Kogemuslik ja situatiivne õppimine ning haridustehnoloogilised rakendused

Reflektsioon 3: Too näide, kuidas viiksid läbi uurimuslikku õpet haridustehnoloogiaga. Kommenteeri ühe kaasõppija samateemalist postitust. 

Uurimuslik õpe on õpe, mille eesmärgiks on lahendada probleeme uutes kontekstides, kasutades selleks eelnevat õpikogemust ja teadmisi. Uurimuslik õpe toetab õpilaste uurimuslikku käitumist ja loob eeldused mitmekülgselt arenenud isiksuse kujunemiseks (Hopp). Uurimusliku õppe idee on välja kasvanud avastusõppest. 
Uurimuslikku õpet vaadeldakse kui õppemeetodit, mis sisaldab maailma uurimist. See suunab tegema avastusi, otsima uusi teadmisi ja seaduspärasusi, püstitama hüpoteese ja neid kontrollima läbi vaatluse ning eksperimendi (Peadaste, Mäeots). 
Pedaste ja Mäeots toovad oma artiklis välja uurimusliku õppe rõhuasetused. Toon need siinkohal tsiteeritult välja: 

"1.   Uurimuslik õpe on protsess, mis tähendab, et selle eesmärk ei ole mitte niivõrd avastuste tegemine, vaid avastuste tegemiseks vajalike oskuste omandamine. Nende oskuste abil on võimalik põhjendada uutes situatsioonides teaduslikke seisukohti või ümber lükata ebateaduslikke ning teha korrektseid järeldusi.

2.   Uurimuslik õpe on otsing ja seega on igati normaalne, kui otsingu lõppedes selgub, et hüpoteetiliselt sõnastatud seost ei ole olemas. Teadusele on väga omane, et iga eksperiment ei anna ootuspärast tulemust. Hinnata tuleb seda, kas otsinguprotsess ise on olnud läbimõeldud, põhjendatud ja korrektne.

3.   Uurimuslik õpe algab hüpoteeside püstitamisest. Hüpotees on mingi küsimuse vastuseks sobiv teaduslik oletus. See tähendab, et enne hüpoteesi sõnastamist on vaja määratleda probleem ja sellest lähtudes konkreetsem uurimisküsimus, millele seejärel vastust otsitakse. Hüpotees kui teaduslik oletus tähendab seda, et hüpoteesi sõnastamine ei saa tugineda vaid arvamusele, vaid oletatava vastuse aluseks peab olema varasem teadmine või taustinfost leitud teave.

4.   Uurimusliku õppe kõige iseloomulikumaks ning õpilastele ka enamasti kõige motiveerivamaks tegevuseks on eksperimentide läbiviimine või vaatluste tegemine. Eksperimendi puhul loob uurija hüpoteesi kontrollimiseks sobivad tingimused, püüdes kõrvaldada kõik tegurid, mis võivad vajaliku järelduse tegemist takistada. Vaatluse korral uuritakse protsessi või nähtust reaalses situatsioonis, avaldamata sellele märkimisväärset mõju.

5.   Uurimusliku õppega püütakse kujundada iseenda jaoks arusaamine loodusprotsesside kohta. See tähendab, et töö alguses tuleb jõuda selleni, et iga õpilane oleks motiveeritud tööd tegema.

6.   Uurimusliku õppe abil õpitakse tundma maailmas toimuvaid protsesse, kuid mitte objekte. Objekte käsitletakse sel määral, kui palju need seostuvad protsessidega. 

7.   Uurimusliku õppe abil avastatakse seaduspärasusi, rõhutades, et enamik nähtusi või objekte on maailmas pidevas muutumises sõltuvalt erinevatest teguritest."

Kuidas mina viiksin uurimuslikku õpet läbi koos haridustehnoloogiaga? 

Üks võimalikest variantidest oleks situatiivne õppimine. Situatiivne õppimine toimub läbi probleemülesannete, mis sarnanevad tegelikele olukordadele. Probleem määrab ära tegevused, mida õpilased peavad läbi viima, et vastusteni jõuda. Kuna probleemülesanne on esitatud sarnaselt tegelikule olukorrale, on ülesande lahendamise käigus omandatavaid teadmisi ja oskusi võimalik teistesse situatsioonidesse kergesti üle kanda (Pata). 

