Uurimuslik õpe – õpilane noore teadlase rollis
Novembri algul kaitses Mario Mäeots TÜ haridusvaldkonna doktorikraadide andmise ühisnõukogus edukalt oma doktoritööd „Inquiry-based learning in a web-based learning environment: a theoretical framework of inquiry-based learning processes” („Uurimuslik õpe veebipõhises õpikeskkonnas: uurimusliku õppe protsesside teoreetiline raamistik”). Juhendaja professor Margus Pedaste, oponent professor Wouter Reinder van Joolingen Utrechti ülikoolist. (Vt http://dspace.utlib.ee/dspace/handle/10062/43719).
Mario Mäeots töötab Tartu Hansa koolis loodusainete õpetaja-metoodikuna ning Tartu ülikooli sotsiaal- ja haridusteaduskonnas haridusteaduste instituudi haridusteadustehnoloogia keskuses nooremteadurina. Ennast tutvustades rõhutab ta, et pärast Kadrina keskkooli lõpetamist oli tal kindel soov õppida õpetajaks tänu ajalooõpetaja Harry Laivile, kes oli suurepärane eeskuju. Ülikoolis on Mäeotsa teejuht olnud tema magistri- ja doktoritöö juhendaja professor Margus Pedaste. Pea kogu stuudiumi vältel on Mario Mäeots ka koolis õpetajana töötanud. „Olen väga tänulik, et koolid on võimaldanud mul õppe- ja teadustööd teha,” toonitab ta. Väga soojalt meenutab Mario Mäeots varalahkunud kolleegi Urmas Kokassaart, kes oma tohutu teadmis- ja kogemuspagasiga oli doktoritöö valmimisel suureks toeks: „Saime lähedasteks sõpradeks ja mõttekaaslasteks.” Kõige rohkem on doktoritöö valmimise rõõmudest ja valudest osa saanud Mario abikaasa Kadri ning kaheksa-aastane poeg Robin ja kolmeaastane tütar Maria.
Kirjutate oma doktoritöö kokkuvõttes, et uurimuslik õpe on tänapäeva hariduses, eriti loodusainete õpetamisel, väga tähtsal kohal. Uurimuslik õpe meetodina ei ole ju midagi uut?
MM: Jah ja ei. Meetodina on uurimuslik õpe alguse saanud eelmise sajandi esimeses pooles, kuid vahepeal jäänud peavooludest kõrvale. Praegu on uurimuslik õpe aktuaalsem kui varasematel perioodidel ehk uuesti avastatud vana. Ka uus loodusainete õppekava seab selle meetodi kesksele kohale. Uurimuslik õpe on meetod, mis võimaldab õpilasel olla teadlase rollis – lahendada probleeme ning uurida nähtusi. Õppimine käib teadlase tööle omase tegevuse kaudu: sõnastatakse hüpoteese, planeeritakse katseid ning pakutakse lahendusi uuritavatele probleemidele. Uusi teadmisi ei ammutata enam õpetaja dikteerimisel, vaid õpilane ise avastab, konstrueerib enda jaoks teadmise ja vastutab tulemuse eest. Nii on suurem ka tõenäosus, et uus teadmine on õpilase jaoks mõistetav ning püsib meeles.
Uurimusliku õppega seotud teemadesse süvenesin juba magistriõppes juhendaja Margus Pedaste soovitusel. Fookus oli siis suunatud peamiselt uurimisoskustele. Loodusteadusliku hariduse keskuses oli loodud interaktiivne veebikeskkond „Noor looduseuurija”, mille baasil koostasin magistritöö. Magistritöö tulemused olid oluline sisend uue „Noore teadlase” veebikeskkonna arendamisel. Mõlemad keskkonnad on koolides teadvustatud ja neid kasutatakse päris usinasti. „Noore teadlase” keskkonda kasutasin doktoritööks vajalike andmete kogumiseks. Selleks korraldasime üle-eestilisi võistlusi, kus õpilased lahendasid kooliväliselt ja vabatahtlikult bioloogia uurimisülesandeid.
Saan aru, et uurimusliku õppe metoodika on sarnane teadusliku uurimuse koostamise metoodikaga, kus alustatakse uurimisküsimuse püstitamisega. Mis olid uurimisküsimused teie doktoritöös?
