisen kehitystyön korostuminen vaatii opettajalta uusien vuorovaikutustaitojen oppimista, uutta teoreettista hallintaa ja kasvattajan sekä ohjaajan aseman korostamista, jotta kokemuksellinen oppiminen mahdollistuisi oppilastasolla. Koulutuksen kehittäminen, verkottuminen, tutkiva opettajuus ja ammatillinen kasvu ovat saaneetkin myönteisen vastaanoton opettajien keskuudessa. (Kohonen 2002, 354-360.) Opettajien myönteisyys on tietysti muuttuvien opetuksellisten vaatimusten ja yhteiskunnan sekä tekniikan jatkuvan kehittymisen näkökulmasta oleellista.

Nopeasti ja alati muuttuva teknologia tuo informaatio- ja kommunikaatiotekniikoita (ICT) luokkatiloihin kasvavalla vauhdilla. Tietoa on saatavilla yhtä paremmilla ja nopeammilla tavoilla, joka hyödyttää sekä oppilaita että opettajaa. Uudet kannettavat ja langattomat tiedonhaku ja – siirtomenetelmät tulevat olemaan opetuksen apukeinoja. Tämä aiheuttaa vaatimuksia opettajan roolille, jonka täytyy opetella uusia taitoja ja vastuualueita. Roolit spesifioituvat erikoistuvaan opettajuuteen, jossa oppimistekniikat, kehittely- ja suunnittelutyö sekä oppimistilojen ja resurssien ohjaus jakautuvat eri opettajille, jotka työskentelevät elektronisen median avulla opiskelevien lasten kanssa. Tämä tarjoaa mahdollisuuden luovuuden kehittymiseen ja yhteistyöhön sekä teknisiin valmiuksiin niitä taitoja vaativassa laajenevassa teknologisessa maailmassa (Wheeler 2001.)

Opetuksen suunnittelu kokee myös muutoksia, jolloin opetussuunnitelmassa olisi vain keskeisen osaamisen kannalta relevantit oppimistavoitteet. Oppiminen on oppijan omaa aktiivista tiedon rakentamista, jossa hän valikoi ja tulkitsee tietoa olemassa olevien tietojensa pohjalta, oppimisen ollessa kontekstuaalista. Ajatteluun ja ymmärtämiseen päästään keskeisten ongelmien kautta. Tämän kaltaisessa opetuksessa opettaja luo tilanteita, jotka herättävät oppilaassa kysymyksiä ja tarpeen selvittää vastaus kyseiseen ongelmaan. Opettaja ohjaa oppilaita opetussuunnitelman mukaisten ongelmien pariin johdatteleville kysymyksillään ja herättämällä mielenkiintoa. Keskeistä on oppimaan opiskelu (Rauste – von Wright, 1997, 19.) Näin opettajan roolissa korostuu ohjaajan ja neuvojan asema tiedonsiirtäjän sijasta (Jonassen 2000, 276). Haapasalo (2001, 153) tähdentää, että konstruktivistinen lähestymistapa poistaa oppiainesaarekkuutta, mikä vaatii joustavan laaja-alaisen opettajan.

Muutos luo opettajaan uusia vaatimuksia vanhaan empiristis-behavioristiseen menetelmään verrattuna, jossa opettaja antoi oppilaille valmiiksi pureskeltua tietoa olettaen, että nämä voivat siirtää sen suoraan päähänsä. Rauste -von Wright (1997) mainitsee, että opettajan on hallittava opettamansa sisältöala erittäin hyvin, jotta hän kykenee jatkuvaan ongelmanratkaisumenetelmän ylläpitämiseen ja mallina toimimiseen. Hänen täytyy taiteilla eri lähtökohdista etenevien oppilaiden strategioiden ohjaajana. Opettajan täytyy huomioida oppilaiden valikoivan tarkkaavaisuuden, vaihtelevien tulkintojen ja opetuksen kontekstiaalisuuden merkitys oppimistuloksiin. Itsereflektioon ohjaaminen on myös osa oppimista. Ohjaajan on kyettävä lisäksi herättämään ristiriitoja, joihin oppilaat haluavat saada vastauksen säädellen samalla emotionaalisesti positiivista ilmapiiriä. Richardsonin (1997, 9) mukaan opettajan kyvykkyydestä konstruktivismin yhteydessä on noussut erityisesti kaksi asiaa pinnalle. Ensimmäinen on sosiaalinen tietämys ja kyvykkyys, jonka pohjalta löydetään oppilaiden yksilölliset oppimis- ja kehittymisprosessit. Toinen on oppiaineksen erikoissisältöjen hallitseminen. Yhdessä ne vaikuttavat opetuksen toimivuuteen.

