Paluu tutkimustavoitteeseen

Tämän tutkielman tutkimustavoite oli luoda monipuolinen ja ilmiölähtöinen ilmanlaatupolkupyörän keräämään aineistoon pohjautuva opetuspaketti lukiotasolle.

Tavoitteena oli myös tuottaa ilmanlaatupolkupyörän mittausdatasta eheyttävä, yhteisopettajuutta hyödyntävä ja opetussuunnitelmaan linkittyvä oppimateriaali.

Ensimmäinen tutkimuskysymys oli:

1. Kuinka eheyttävä oppiminen ja yhteisopettajuus näkyvät lukion opetussuunnitelmassa?

Kyseinen tutkimuskysymys käsittelee eheyttävää oppimista ja yhteisopettajuutta. Lukion opetussuunnitelmassa nämä tulevat esille useissa eri kohdissa. Lukion opetussuunnitelmassa Opetushallitus (2015) mainitaan esimerkiksi: ”Menetelmällisillä ratkaisuilla voidaan rakentaa kokonaisuuksien hallintaa ja oppiainerajat ylittävää osaamista.” Oppiainerajat ylittävä osaaminen voidaan tulkita eheyttäväksi oppimiseksi, koska siinä saadaan yhdistettyä kahta tai useampaa eri ainetta keskenään.

37

Lukion opetussuunnitelmassa Opetushallitus (2015) mainitaan myös: ”Lukioaikana opiskelija saa monipuolisia kokemuksia uuden tiedon ja osaamisen rakentamisesta myös oppiainerajat ylittäen.” Tämä näkyy eheyttävän oppimisen näkökulmasta oppiainerajat ylittävän oppimisen kautta. Eheyttävä oppiminen painottaa oppimista laajasti oppiaineita yhdistäen. Oppianeiden välisiä rajoja rikkomalla voidaan hyödyntää eheyttävän oppimisen tuomia etuja opetuksessa. Edut ovat esimerkiksi tietyn oppiaineen ymmärtäminen uusista näkökulmista. Uusien näkökulmien tuominen opetukseen eheyttävän oppimisen näkökulmasta tulee myös esille lainauksessa painotettavan uuden tiedon rakentamisesta ja osaamisesta.

Yhteisopettajuutta kuvaillaan lukion opetussuunnitelmassa Opetushallitus (2015) esimerkiksi sanoin: ”Lukiokoulutuksen tehtävänä on laaja-alaisen yleissivistyksen vahvistaminen.”. Yhteisopettajuuden tarkoituksena on antaa opiskelijoille mahdollisuus oppia samaa asiaa useasta eri näkökulmasta. Tähän ratkaisuna on, että ainakin kaksi eri oppiaineen opettajaa opettavat yhdessä, jolloin ajatukset tulevat luontevasti esille opetuksessa. Tällä voidaan vahvistaa opiskelijan yleissivistystä sekä tuoda oppimiseen laaja-alaista osaamista. Yhteisopettajuuden toteuttaminen lukioissa voi olla kuitenkin haastavaa esimerkiksi kurssien tarjonta-ajankohdan ja pakollisuuden myötä.

Eheyttävä oppiminen näkyy esimerkiksi tässä lukion opetussuunnitelmasta Opetushallitus (2015) otetusta lainauksesta: ”Lukio-opetus harjaannuttaa opiskelijaa ymmärtämään elämässä ja maailmassa vallitsevia monitahoisia keskinäisriippuvuuksia sekä jäsentämään laaja-alaisia ilmiöitä.” Eheyttävä oppiminen näkyy lukion opetussuunnitelmassa siinä, että opetussuunnitelma linjaa monitahoiset keskinäisriippuvuudet ja laaja-alaisten ilmiöiden jäsentämisen tärkeiksi. Eheyttävällä oppimisella voidaan liittää yhteen monitahoisia riippuvuuksia. Laaja-alaisten ilmiöiden selittäminen on eheyttävän oppimisen kautta helpompaa ja tehokkaampaa opiskelijan oppimisen kannalta.

