Tutkimuksellisen opiskelun (eng. inquiry-based science education, IBSE) edistäminen on maailmanlaajuisen IAP -tiedeopetusohjelman päätavoitteena. Siinä pyritään lisäämään lasten ja nuorten kiinnostusta luonnontieteisiin varhaiskasvatuksesta lähtien. IAP-ohjelmaa on toteutettu lukuisissa maissa vuodesta 2004 lähtien. Se on laajennettu koskemaan myös perusopetuksen yläluokkia. Mistä tutkimuksellisessa opiskelussa on kysymys? Voisinko käyttää sitä jotenkin omassa opetuksessani? Mitä materiaaleja ja tukea on saatavilla opetuksen tueksi?
Kansainvälinen IAP (InterAcademy Panel) on asettanut tiedeopetuksen tavoitteeksi lasten ja nuorten mielekkään opiskelun tukemisen 2000-luvulla entistä enemmän tutkimuksellisen opiskelun (engl. inquiry-based learning, IBSE) kautta seuraavien asioiden edistämiseksi (ks. raportti (2011)).
- luonnontieteiden perusasioiden ymmärtäminen
- tieteiden luonteen, tieteellisen tutkimuksen ja päättelyn tuntemus
- tieteellisen tiedon hankkiminen ja sen käyttäminen
- elinikäiseen oppimiseen tarvittavien taitojen kehittäminen
- positiivisten asenteiden tukeminen luonnontieteitä ja niiden opiskelua kohtaan
- tieteille luonteenomaisen kielen ja eri representaatioiden käyttäminen kirjoituksissa ja suullisissa esityksissä sekä nk. matemaattisten esitystapojen käyttäminen
Asetettuja “science for all” -tavoitteita kuvataan äskettäin julkaistussa raportissa (Alberts, 2009) seuraavasti: “We believe passionately in the power of science to create a better world, as well as in the critical importance for everyone in society of the values and attitudes that science demands of scientists: honesty, a reliance on evidence and logic to make judgments, a willingness to explore new ideas, and a skeptical attitude toward simple answers to complex problems. But very little of this is conveyed to students in our teaching.”
Kansainvälinen tiedeakatemioiden välinen yhteistyöelin InterAcademy Panel (IAP) edustaa yli sataa Tiedeakatemiaa eri maissa. Sen tavoitteena on kehittää tiedeopetusta kouluissa kaikissa maissa ja maanosissa. Valtakunnallinen LUMA-keskus on ollut toiminnassa mukana Suomen Tiedeakatemiajaoston edustajana.
Tutkimuksellista opiskelua luonnontieteiden opetuksessa suosittelee myös EU-komission asiantuntijaryhmän raportti Rocard, et al. (2007).
Mitä on tutkimuksellinen opiskelu?
Tutkimuksellinen opiskelu on opiskelijalähtöinen työtapa, jota on käytetty myös Suomessa luonnontieteiden opetuksessa enemmän tai vähemmän jo 1960-luvulta lähtien. Siinä lapset ja nuoret opiskelevat ilmiöitä pienten tai laajempienkin tutkimusten kautta opettajan toimiessa ohjaajana. Tutkimukset sisältävät yleensä kokeellisen osuuden. ”In the classroom these experiences include direct observation and investigation of materials and phenomena, consulting information sources such as books, experts, the internet and discussion with others in which ideas are shared, explained and defended. This learning will involve the development and use of skills of observation, raising investigable questions, planning and conducting investigations, reviewing evidence in the light of what is already known, drawing conclusions and communicating and discussing results.”
Koulussa toteutetut tutkimukset voivat olla suljetumpia tai avoimempia. Lähestymistapana voi käyttää myös ongelmalähtöistä opiskelua (PBL) ja se voi sisältää esimerkiksi työtapana väittelyä. Erityisesti avoimissa tutkimuksissa lasten ja nuorten omat kysymykset ovat tutkimuksen teon lähtökohtana.
Miksi tutkimuksellista opiskelua?
Tutkimuksellista opiskelua suositellaan, sillä sen on todettu motivoivan sekä oppilaita että opettajia. Se tarjoaa opettajille mahdollisuuksia uudistaa opetustaan ja parantaa opetuksensa laatua. Se tuo lisämahdollisuuksia kouluille toimia eri tahojen kanssa yhteistyössä. Sen myötä opiskelijoille avautuu uusia mahdollisuuksia ajankohtaisten aiheiden ja ilmiöiden (esim. ilmastonmuutos, energia ja vesi) mielekkääseen opiskeluun.
Tutkimuksellisen työtavan käyttö on todettu parantavan oppilaiden ajattelutaitoja sekä kykyä muotoilla tieteellisiä kysymyksiä. Lisäksi se on usein kehittänyt oppilaiden valmiuksia suunnitella kokeellisia töitä. Siitä toivotaan olevan apua nuorten mielenkiinnon herättämisessä luonnontieteiden opiskelua ja ammatteja kohtaan.
Mitä materiaalia ja tukea saatavilla?
Työtapaan siirtymistä suositellaan pienin askelin, jotta se onnistuisi parhaalla mahdollisella tavalla. Tutkimusten mukaan opettajan on osattava asettaa aluksi tavoitteet tarpeeksi matalalle, jotta se motivoi oppilaita parhaalla mahdollisella tavalla.
Tutkimuksellisen opiskelun haasteina usein tuodaan esille perinteiseen opiskelijajohtoiseen opetukseen tottuneiden oppilaiden motivoiminen, tehtäväksi annetun tiedonhaun tai tutkimuksen oikea suorittaminen sekä riittävä taustatieto. Oppilaiden tulee ymmärtää, mitä opetuksessa tavoitellaan. Tutkimuksen teko vaatii oppilaalta usein tavallista enemmän aikaa suunnitella tutkimusta ja perehtymistä siihen. Tutkimukselliseen opiskeluun on koulussa käytössä usein rajallinen aika.
Konkreettista materiaalia on saatavilla runsaasti useiden oppikirjoissamme olevien ohjeiden lisäksi. Esimerkiksi perusopetuksen tueksi on saatavilla Inquiry in action ja Ksenonit-opas. Lukio-opetuksen tueksi on Opetushallitus julkaissut jo vuosia sitten teoksen Luonnontieteellisen tutkimuksen tekeminen koulussa.
Tutkiva lähestymistapa kemian opetukseen -verkkokirjassa (2010) on useita artikkeleita sen hyödyntämisestä kemian opetuksessa.
Äskettäin julkaistun IAP-ohjelman raportissa esitetään pedagogisia vinkkejä sen toteuttamiseen kouluopetuksessa sekä suosituksia sen käytön lisäämiseksi kouluopetuksessa.
Iloa tutkimuksellisesta opiskelusta luonnontieteiden opetuksessa!
Toivomme aiheesta keskustelua aiheesta LUMA Sanomissa: Miten Sinä olet käyttänyt tutkimuksellista opiskelua LUMA -aineiden opetuksessa? Milloin se on ollut hyödyllistä ja milloin haasteellista? Miten se kannattaisi aloittaa, jos ei ole ennen käyttänyt? Minkälaisia järjestelyjä koulussasi on tehty sen toteuttamiseksi? Voisitko antaa jonkin konkreettisen ohjeen sen toteuttamiseen mielekkäästi? Minkälaista tukea tarvitaan kouluopetukseen sen käytön edistämiseksi eri asteilla?
Teksti: Maija Aksela.