Opettajan on huomioitava oppilaiden erilaisuus hyvin tarkasti, sillä tutkimukset osoittavat, että oppilaiden käsitykset itsestään ja kyvyistään vaikuttavat tiedolliseen toimintaan ja arvioimiseen (Kangasniemi 2000, 13). Virheellinen tai negatiivinen palaute menneisyydessä, puutteellinen motivaatio tai epäonnistumiset ovat olennainen ja yksilöllinen osa oppijakuvaa. Jos opettaja pyrkisi opettamaan kaikkia oppilaitaan samoilla menetelmillä samoista lähtökohdista, syntyisi ongelmia opettajan vaatimusten ja oppilaiden käsitysten ja ajattelutapojen erilaisuuden kohdatessa. Ohjaajan tulee olla tietoinen oppilaiden taustoista ja käsityksistään itsestään sekä vanhoista tietorakenteista. Tämä korostaa itsearvioinnin merkitystä paitsi oppilaan omia metakognitiivisia taitoja kehittäen, myös arvokkaana tietolähteenä oppilaan taustoista ja prosesseista.

Brooks & Brooks (1993, 101-118) ovat kuvanneet opettajan toimintaa muuttuvan oppimiskäsityksen aikana konstruktivistisen käsityksen pohjalta. Opettajan tulee rohkaista oppilaita ja hyväksyä heidän autonomisuus ja aloitekyky. Kysymysten esittämistä täytyy tukea, jolloin oppilaista kehittyy ongelmanratkaisijoita ja niiden löytäjiä. Valmiiden käsitysten tarjoamisen sijasta opettaja kehottaa oppilaita muodostamaan omia tulkintojaan ja tekemään johtopäätöksiä lukemiensa materiaalien pohjalta. Oppilaita ohjataan tekemään analyysiä, luokitteluja, tulkintoja ja ennusteita, jotka vaativat syvempää ymmärrystä. Maailmantilannetta ja tapahtumia voi hyödyntää opetuksessa ja keskustelun nostattamisessa, eikä käsitellä asioita silloin, kun ne eivät enää ole ajankohtaisia. Monipuolinen keskustelu ja dialogi tarjoaa valmiuksia tulevaisuuteen ja kehittää ajattelua sekä lisää tietoa. Keskustelun tukemiseksi luodaan toimivat oppilassuhteet. Vaikka oppimisen tulokset olisivatkin erheellisiä, on prosessi voinut olla hedelmällinen, jolloin arvioinnin pitää ottaa se huomioon. Opettajan on annettava miettimisaikaa, eikä odottaa vastauksia heti. Hänen tulee ohjata oppilaiden luontaista uteliaisuutta sopiviin kohteisiin, jolloin motivaatiota tulee hyödynnettyä.