Ülesanne.

Planeeri 20 ruutmeetri suurune püsilillepeenar etteantud alale ja koosta hoolduskava rajamisjärgseteks (5) aastateks. 

Ülesande lahendamiseks tuleb tutvuda alaga, kuhu peenar planeeritakse - määrata mulla omadused (pH, lõimis, Hu%), valgustatus (päikeseline, poolvarjuline, varjuline), põhja-lõuna suund, tuulte (valdav) suund jms. Mulla omadused (pH, Hu%) tuleb määrata vastavaid meetodied kasutades, lõimis määratakse nn näpuprooviga. Ala valgustatuse ja tuulte suuna määramiseks kasutatakse vaatlust. Põhja-lõuna suuna määramiseks võib kasutada nt Maa-ameti kaarti. Ala kaartistamiseks tuleb koostada esialgne visand, kuhu on märgitud planeeritava püsilillepeenra ümbrusesse/ lähedusse jäävad objektid (olemasolevad puud-põõsad, müürid, hekid, hooned vms). Hiljem tuleb visandist koostada mõõtkavaline (1:100 või 1:50) plaan. Mõõtkavalise alusplaani tegemiseks tuleb visandi koostamisel läbi viia mõõdistamine. Selleks kasutatakse mõõdulinti ja/ või nivelliiri. Peenrast koostatakse plaan mõõtkavas 1:20. Plaanid koostatakse selleks sobilikus arvutiprogrammis (nt AutoCAD, VectorWorks, SketchUp vms). Plaanidele on märgitud kõik olemasolevad ja planeeritavad objektid, taimed. Taimedele lisatakse eesti- ja ladinakeelsed nimed, sordi nimi ja kogused (nt aed-päevaliilia; Hemerocallis hybrida 'Stella de Oro' 3tk). Püsilillede valikul lähtutakse uurimuse käigus saadud andmetest (mulla omaduse, valgustatus jm). Püsilillede paigutamisel lähtutakse kompositsiooni- ja värvusõpetuse reeglitest. Samuti tuleb taimede valikul lähtuda, et esindatud saaksid kõik kõrgusgrupid ning õisi oleks varakevadest hilissügiseni. Valitud taimede kohta koostatakse taimede tabel Excel vms programmis. Taimede kohta tuuakse välja järgmised andmed: 
1. eestikeelne liiginimi, 
2. ladinakeelne liiginimi, 
3. sordi nimi, 
4. kasvukõrgus ja -laius,
5. haabitus, 
5. õitsemise aeg,
6. õite ja lehtede värvus, 
7. foto taimest, 
8. märkused (nt taim vajab talvekatet, on külmaõrn, igihaljas, mürgine vms).

Hoolduskava koostatakse rajamisjärgse viie aasta kohta ja esitatakse samuti tabelina. Hoodluskavas tuuakse välja kõik aasta jooksul tehtavad tööd, selleks vajalikud materjalid ja vahendid. Väetiste, multšide jmt materjalide korral tuuakse välja vajalik kogus ja kasutamise sagedus. 
Töö vormistatakse e-portfooliona. 
Töö võib koostada rühmatööna või individuaalse tööna. 
Töö tulemust tutvustatakse kursusekaaslasele kontakttunnis. 


Sarnaseid ülesandeid on võimalik kasutada ka juhtumipõhiselt. St, et teatud tingimused (nt krundi alusplaan, mulla omadused, valguse jm olud, mõned kliendi nn lemmiktaimed) antakse õpetaja poolt ette. 

Selliste ülesannete lahendamisel kasutavad õpilased mitmeid eelnevatest õppeainetest saadud teadmisi (nt mõõdistamine ja mõõteriistade kasutamine, mulla pH, lõimise ja Hu% määramine, mulla kaart, Maa-ameti veebileht, kompositisooni ja värvusõpetuse reeglid, joonestamine, arvutiprogrammide kasutusoskus, matemaatika - mõõtkava ja planeeritavate taimedekoguste arvutamine, olemasolevate taimede määramine jne). 