38

Toinen tutkimuskysymys oli:

2. Kuinka eheyttävä oppiminen ja yhteisopettajuus näkyvät tutkielman oppimateriaalissa?

Tässä tutkielmassa mittausaineistosta saadaan laajasti käsittelyyn eri oppiaineen sisältöjä.

Esimerkiksi oppimateriaalin tehtävä 13 kuvaajan muodostamisesta paikkatiedon ja PM₁₀ -pitoisuuksien osalta vaatii usean eri oppiaineen hallintaa ja ymmärtämistä. Tämä ilmenee muun muassa siinä, että ennen tehtävän 13 tekemistä kehotetaan tekemään tehtävät 9-12, jolloin esimerkiksi maantieteellinen hahmottaminen ja ymmärtäminen yhdistyy fysiikan teorian kanssa. Tällöin oppimateriaalia voidaan hyödyntää sekä eheyttävän oppimisen että yhteisopettajuuden näkökulmasta.

Tämän tutkielman oppimateriaalin tarkoitus on helpottaa lukiossa toteutettavaa yhteisopettajuutta, joka ei ole kokemuksieni ja muilta saamieni tietojeni perusteella kovinkaan suuressa roolissa. Se, miten oppimateriaali helpottaa yhteisopettajuuden hyödyntämistä näkyy siinä, että tehtävät ja niiden esimerkkivastaukset ovat luotuna valmiiksi. Tämä madaltaa kynnystä hyödyntää yhteisopettajuutta opetuksessa. Lisäksi oppimateriaali on fysiikan osalta monipuolista, jolloin yhteisopettajuus esimerkiksi maantieteen tai liikunnan kanssa onnistuu helposti, koska oppimateriaalin voi linkittää helposti moneen fysiikan osa-alueeseen.

Kolmas tutkimuskysymys oli:

3. Kuinka hyvin lukion opetussuunnitelmassa esitellyt opetuksen ja oppimisen tavoitteet toteutuvat tutkielmassa tuotettavassa opetuspaketissa fysiikan osalta?

Opetuksen ja oppimisen tavoitteet näkyvät oppimateriaalissa fysiikan opetuksen tavoitteiden osalta seuraavasti. Lukion opetussuunnitelma Opetushallitus (2015) asettaa seuraavan tavoitteen: ”opiskelija saa ohjausta fysiikan osaamisensa tunnistamisessa, omien tavoitteiden asettamisessa, oppimishaasteiden kohtaamisessa ja fysiikan opiskelustrategioiden soveltamisessa”. Oppimateriaalissa tehtävien tarkoituksena on saada opiskelija vahvistamaan omaa fysiikan osaamistaan. Opiskelijan tulisi osata asettaa itselleen tavoitteita tehtävien tekemisen suhteen, mikä tukee myös kognitiivista oppimiskäsitystä. Kognitiivinen oppimiskäsitys painottaa omien tavoitteiden asettamista itselleen oppimisen tueksi (Lehtinen ym., 1989). Ohjauksen merkitys korostuu siinä,

39

kuinka opettaja pystyy antamaan opiskelijoille välineet tehtävän tekemiseen ilman, että paljastaa tehtävän ratkaisua suoraan. Tällöin opiskelijat joutuvat itse tunnistamaan, mitä osaavat ja kuinka opiskelijat kohtaavat mahdolliset oppimishaasteet.

Lisäksi lukion opetussuunnitelma Opetushallitus (2015) korostaa esimerkiksi: ”opiskelija saa mahdollisuuksia perehtyä fysiikan soveltamiseen monipuolisissa tilanteissa, kuten luonnossa…”. Luonnon liittäminen oppimateriaalin tehtäviin onnistuu esimerkiksi liikunnan kautta. Liikunnan voi liittää esimerkiksi liikuntatunnilla erilaisissa maastoissa liikkuessa. Liikuntatunnin yhteydessä opiskelijat voivat samanaikaisesti herätellä ajatuksia fysiikan osalta, esimerkiksi pienhiukkasista.