Perinteinen opettajakeskeinen opetustapa on yhdeltä nimitykseltään tyypillistä top-down opetusta, jossa opettaja jakaa eksperttitietoaan oppilaille. Usein sellaista opetusta on erittäin vaikea liittää oppilaiden kokemusmaailmaan. Tällöin oppilaat eivät koe opetusta mielekkäänä, sillä se on kaukana lapsen kokemusmaailmasta. Jonkinlaisena vastakohtana pidettäköön bottom-up –suuntauksia, joita erityisesti radikaali konstruktivismi korostaa. Tällöin lähdetään liikenteeseen oppilaiden maailman ongelmista. Tapa on oppilaskeskeinen ja motivoiva, mutta ongelmakohtina nähdään oppilaiden rajallisuus. Oppilaiden kokemukset poikkeavat tutkitusta tiedosta maalaisjärjen mukaisine käsityksineen sen verran, että oppilaita on ohjattava tieteelliseen tapaan ajatella ja selittää maailmaa. Ensimmäinen versio on siis epämielekäs ja kaukana lapsen kokemusmaailmasta oleva tapa oppia. Jälkimmäisen vaarana taas on oppilaiden kehittelemät täysin kyseenalaiset teoriat ja ajatukset tiedosta. Tietynlainen synteesi onkin tarpeen, jotta molempien tapojen hyvät puolet yhdistyisivät.  (Kaasila 1997, 53-58.) Tällöin voidaan puhua induktiivisesta tai deduktiivisesta tutkimistavasta, jotka tarjoavat mahdollisuuden paitsi mielekkääseen tutkivaan tiedonhankintaan, myös yhteiseen koontiin.

Muuttuvan opettajakuvan luomiin vaatimuksiin tulisi myös opettajankoulutuksen aktiivisesti panostaa. Kuitenkin opintojen laajuus suhteessa aikaan, sekä aineenhallinnan suhde kasvatustieteen opintoihin kulkevat kuin kahta eri linjaa, kuten Niskanen (1997, 115-116) toteaa. Vaikka esimerkiksi Lapin yliopistossa kyseistä ongelmaa on yritetty tietoisesti ratkoa, ongelmat tuntuvat yhä säilyvän. Hän huomauttaa Vonkin ja Schrasin (1986) pohjalta opettajan ammattikuvan  kasvavan ja muokkautuvan opintojen lisäksi vain muutaman vuoden aikana töiden aloittamisesta. Kun opettaminen muuttuu tämän jälkeen traditionaaliseksi, on siihen hyvin vaikea puuttua. Lisäksi Raivolan (1989, 7-8) mukaan vähäinen ammattitaito altistaa systeemiin alistumiselle.

Tietojen pohjalta on aiheellista lähteä miettimään, kuinka suuri vastuu opettajankoulutuksella sekä tulevalla työpaikalla on opettajan ammatti-identiteetin kehittäjinä. Välinpitämätön suoritusilmapiiri perinteisine opetusmenetelmineen voi vaikuttaa negatiivisesti tuleviin opettajiin. Herää kysymys, kuinka suuri vaikutus tulevien opettajien asenteisiin on opettajankoulutuksella, jossa opetus painottuu luentoihin ja kirjatentteihin, kun suuntana pitäisi sen sijaan olla ongelmanratkaisu, kriittisyys ja uudet oppimisympäristöt. On varsin ristiriitaista luennoida konstruktivistisesta ongelmanratkaisusta perinteisin menetelmin. Eivätkö luennoitsijat usko esittämiinsä teorioihinsa vai vaatiiko syvempi opettaminen liikaa resursseja tai kenties uutta asiantuntemusta? Joka tapauksessa, kuten Niskasen (1997) esityksestä voidaan päätellä, niin ammattikuvan kasvuun vaikuttavat tekijät tulevat pääosin opettajankoulutuksen ajanjaksolta. Koulutuksen yhteiskunnallinen vastuu nousee näin erittäin suureksi opettajien kasvatusasenteiden muokkaajana.