Kasutatud materjalid: 

Hopp, R. Uurimuslik õpe. Vaadatud aadressil: https://sites.google.com/site/riinahopp/uurimuslikõpe 23. veebruar 2014. 
Pata, K. Kogemuslik ja situatiivne tunnetus: õppimisteooriad ja haridustehnoloogilised rakendused. Loengukonspekt õppeaines "Haridustehnoloogilised uuringud ja evalvatsioon". Vaadatud aadressil: http://ifi7056.files.wordpress.com/2013/12/haridustehnoloogia-loeng-3.pdf 22. veebruar 2014. 
Pedaste, M., Mäeots, M. Uurimuslik õpe loodusainetes. Vaadatud aadressil: www.oppekava.ee/images/3/3b/Uurimuslik_õpe_loodusainetes.doc 23.veebruar 2014.

Käitumuslik ja kognitiivne õppimine ning haridustehnoloogilised rakendused

Reflektsioon 2: Arutle õppimiskäsitluse seisukohti arvestades, millise lähenemisviisi on võtnud esimese generatsiooni e-õpikud Eestis. Kommenteeri ühe kaasõppija samateemalist postitust. 

Ma ei ole digiõpikutega (e-õpikutega) varem kokku puutunud. Umbes aasta tagasi tegelesin ühe kolleegi õpikuga (Kivistik, J. Taim ja aednik I). Tal hakkas välja tulema uus trükk ja ta palus sisu üle vaadata ning muudatusettepanekuid teha.  Sellest nn õpikust pidi saama ka digiraamat. Sain tol korral aru, et paberversioonist tuleb tavaline digiversioon, mis ei sisalda multimeediume ega interaktiivsust. Seega pole ma ühtegi nn korralikku digiõpikut näinud ega kasutanud. Igatahes, põnevus väljapakutuid uurida, oli suur. Kahjuks täielikku ülevaadet Koolibri digiõpikutest ei saanud. Esitatud olid vaid mõned ekraanipildid, video ekraanipiltidest ja üldine kirjeldus. Viimane ütleb, et e-õpik on koostatud paberõpiku baasil, millele on lisatud hulgaliselt atraktiivseid lahendusi. Atraktiivsete lahendustena tuuakse välja: "Õpilane saab vaadata õpiku pilte suuremalt ja koos täiendava informatsiooniga ning kuulata käsitletavate loomade ja lindude hääli. Võimalik on ise pilte värvida, täita harjutuste tekstiväljad õigete vastustega, lahendada ülesandeid, lohistades ühte kokkukäivad sõnad ja pildid, ja nende õigsust ka kohe kontrollida" (Loodusõpetus 1. klassile, 2. osa). Ära märgitakse ka see, et õpik vastab riiklikule õppekavale ning võimaldab õppijal saavutada samad õpitulemused, mis paberõpiku puhul. 
Tutvudes e-õpikute ekraanipiltidega, leian et interaktiivsust võiks enamgi olla. Visuaalselt on digiõpikud koos fotode, jooniste, graafikute jmt ilusad ja kaasahaaravad. Vanemate klasside õpikutes esineb enam teksti ja vähem multimeediume. Tundub, et uuritud e-õpikud on mõeldud tavalise (paber)õpiku nn aseainena, mille kasutamisel on kõrval õpetaja, kes läbitavat teemat selgitab ja ülesandeid jagab.  

Mõned näited 

Joonis 1. Loodusõpetus 1. klassile, 1. osa (ekraanipilt videost). 

Joonis 2. Matemaatika 7. klassile, 1. osa. 

Joonis 3. Geograafia 8 klassile, 1. osa. 



Mis puudutab õpiväljundeid, siis kindlasti saavad digiõpiku kasutamisel saavutatud ka mõned IKTd puudutavad õpiväljundid, on see siis iPadi kasutamisoskus, digiraamatu kasutusoskus vms. 


Multimeedia õppimise printsiibid: 
1. Multimeedia - info verbaalsed (tekstid ja audio) ning visuaalsed (joonised, graafikud jm) esitlusviisid. 
2. Multimeediaga õppimine - sõnadest ja piltidest mentaalsete kujutluste loomine. 
3. Multimeedia instruktsioon - visuaalse ja verbaalse info kombineeritud õpiotstarbeline esitamine. 


