Kärkkäinen, Sirpa
Biologiaa oppimassa. Vee-heuristiikka ja käsitekartat kahdeksasluokkalaisten talviprojektissa.
(Biology Learning. The Use of Vee Heuristic And Mind Maps With The Eight-Grade Students’ Winter Project)
Tiivistelmä
Tutkimuksessa tarkastellaan Vee-heuristiikan ja käsitekarttojen käyttöä biologian opetuksen ja oppimisen arvioinnin ja laadun kehittämisen välineenä. Tavoitteena on kuvata kahdeksasluokkalaisten ajattelu- ja ongelmanratkaisuprosessia käsitteellisen ja menetelmällisen tiedon ja ymmärryksen osalta talviprojektin suunnittelu-, toteutus- ja arviointivaiheessa. Lisäksi tutkitaan oppilaiden tekemiä tutkimuskysymyksiä, arvoperusteluja ja Vee-heuristiikkakokemuksia. Tutkimusaineistona käytetään Vee-heuristiikan ja käsitekarttojen lisäksi päiväkirjoja, itsearviointeja, oppilaiden tekemiä tutkielmia ja todistuksen arvosanoja. Tutkimuksen painopiste on kvalitatiivisessa tutkimusotteessa. Toimintatutkimukselliseen tapaustutkimukseen osallistuivat kahdeksannen luokan oppilaat (n=92) sekä opettaja tutkijana vuosina 1996 ja 1999. Tutkimuksen viitekehyksenä on korkealaatuinen biologian oppiminen syvän, mielekkään ja metaoppimisen näkökulmasta. Taustalla on ajatus opettajasta oman työnsä ja sen edellytysten tutkijana ja kehittäjänä, joka huomioi biologian tieteenalan luonteen ja sen merkityksen opetussuunnitelmalle, opetukselle ja oppimiselle.
Tulosten mukaan oppilaiden tekemistä tutkimuskysymyksistä suurin osa oli mitä-kysymyksiä, miten- ja miksi-kysymyksiä. Faktakysymykset tuottivat pääasiassa kuvailevaa tietoa. Miten- ja miksi-kysymykset suuntasivat oppimisprojektin talvehtimisilmiön syy-seuraussuhteiden pohtimiseen. Kolmanneksella oppilaista oli pelkästään sisäinen motivaatio; he olivat kiinnostuneita opiskeltavista asiasisällöistä, biologiasta ja oppimisesta yleensä. Ulkoisessa motivaatiossa painottui numeron korottaminen. Suurin osa oppilaiden ennakkotiedoista oli faktatietoa ja kuvailevaa tietoa. Suunnitteluvaiheen käsitteet olivat osin arkikäsitteitä ja kirjallisuudesta kopioituja, mutta tutkimuskysymyksiin ja ennakkotietoihin nähden loogisia. Toteuttamisvaiheessa oppilaat tarkensivat tekemiään tutkimuskysymyksiä. Arviointivaiheen käsitteet olivat monipuolisia ja osoittivat abstraktiotason laajenemista sekä biologian asiasisällön ymmärtämistä. Menetelmällisen tiedon ja ymmärryksen osalta painottuivat suunnitteluvaiheessa monipuolisten tietolähteiden käyttö ja havainnollistaminen. Arviointivaiheen menetelmissä korostuivat tietojen muokkaaminen, valikoiminen, jäsentäminen ja tiivistäminen, jotka ovat oleellisia menetelmiä asiatekstiin pohjautuvassa opiskelussa. Tiedoista arvioitiin olevan hyötyä tulevaisuudessa, saatuja tietoja ja taitoja arvostettiin. Suurin osa oppilaista koki oppimisprojektin mukavana ja vaihtelevana. Vee-heuristiikka oli uusi ja ytimekäs menetelmä ja sen avulla pystyi seuraamaan omaa oppimista. Kielteisiä Vee-heuristiikkakokemuksia oli hieman myönteisiä kokemuksia enemmän ja pojat suhtautuivat tyttöjä kielteisemmin Vee-heuristiikkaan. Yhdeksän oppilaan ajattelu- ja päättelyprosesseja tarkasteltiin metatekstinä Vee-heuristiikoista ja käsitekartoista. Ongelmanratkaisu- ja ajatteluprosessien perusteella erotettiin talvisen luonnon tutkijat, selittäjät ja kuvailijat.
Vee-heuristiikka paljasti oppilaiden tiedon biologian tiedosta sekä sen, miten tiedetään. Vee-heuristiikan kysymykset ohjasivat tarkkailemaan omaa oppimista, ja oppilaalla oli tunne itsenäisyydestä. Vee-heuristiikan arvoperusteluilla oli merkitystä oppimisprojektiin sitoutumisessa ja opitun merkityksellisyyskokemuksissa. Käsitekartoissa havainnollistuivat käsitteiden hierarkia ja talvisen luonnon ekosysteemin vuorovaikutus- ja riippuvuussuhteet. Kahdeksasluokkalaisilla oli monipuolinen Ylä-Savon alueen lajintuntemus. Eläinten sopeutumista talveen tarkasteltiin elollisten ympäristötekijöiden mm. ravinnon käytön, elinympäristön ja elintapojen näkökulmasta. Talvehtimisilmiön kokonaisvaltainen tarkastelu edellyttäisi myös elottomien ympäristötekijöiden, proksimaattisten ja evolutiivisten syiden ja seurausten tarkastelua, yleistämistä, luonnontieteellisten lainalaisuuksien ja teorioiden soveltamista.
Tutkimuksen keskeisimpänä tieteellisenä merkityksenä voidaan pitää Veeheuristiikan ja biologia opetus- ja oppimistutkimuksen laajenemista yläkoulun oppilaita koskevaksi. Tutkimus osoittaa, että kahdeksasluokkalaiset kykenevät korkealaatuiseen mielekkääseen ja syvään oppimiseen. Erityinen arvo ja merkitys on Vee-heuristiikan arvoperusteluilla, käsitekarttojen käsitteillä ja väitelauseilla talviekologian vuorovaikutus- ja riippuvuussuhteiden havainnollistajana.