Ongelmakohtiin voi paneutua esimerkiksi mikro-opetuksen avulla. Siinä opetetaan vain 5-10 minuuttia kerrallaan 5-10 oppilaalle. Opetuksessa keskitytään yhteen osa-alueeseen, kuten ohjeiden antoon. Osa-aluetta voidaan harjoittaa kunnes se toimii, ja siirtyä seuraavaan. Näin voidaan harjoittaa mahdollista yksittäistä puutetta opettajalla. Periaatteesta johdettiin minikurssitus, jossa opettaja lukee, näkee, kokeilee ja arvioi jotain tiettyä opetusmetodia. Siinä yhteydessä käytettiin paljon juuri itsenäisestä työskentelystä kertovaa materiaalia ja sitä kokeilevaa opetusharjoittelua. Oppilaiden tekemät arviot opettajan toiminnasta tuovat myös tarpeellista tietoa ja kehitystä vaativia piirteitä näkyville. (Gage 1979, 47-52.) Opetukseen ja opettamiseen kohdistuvaa arviointia ei missään nimessä saakaan unohtaa. Se on arvokasta palautetta oppilailta, jotka ovat päivittäin opettajan ohjauksessa. Kritiikkiä tulee kuunnella ja omaa toimintaa jatkuvasti tarkkailla, jotta ammattitaitoinen työn kehittäminen olisi mahdollista. Rehtori voisi ottaa myös enemmän vastuuta opetuksen laadun valvonnasta. Keskustelua ja menetelmien sekä kokemusten vertailua ei sovi unohtaa, sillä näin saadaan käytännön ohjeita kollegoilta hyvistä toimintatavoista.

Muuttuvan opettajakuvan tarkastelu ei sinänsä tuo uutta ilmettä opetusmateriaaliin (liite 1), vaikkakin se osaltaan tukee materiaalissa tehtyjä ratkaisuja ja tavoitteita. Uuden opettajankuvan mukaisiin vaatimuksiin pääsemisessä on huomioitava piilo-opetussuunnitelmalliset (opinnäyte, luku 3) sekä yksilön sisäisen paradigman (luku 4.1) mukaiset kehitysongelmat. Opettajuuden kehittyminen ei toteudukaan automaattisesti, vaan se on syvä prosessi, johon opetuspaketilla pyritään luomaan mahdollisuuksia. Ehkä tähän yhteyteen liittyen, yhtenä tärkeimpänä asiana, nostaisin pinnalle Richardsonin (1997, 9) huomioin opettajan kyvykkyydestä konstruktivismin yhteydessä. Sosiaalisen tietämyksen merkitys on oleellisen tärkeää toimivan avoimen projektin käynnistämiseksi ja ylläpitämiseksi. Tämä liittyy läheisesti luokan sisäisen dynamiikan tuntemiseen, ja se näkyy muun muassa ryhmiä muodostettaessa. Mikä tahansa kokoonpano ei ole toimiva oppimisen kannalta. Lisäksi sujuva ja monipuolinen ohjaus vaatii asiantuntemusta, jotta oppilaita voi ohjata oikeiden lähteiden pariin ja keskustella heidän kanssaan mielekkäällä tasolla. Tämän johdosta asioita on myös materiaalissa korostettu, sekä ryhmädynamiikan (liite 1, kohta 6.2), että tiedollisen taustoituksen osalta (liite 1, kohdat 3 ja 4).

Avoin opettajuus, avoimet oppimisympäristöt, tutkiva oppiminen ja aineintegraatio monipuolistavat metodologiansa puolesta myös oppimisen tavoitteistoa. Näin saavutetaan kätevästi opetussuunnitelman perusteiden vuosiluokille 3-9 ja perusopetuksen opetussuunnitelman perusteiden vuosiluokille 1-2 (2003) yleistä oppimistavoitteistoa. Opetusmateriaaliin (liite 1, kohta 2) on sen johdosta kirjattu projektiin liittyvät tavoitteet, soveltuvuus ja ajankäyttö. Vaikka tavoitteisto on kattava, niin materiaalin toimivuuden tarkastelun yhteydessä tullaan havaitsemaan, kuinka monipuolisiin tavoitteisiin on mahdollista päästä.