Sweller'i kognitiivse koormuse teooria ütleb, et õpetamise edukuse määrab ära töömälus toimuvate protsesside arvestamine. Optimaalsed on õppimistingimused ja metoodikad, mis arvestavad inimese kognitiivse toimimisega. Töömälu maht on seotud piiratud infotöötlemise võimega (arvestuslikult 7+/-2 operatsiooni). Sellest sõltub meeldejätmine ja arusaamine. 
Kognitiivne koormus võib olla: 
* Seesmine - võimetus teatud operatsioone töömälus korraga sooritada, sõltub kogemusest ja töömälu mahust. 
* Ülearune - ülemäärane keerukus töömälus, on muudetav instruktsioonide keerukuse vähendamisega. 
* Ülesandespetsiifiline - kognitiivsete skeemide koostamisega seonduv, vajalik tõsta või langetada, et õppimine oleks huvitav. 

Tähelepanu võib olla: 
1. automaatne - blokeeritakse pikaajalisest mälust info meenutamine; 
2. aktiivne - toimub pidev varasema infoga võrdlemine. 


Mayer'i kognitiivne multimeedia õppimise teooria ütleb, et 
1. visuaalset ja verbaalset infot töödeldakse erinevate kanalite kaudu; 
2. kumbki infotöötluskanal on limiteeritud infotöötlusvõimega; 
3. infotöötlemine on aktiivne protsess, mille käigus püütakse saavutada sidusus erinvatest kanalitest tuleva info vahel. 

Siinkohal toon välja Mayer'i multimeediumi printsiibid, mida võiks jälgida õpikeskkonna loomisel, õppematerjalide ettevalmistamisel, õppe läbiviimisel.  
* Multimeedia printsiip: inimesed õpivad paremini, kui infot esitatakse korraga nii verbaalselt kui ka visuaalselt.
* Hajutatud tähelepanu printsiip: inimesed õpivad paremini kui audio ja visuaalne info on omavahel füüsiliselt integreeritud.
* Modaalsuse printsiip: inimesed õpivad paremini, kui infot esitatakse pigem visuaalselt ja audiona kui visuaalselt ja tekstina. Õppimine on efektiivsem, kui tekst esitatakse jutustavas stiilis ning inimese poolt esitatuna. Animatsioonidelt õppimine ei pruugi olla efektiivsem kui staatilistelt piltidelt õppimine. 
*  Ülemäärasuse printsiip: inimesed õpivad paremini, kui sama informatsiooni ei esitata neile rohkem kui ühes modaalsuses
* Tükeldatuse, eelteadmiste ja modaalsuse printsiip: inimesed õpivad paremini, kui infot esitatakse mõistlikul määral tükeldatud annustena, info esitus on suuline ja sisaldab tuntud mõisteid. 
* Sidususe printsiip: inimesed õpivad paremini, kui esitatakse vaid oluline info struktureeritud moel, kusjuures omavahel seotud mõisted ja kujutised asuvad ekraanil lähestikku nii ruumiliselt kui ka ajaliselt. 

Õpetaja loob tavaliselt sellise õpikeskkonna, mis peegeldab talle omast õpistiili. Samas see ei pruugi olla õpilastele vastuvõetav. Haridustehnoloogiliste vahenditega on võimalik erinevate õpistiilidega õpilastele pakkuda neile sobivat tuge. Järgides e-õpikute koostamisel/ loomisel multimeediumi printsiipe on võimalik õpilastel kasutada õppimisel just neile sobilikke õpistiile. 


 Mõned mõtted, mida saan ise oma töös kasutada, et enam toetada edukat õppimist: 
* Illustreeri suulist loengut hooniste, graafikute jmt näitlikustavate vahendite abil. 
* Enne teooria tutvustamist demonstreeri protsesside jooniseid või mudeleid. 
* Tutvusta teooriaid näidete abil, mis pärinevad igapäevaelust.
* Motiveeri õpilasi enne teoreetilise materjali esitust praktilise demonstratsiooniga. 
* Lase üldprintsiibid ja teooriad tuletada õpilasrühmadel konkreetsete vaatlustulemuste või katsete põhjal. 
* Enne teoreetiliste teadmiste rakendamist lase õpilastel andmed koguda praktiliste vaatluste ja/ või eksperimentide käigus. 
* Esita uut materjali loogilises järjekorras. Näita seoseid teiste valdkondade ja igapäevaeluga. 
* Anna reflektiivsetele õpilastele aega järelemõtlemiseks ja samal ajal võimalda teistele aktiivset kaasalöömist.
* Lase teema lõpus õpilastel teha õpitust lühikokkuvõte ja kirja panna vastuseta jäänud küsimused. 
* Rühmatööülesannete korral toeta õpilaste tegevust suunavate küsimustega probleemi lahendamise etappide järgimiseks. 



