KirjastoTIETO JA PROSESSIKESKEISET TYÖTAVAT

© Lavonen, Meisalo & al.

 

Johdanto

Tieto- ja prosessikeskeisten työtapojen käyttö opetuksessa kehittää oppilaiden tiedon hankkimisen, käsittelyn ja arvioinnin taitoja. Sen lisäksi monet uskovat, että ne voivat kehittää oppilaiden ajattelun taitoja. 

Kognitiivisia (ajattelun) taitoja eli tiedon käsittelyn taitoja ovat mm. vertailu, yhteenvedon tekeminen, havaitseminen, luokittelu, sisäistäminen, arvostelu, johtopäätösten tekeminen, mielikuvien käyttäminen ja kuvittelu, tiedon kerääminen ja järjestäminen, hypoteesin esittäminen, tosiasioiden ja periaatteiden soveltaminen uudessa tilanteessa, päätöksenteko, muuttujien kontrollointi, yleistäminen, tutkimuksen suunnittelu ja tutkiminen ja virheiden korjaaminen. Se, mitä ajattelulla, älykkyydellä ja kognitiivisilla taidoilla kulloinkin ymmärretään, riippuu paljolti missä yhteydessä näitä tarkastellaan, tai mikä valitaan tarkastelun taustafilosofiaksi tai psykologiseksi suuntaukseksi (Fisher, 1990, 1 - 28). 

Kognitiiviset taidot voidaan esittää myös hierarkkisesti kognitiivisten tavoitteiden taksonomiana eli Bloomin taksonomiana, jossa ylinnä ovat arviointi, synteesin tekeminen, analysoiminen ja soveltaminen sekä alinna ymmärtäminen, tietäminen ja muistaminen (Fisher, 1990, 69 - 74). Kognitiivisten tai ajattelun taitojen asemasta puhutaan usein myös kriittisestä, luonnontieteellisestä tai loogisesta ajattelusta sen kummemmin miettimättä, mitä näillä käsitteillä tarkoitetaan. Kriittisen ajattelun taitoja ovat ongelman muotoilun taito, ongelman kannalta tarkoituksenmukaisen tiedon valitsemisen taito, taito keksiä olettamuksia, taito muotoilla ja valita merkityksellisiä hypoteeseja, taito tehdä päteviä johtopäätöksiä ja taito arvioida päätelmien pätevyys (ks. lisää esim. McPeck,  1990; Fisher, 1990; Raths, Wassermann, Jonas & Rothstein 1986).

Kognitiivinen psykologia ei syntynyt yhtenäisenä teoriana eikä myöskään ole kehittynyt yhtenäiseksi. Sen syntyyn ovat vaikuttaneet mm. oppimispsykologian, tekoälyn, psykolingvistiikan ja kehityspsykologian tutkimukset. Vaikutteita se on saanut myös ns. kulttuurihistorialliselta koulukunnalta. (Qualter et al. 1990, 3; Aebli 1991, 27; Kuusinen 1991, 48; Saarinen et al. 1991, 72 -73).

Tiedon käsittelyllä tarkoitetaan keinoja, joilla ihmiset käsittelevät ympäristön ärsykkeitä, järjestävät niitä, tunnistavat ongelmia, kehittelevät käsitteitä ja ongelmanratkaisuja ja omaksuvat verbaalisia ja muita symboleja. 

Muistaminen on tulos, joka ilmenee siinä, miten opitut asiat säilyvät mielessä ja miten ne otetaan sieltä käyttöön (Saarinen et al. 1991, 75). Muistin monivarastoteorian mukaan tietoa käsitellään ja varastoidaan sensorisessa varastossa (näön ja kuulon varasto), lyhytaikaisessa muistissa (työmuisti, aktiivinen muisti) ja pitkäaikaisessa muistissa (säilömuisti). Ympäristöstä aistien avulla saatu ärsyke tulee sensoriseen varastoon ilman tahdonalaista kontrollia ja viipyy siellä noin yhden sekunnin. Tahdonalaisen tarkkaavaisuuden tuloksena ärsyke siirtyy lyhytkestoiseen muistiin, jossa se säilyy 5 - 20 sekuntia. Ärsykkeen siirtyminen pitkäkestoiseen muistiin edellyttää ärsykkeen muokkaamista ja prosessointia. Informaatio muokataan yleensä semanttiseen kielelliseen muotoon, jonka jälkeen se siirtyy hyvin laajaan pitkäkestoiseen muistiin (Miettinen 1984, 97).

Kognitiivisen oppimiskäsityksen mukaan oppilaalle ei voida antaa tai jakaa tietoja valmiina, vaan oppiminen edellyttää oppilaan omaa aktiivista, tavoitteellista ja palautetta hakevaa toimintaa hänen oppiessaan uutta. Oppiminen ymmärretään tällöin itseohjautuvaksi prosessiksi, jossa oppilas suunnittelee, arvioi ja kehittää omia oppimisstrategioitaan. Oppiminen on kokonaisuus, jossa mm. opittava sisältö, opetuksen työtapa, oppilaan ominaispiirteet, oppilaan tarpeet, kokemukset, tavoitteet, asenteet ja motivaatio ovat keskenään vuorovaikutuksessa ja vaikuttavat kaikki oppimiseen. Oppilaan itsenäisyys ja oma aktiivinen toiminta ei tosin ole mikään uusi vaatimus, sillä esimerkiksi Dewey (1916, 51) on esittänyt, että tehokas itsenäinen oppiminen on yksi oppimisen keskeisistä tavoitteista. 