Kuidas arendada uurimisoskusi ja mil moel on nende oskuste areng omavahel seotud? Kolmanda küsimuseni jõudsin „Noore teadlase” keskkonnas toimunud ülesannete lahendamise võistluste käigus. Ehkki õpilased läbisid vastavalt uurimisõppe meetodile eri etapid (uurimisküsimuse püstitamine, hüpoteesi sõnastamine, katsete planeerimine jne), ei sidunud nad neid etappe omavahel, vaid võtsid iga etappi kui eraldiseisvat ülesannet, mis tähendas, et õppimine ei olnud enam edukas. See omakorda oli indikaator, et peab olema veel midagi, mis aitab õpilasel näha uurimisülesannet kui tervikut. Teaduslikust perspektiivist lähtudes huvitas mind, kuidas õpilaste uurimisoskuste arengut toetada, kuidas uurimusliku õppe transformatiivsed ja regulatiivsed protsessid omavahel seotud on. Uurisingi doktoritöös, kuidas arendada uurimuslikku üldteadmist „Noore teadlase” keskkonnas.
Uurimisoskused on ülekantavad ka teistesse ainevaldkondadesse (nt ajalugu), need ei ole spetsiifilised, vaid annavad õpilastele n-ö süsteemi ja tööriistad uurimuste läbiviimiseks. Meetodi kasutamine ei ole piiratud õpilaste vanusega. Raskusastet saab reguleerida ülesannetega, mida lahendada, ja keskkonnaga, kus seda teha. Doktoritöös keskendusin küll bioloogiatundide mitmekesistamisele virtuaalses keskkonnas, kuid teemas sisaldus integratsiooni element, sest kirjeldatud ülesannete puhul oli vaja ka keemiateadmisi.
Uurimuslikku õpet võib läbi viia nii tava- kui ka virtuaalses klassiruumis. Virtuaalne klassiruum võimaldab teha katseid, mis tavaoludes oleksid võimatud. Üks näide on doktoritöö käigus välja arendatud uurimuslik õpikeskkond „Noor teadlane” (http://bio.edu.ee/teadlane), mis on mõeldud eelkõige 6.–9. klassi õpilastele bioloogia õppimiseks.
Mis väljakutseid esitab uurimuslik õpe õpetajatele? Kas nad on valmis oma rolli muutma?
Küsimus ei ole ainult õpetajates, tuleb küsida ka, kas koolis on uurimusliku õppe läbiviimiseks piisavalt vahendeid ja materjale. Õnneks on Eestis juba palju vastavasisulisi koolitusi toimunud. Ka meie ülikooli haridustehnoloogia keskuse poolt tuleb peagi (registreerimine avatakse 8. detsembril, vt ht.ut.ee/täienduskoolitus) suurem koolitus, mis toetab uurimuslikku õpet õpetaja perspektiivist lähtudes. Lisaks on loodud uurimuslikke õppematerjale töölehtede, virtuaalsete keskkondade jne näol. Loomulikult on uurimuslik õpe ka õpetaja jaoks keeruline. Meetod nõuab aega, ettevalmistamist, eeldab lisamaterjali jne, samas vana loengustiil ei sobi enam, lastel on teistsugused huvid ja eelteadmised.
Samas ei ole kaugeltki selge, kas õpilased, kes on harjunud traditsiooniliste meetoditega, end uurimuslikus õppes mugavalt tunnevad. Kaugel sellest, tuleb pidevalt katsetada ja otsida, milline meetod on õpilaste jaoks sobiv. Minu õpetajapraktika on näidanud, et lugemisoskus on võtmetähendusega. Kehv lugemisoskus muudab õppimise väga keeruliseks ning lugemise võimekus on uurimusliku õppe rakendamise elementaarne eeldus. Rõhutan, et uurimuslik õpe virtuaalset keskkonda kasutades on üks võimalus paljudest, kuidas ehitada oma tund üles nii, et õpilastel oleks konkreetne tegevus, mille käigus nad ise avastavad ja tegutsevad.