Kasutatud allikad: 

Geograafia 8. klassile, 1. osa. Vaadatud aadressil: https://itunes.apple.com/ee/book/geograafia-8.-klassile-1.-osa/id745141363?mt=11
Loodusõpetus 1. klassile, 1. osa. Vaadatud aadressil: http://www.koolibri.ee/book.php?mcid=1&scid=127?&nid=2&type=subjects
Matemaatika 7. klassile, 1. osa. Vaadatud aadressil: https://itunes.apple.com/ee/book/matemaatika-7.-klassile-1./id597332789?mt=11
Pata, K. Käitumuslikud ja kognitiivsed õppimismudelid: õppimisteooriad ja garidustehnoloogilised rakendused. Õppematerjal "Haridustehnoloogilised uuringud ja evalvatsioonid 2014". Vaadatud aadressil: http://ifi7056.files.wordpress.com/2013/12/haridustehnoloogia_loeng2.pdf

Õppimismetafoorid

Refleksioon 1: Arutle, milliseid õppimismetafoore oled seni oma tegevuses järginud.

Arvan, et oma tegevuses (õppimine-õpetamine) ma tavaliselt metafooridele ei mõtle. Pigem mõtlen tulemustele ja n-ö radadele, kuidas seatud tulemusteni jõuda. Kui oma tegevusele mõtiskleda, siis koorub välja nii mõnigi metafoor. 

Kuna töötan kutsekoolis (Räpina Aianduskool) kutseõpetajana, siis suur osa õppest, mida läbi viin, on praktilise suunitlusega. Selletõttu üks peamisi metafoore, mida oma töös/ tegevuses järgin, on vanasõna "harjutamine teeb meistriks". Läbi praktiliste tööde/ töövõtete harjutamise ja järjepideva läbitegemise tekib vilumus. Vilumus toob kaasa töö kiirema tegemise ja kvaliteetsema tulemuse saavutamise. 

Mittestatsionaarsete õpilaste puhul olen järginud "kogemuslikkuse õppe" metafoori. Täiskasvanud õppija tihti omab juba enne tundi tulekut teatud kogemusi ja oskusi, mida saab n-ö linkida (seostada) uuega. Kui kogemust jagatakse klassiruumis kursusekaaslastega, võib seda nimetada ka "üksteiselt õppimiseks". Minagi õpetajana õpin oma õpilastelt. Konspekti kohaselt võib seda ka "osalemise" metafooriks nimetada. 

"Kordamine on tarkuse ema" - kordamist kasutan nt taimede ladinakeelsete nimede õpetamisel. Nii nagu igasugune võõrkeel vajab praktikat ja kasutamist, vajab ka taimenimede tundmine-teadmine pidevat kordamist. 

Taimede õpetamisel järgin "kehakogemusliku õppimise" metafoori. Taimi vaadeldes, katsudes, nuusutades tekib enam seoseid, mistõttu nende tundmaõppimine on lihtsam, kui õpetaja poolt ette loetud iseloomustavat teksti meelde jättes. Mõningal juhul lasen õpilastel endil taimede ja nende osade (nt seemned, sibulad jmt) tunnuseid leida, neid luua ja kirjeldada. Seda võib nimetada "avastamise" metafooriks. Enda leitud tunnused aitavad õpitavat kiiremini ja lihtsamalt meelde jätta. 


Kasutatud materjal: 
Pata, K. 2014. Uurimissuunad haridustehnoloogias. Loengumaterjal õppeaines "Haridustehnoloogilised uuringud ja evalvatsioon". Tallinna Ülikool. Vaadatud aadressl: http://ifi7056.files.wordpress.com/2013/12/loeng1.pdf  8. veebruar 2014.