Ausubel (1968) on käyttänyt kognitiivista struktuuria eli oppilaan tietoihin, käsityksiin, odotuksiin ja muihin informaation prosessointiin liittyviä tekijöitä samassa merkityksessä kuin skeemaa. Kognitiivinen struktuuri voidaan ymmärtää käsitteiden hierarkkiseksi järjestelmäksi jollakin tiedon alueella (Joyce, Weil 1980, 79 - 80). Oppilaan kognitiivinen struktuuri kehittyy, kun oppilas liittää uusia kokemuksia entisiin skeemoihin (Driver 1983, 52, Lahdes 1986, 14 - 15).

Oppimiseen vaikuttavat oppilaan aiemmat tiedot. Pitkäkestoisen muistin sisältö vaikuttaa siihen, mihin tarkkaavaisuus suunnataan, mitä informaatiota otetaan vastaan ja miten sitä prosessoidaan. Lapset ovat luontaisesti merkitysorientoituneita ja haluavat luoda havaintojen ja tarjolla olevan informaation pohjalta merkityksiä. Oppimisessa skeemoilla eli vakiintuneilla havainnon tai motoriikan toimintamalleilla on keskeinen asema mieleen painamiseen, muistamiseen ja mieleen palauttamiseen vaikuttavina tekijöinä. Uuden informaation koodaaminen ja vanhan esille ottaminen riippuu skeemojen loogisesta järjestyksestä. Adey (1988, 123) luettelee seuraavat luonnonilmiöiden tutkimisen skeemat: muuttujien kontrollointi, muuttujien eliminointi, verrannollinen päättely, kombinatorinen päättely, monikertaisuuden skeema, säilyvyyden skeema, tasapaino, tilastollisuuteen tai todennäköisyyksiin pohjautuva ajattelu, korrelaatio. (Lehti 1982, 30; Woolfolk 1987, 247 - 249)

 

 

Käytännössä opettaja joutuu pohtimaan oppitunnilla, kuinka hän saa oppilaan opiskelemaan tavalla, joka johtaa oppimiseen. Maailma on täynnä informaatiota, josta oppilaan tehtävänä on opettajan ohjauksessa jalostaa tietoa. Jokainen opiskelutilanne on ainutlaatuinen, joten suoraviivaisten reseptien antaminen on mahdotonta. Opettajalle on hyötyä, kun hän kognitiivisen psykologian tutkimustuloksia ja osaa ottaa ne huomioon opetuksen suunnittelussa ja itse opetuksessa. Tällaisia tutkimustuloksia ovat esimerkiksi muistin monivarastoteoria ja tieto siitä, että lapset ovat merkitysorientoituneita. Opettajan tehtävänä on saada oppilaat työskentelemään tavoitteellisesti.

Tieto- ja prosessikeskeisten työtapojen käyttö oppitunnilla tähtää siten sekä tietojen että tiedonhankintamenetelmien ja taitojen oppimiseen. Oleellista on myös tiedon arviointi prosessoinnin kaikissa vaiheissa. Tiedon määrä on niin suuri ja koko ajan lisääntyvä, että siitä voidaan ottaa prosessoinnin kohteeksi vain tarkoin valittu osuus. Prosessin eri vaiheissa voidaan arvioida tiedon käyttökelpoisuutta, riittävyyttä ja täydellisyyttä tarkkuuden, luotettavuuden ja ajantasaisuuden lisäksi. Tiedollisten tavoitteiden lisäksi tiedon käsittelyn työtavat tähtäävät myös sosiaalisen vuorovaikutuksen taitojen ja ehjän persoonallisuuden kehittymiseen.

Luonnontieteellisen tiedon lähteenä on ensisijaisesti luonto itse. Käytännössä koulussa ei ole mahdollista hankkia kaikkea tietoa luonnosta esimerkiksi ajan tai laitteiden puuttuessa. Luonnontieteellisen tiedon lähteinä voivat olla myös oppikirja, mediat, oheiskirjallisuus, asiantuntijat, oppilastoverit jne. Tietotekniikka tuo oppilaiden ulottuville erilaiset tiedostot ja tietopankit. Tämän vuoksi tiedon hankkimiseen tarvitaan kokeellisten menetelmien lisäksi myös muita tiedon käsittelyn menetelmiä. Näitä ovat esimerkiksi käsitekarttatekniikka ja erilaiset tiedonjäsentämismenetelmät.

 

Tiedon käsittelyn työtapojen yhteydessä ei pidä myöskään unohtaa tietotekniikan hyödyntämisen mahdollisuuksia. Esimerkiksi tietotekniikkaa voidaan hyödyntää monin tavoin kirjoittamisessa, käsitekarttojen laatimisessa ja kokeellisen työskentelyn suunnittelussa, itse kokeellisuudessa ja kokeellisesti kerätyn aineiston analysoinnissa sekä havainnollistamisessa. Tietotekniikan hyödyntäminen tiedon käsittelyssä korostuu myös uuden opetussuunnitelman myötä, koska tietotekniikan opetuksessa painotusta siirretään pois sen opettamisesta erillisenä oppiaineena. Kun tietotekniikkaa hyödynnetään mallintamisessa, oppilaiden on mahdollista saada käsitys luonnontieteellisen teorianmuodostuksen menetelmistä. Tiedon havainnollistamisessa tietokonegrafiikasta ja tiedon käsittelyyn tarkoitetuista laskenta- ja mallinnusohjelmista on apua.