Loomulikult ei saa õppetööle läheneda vaid virtuaalsetest keskkondadest lähtudes, et kõik tunnid on arvutis või vastupidi – ükski tund ei ole arvutis. Iga õpetaja peab leidma siin tasakaalu. Arvutisse on mõistlik minna siis, kui konkreetses keskkonnas on konkreetsed eesmärgipärased ülesanded, mida lahendada saab.
Doktoritöös koostasite uurimusliku õppe mudeli, mis aitab mõista, kuidas uurimisprotsessid omavahel seostuvad. Palun kirjeldage seda mudelit.
Töös toodud mudelis on kirjeldatud põhiprotsessid – transformatiivsed (õpi)protsessid (uurimisküsimuse sõnastamine, uurimise etapid jne) ja regulatiivsed protsessid, mis aitavad planeerida, jälgida ja hinnata oma tegevust. Mudelisse lisandus ka kolmas komponent uurimusliku metaprotsessi näol, mis aitab aktiveerida nii transformatiivsed kui ka regulatiivsed protsessid. Sellega seostub uurimuslik üldteadmine, mis annab arusaama uurimusliku õppe terviklikkusest. Nii tekib õpilastel ülevaade töö protsessist aste-astmelt, et näiteks uurimisküsimus ja järeldus peavad olema omavahel vastavuses. See on tähtis iga teadustöö juures. Kas uurimisküsimused ja vastused on omavahel seotud ja seostatud? Mis seal salata, ka ülikoolis juhtub pahatihti, et näiteks üliõpilaste uurimistöödes need kokku ei lähe.
Doktoritöö tõi välja, et uurimisoskuste arengut mõjutavad ka oskuste omavahelised seosed ning õpilaste ja uurimuslikud üldteadmised. Seega on õpetaja roll arvestada uurimusliku õppe läbiviimisel kõigi kolme protsessiga ja vajaduse korral õpilasi nendes toetada.
Oponent, Utrechti ülikooli professor Wouter Reinder van Joolingen märkis, et mudel toetub teadusliku uurimismeetodi ühele kindlale meetodile, kuid võimatu on väita, et kõik teadlased ise sellise mudeli järgi tegutsevad.
Jah, loomulikult on teadlastel ja teaduses kasutusel mitmesuguseid lähenemisviise. Antud töös toodud mudel toetab neist ühte. Mina õpetajana näen, et konkreetne mudel on hea alus, mille pealt õpetada. Kuskilt peab alustama ja selleks on hea, kui ees on kindel raamistik, mis toetab.
Mudelit on võimalik täiendada. Näen uurimuslikku õpet kui omamoodi scaffolding’ut, nn toetust, mis järk-järgult väheneb või muutub, sest õpilased muutuvad järjest iseseisvamaks. Praegu pakutakse ühesuguse loogikaga tuge igal tasemel, mis ei ole aga tõhus.
—
Mis on uurimuslik õpe?
Uurimuslik õpe (inquiry learning) on välja kasvanud avastusõppest (discovery learning), mis on alguse saanud Jerome Bruneri töödest. Üldisel tasandil võib neid mõlemat defineerida kui protsessi, mille käigus õppija avastab eksperimendi või vaatluse abil enda jaoks uusi seaduspärasusi. Sügavuti minnes leiame aga, et uurimusliku õppe eesmärk on pigem avastuste tegemiseks vajalike oskuste arendamine kui uute seaduspärasuste leidmine. (Mäeots, M.; Pedaste, M. (2009). Uurimuslike oskuste arendamine õpikeskkonnas „Noor teadlane”. LoTe. Ajakiri loodusteaduste õpetajatele, 3/4, 4–6.)
Väga meeldiv on, et on uuritud seda, kuidas muuta tõhusamaks loodusteaduste ja tehnoloogia valdkondade teemade õppimist üldhariduskoolis. Praegune õpimotivatsiooni tase üldharidus- ja kõrgkoolis on suhteliselt madal. Uurimusliku õppe juurutamine koolis peaks kindlasti praegust olukorda parandama ja soodustama seda, et tehnika ja tehnoloogia valdkonna erialad muutuvad (jälle) populaarseteks noorte hulgas.
Edu noorele doktorile uurimusliku õppe arendamisel!
Jaak Umborg
Eesti Lennuakadeemia professor