Oppimateriaalin yksi tärkeimmistä opiskelijalle tarjoamista oppimistilanteista on mittausdatan käsitteleminen. Yksi lukion opetussuunnitelman Opetushallitus (2015) opetuksen tavoitteista: ”opiskelija osaa käsitellä, tulkita ja esittää tutkimusten tuloksia sekä arvioida niitä ja koko tutkimusprosessia”. Tutkielman oppimateriaali on suoraan oppimisen väline, joka kannustaa opiskelijaa käsittelemään, tulkitsemaan ja tuottamaan sekä esittämään tutkimustuloksia. Lisäksi lukion opetussuunnitelma Opetushallitus (2015) asettaa opetuksen tavoitteeksi: ”opiskelija osaa muodostaa, tulkita ja arvioida erilaisia malleja sekä käyttää niitä ilmiöiden kuvaamiseen”. Oppimateriaalissa mallit, joita opiskelijoiden on tarkoitus luoda, ovat suurimmaksi osaksi kuvaajia. Monipuoliseksi oppimateriaalin ja opetussuunnitelman tavoitteen tekee se, että oppimateriaalissa kuvaajia luodaan ja valmiita kuvaajia tai muita malleja tulkitaan. Lisäksi opiskelijat hyödyntävät oppimateriaalin tehtävissä muodostamiaan malleja tai valmiita malleja selittääkseen ilmiöitä.

Tämän lisäksi oppimateriaalissa on näkyvissä lukion opetussuunnitelman Opetushallitus (2015) opetuksen tavoitteista ainakin: ”opiskelija osaa ilmaista johtopäätöksiä ja näkökulmia fysiikalle ominaisilla tavoilla” ja ”opiskelija osaa arvioida fysiikan ja teknologian merkitystä yksilön ja yhteiskunnan kannalta.” Näitä tämän tutkielman oppimateriaalissa tukee muun muassa se, että oppimateriaali pyrkii herättämään opiskelijoiden ajatuksia fysiikan ymmärtämisen osalta. Lisäksi oppimateriaali pyrkii tarjoamaan monipuolisesti erilaisia oppimistapoja fysiikan oppimiseen.

Ensimmäinen pro gradu -tutkielman tavoitteista oli luoda monipuolinen ja ilmiölähtöinen ilmanlaatupolkupyörän keräämään aineistoon pohjautuva opetuspaketti lukiotasolle.

Tutkielmassa monipuolisuus näkyy muun muassa oppimateriaalin tehtävien

40

diversiteetissä, fysiikan teorian laajuudessa sekä siinä, kuinka oppimiskäsitykset on tuotu osaksi tutkielmaa. Tehtävät on luotu tukemaan erilaisia oppimistyylejä usean eri oppimiskäsityksen kautta. Tehtävissä, joissa opiskelija muodostaa kuvaajia, hän rakentaa itse uutta tietoa aiemman tiedon tilalle konstruktivistisen oppimiskäsityksen mukaisesti.

(Tynjälä, 2004) Sosiaalisen konstruktivismin oppimiskäsitystä (Tynjälä, 2004) tehtävät tukevat tilanteissa, joissa opiskelija on vuorovaikutuksessa joko opettajan tai toisen opiskelijan kanssa. Tehtävät eivät perustu yhdessä tekemiseen, mutta kuten opettajan ohjeissakin on mainittu, niin kannustaminen tehtävien tekemiseen yhdessä tukee niin sosiaalista konstruktivismin oppimiskäsitystä kuin myös eheyttävää oppimista erilaisten näkökulmien kautta. Tavoitteiden asettamista tehtävissä ei suoraan edellytetä, mutta opiskelija luontaisesti asettaa itselleen tavoitteita tehtävien edistymisen kannalta. Tämä tukee kognitiivista oppimiskäsitystä, sillä tavoitteiden asettaminen ja niiden kautta aktiivinen toiminta omaan tietoiseen oppimiseen tukee kognitiivista oppimiskäsitystä (Lehtinen ym., 1989).

Eheyttävän oppimisen, yhteisopettajuuden ja oppimiskäsitysten sekä lukion opetussuunnitelman asettamien raamien kautta pro gradu -tutkielman oppimateriaalia voidaan hyödyntää tulevaisuuden opetuksessa ja saavuttaa siten tässä tutkielmassa asettamat tavoitteet. Tutkimustavoitteen voidaan todeta olevan hyvin määritelty ja saavutettu.