Loodusainete õppimisest ja õpetamisest rahvusvaheliste võrdlusuuringute põhjal

4. sept. 2015 Imbi Henno HTM-i üldharidusosakonna peaekspert - Loodusainete õppimisest ja õpetamisest rahvusvaheliste võrdlusuuringute põhjal kommenteerimine on välja lülitatud

TLÜ kasvatusteaduste instituudi doktorant Imbi Henno kaitses doktoritöö „Loodusteaduste õppimisest ja õpetamisest Eesti koolides rahvusvaheliste võrdlusuuringute taustal” Tallinna ülikoolis 2. juunil. Doktoritöö juhendajad olid TLÜ professor Priit Reiska ja TLÜ emeriitprofessor Viive-Riina Ruus, oponendid TÜ emeriitprofessor Jaan Mikk ja TÜ dotsent Hasso Kukemelk.

Viimased kolmkümmend aastat on haridusuuringute peamisi teemasid olnud kooli mõju õpilaste sooritustele ja küsimused sellest, mis tegurid mõjutavad õpilaste edukust. Kuna haridusanalüüs on riigi hariduspoliitika tähtsamaid aluseid, siis on Eesti osalenud OECD PISA 2006, 2009 ja 2012; TALIS-e 2008 ja 2012 uuringutes ning IEA uuringus TIMSS 2003. Õpilaste heade sooritustulemuste kõrval tõstatasid need uuringud ka rohkesti küsimusi.

Näiteks, miks on eesti ja vene õppekeelega koolide õpilaste loodusteadusliku soorituse vahel nii suured erinevused ning miks on Eestis 5. ja 6. saavutustasemele jõudnud õpilaste ehk tippsooritajate osakaal väiksem kui teistes PISA-s edukalt osalenud riikides. Need küsimused ja lisaks see, kuivõrd sobivad on PISA õppimise ja õpetamise indeksid Eesti õpilaste tulemuste interpreteerimiseks ning milline on Eesti loodusainete õpetajate valmisolek rakendada uut riiklikku õppekava, said autori doktoritöö uurimisteemadeks. Töö teoreetilises osas käsitleti võrdlusuuringute kontseptuaalseid raamistikke ja õpitulemuslikkust mõjutavaid tegureid, esitati ülevaade loodusteaduste õppimise ja õpetamise nüüdisaegsetest seisukohtadest ning loodusainete õpetamispraktikast Eestis. Empiirilise baasi moodustasid rahvusvaheliste võrdlusuuringute TIMSS 2003, PISA 2006, 2009, 2012 ja TALIS-e andmete sekundaaranalüüsid ning uute riiklike õppekavade (2011) rakendamist käsitlev originaaluuring.

Õpitulemuslikkust mõjutavad tegurid

Nüüdisaegsed õpitulemuste saavutamist kirjeldavad haridusmudelid jaotavad õpitulemuslikkust mõjutavad tegurid haridussüsteemi, kooli, klassi ning õppija tasandi tegureiks. PISA ja TALIS baseeruvad kontseptuaalsel raamistikul, millest lähtuvalt on koostatud ka OECD hindamisinstrumendid. Uuringute taustaküsimustikele tuginedes on moodustatud õppimist ja õpetamist kirjeldavaid indekseid ja neid kasutasin oma analüüsides.

Enamik õppimist ning õpetamist kirjeldavatest indeksitest on moodustatud konstruktivistlikule õppimiskäsitusele tuginedes. Konstruktivism hakkas muutuma populaarseks eelmise sajandi lõpul, kui just sotsiaal-konstruktivistlikul teoorial põhinevat õpetamispraktikat hakati seostama õpilase motivatsiooniga ja paremate õpitulemuste saavutamisega. TALIS 2008-s moodustati õpetajate veendumuste kohta kaks indeksit: konstruktivistliku käsituse ja nn teadmiste otseülekande indeksid, ning õpetamispraktikate iseloomustamiseks kolm indeksit: struktureeritud õpetamine, õpilastele orienteeritud õpetamine ja kõrgemaid mõtlemisoskusi kujundav õpetamine. Enamikus TALIS 2008-s osalenud riikides domineeris struktureeriva praktika kasutamine ning õpilaskeskset ja kõrgemate mõtlemisoskuste kujundamist toetavat praktikat rakendati vähem. Õpetajate veendumuste võrdluses võis Eestit sel aastal pidada üheks konstruktivistlikke arusaamu kõige tugevamini toetavaks riigiks.

PISA uuringutes on analüüsitud õpilaste soorituse seost kas õpistrateegiate rakendamisega või õpetamisega. PISA 2006-s ja PISA 2009-s ei kasutatud veel küsimusi, mis oleks õpilaste tulemusi seostanud õpetajate „otseülekande” veendumuste või näiteks struktureeritud õpetamispraktika rakendamisega. Neid mõõdeti esmakordselt alles PISA 2012-s.

PISA 2006-s mõõdeti õpilaste loodusteadusliku soorituse seost õpetamispraktikaga nelja konstruktivistlikku õpetamist iseloomustava indeksiga: õpetatava seostamine igapäevaelu nähtustega, interaktiivne õpe, praktiline tegevus ja õpilasuurimuste läbiviimine loodusainete tundides.

PISA 2009. uuringus mõõdeti õpilaste soorituse seost mälu-, töötlus-, kontrolli-, struktureerimisstrateegiate ning metakognitiivsete strateegiate rakendamise tõhususega ning 2012. a uuringus õpilas- või õpetajakeskse õpetamise ning kognitiivsete aktiviseerimisstrateegiate ja kujundava hindamise kasutamisega.

Eesti õpilaste ja loodus­ainete õpetajate hinnangud õpetamispraktikale

Tuginedes analüüsidele, saab väita, et vastused küsimustele, mis tegurid seletavad eri õppekeelega koolide õpilaste soorituserinevusi ning 5. ja 6. saavutustasemele jõudnud õpilaste ehk tippsooritajate vähesust loodusteadustes Eestis, peituvad klassi tasandil.

Eri õppekeelega loodusainete õpetajad ei eristunud loenguvormis õpetamise, arutluse ja iseseisva töö rakendamise ning kontrolltööde kasutamises ja ilmselt need ongi kõige tüüpilisemad tegevused eesti ja vene õppekeelega koolide loodusainete tundides.

Nii eesti kui ka vene õppekeelega koolide õpilased tajusid loodusainete tunde tundidena, kus domineerib ainesisu tähtsustamine ning harva rakendatakse uurimisõpet. Vene õpetajad kasutasid sagedamini kui nende kolleegid eesti koolides teadmiste otseülekandega seotud õpetamisviise. Nii eesti kui ka vene koolide loodusainete õpetajad rakendasid kõige enam struktureeritud praktikat ning harva õpilaste kognitiivsele arendamisele suunatud praktikat. Need võivadki olla tõepärased seletused, miks on vene õppekeelega koolide õpilaste keskmine sooritus loodusteadustes kehvem ning miks erineb 5. ja 6. saavutustasemele jõudnud õpilaste osakaal eesti ning vene õppekeelega koolis märkimisväärselt.

Lisaks ilmnes õppekava rakendamise uuringust, et Eesti loodusainete õpetajad küll tähtsustavad 2011. aasta õppekavade konstruktivistlikku õppimiskäsitust, praktilist tegevust, uurimisõpet ja teisi õpilaskesksusele suunatud muutusi, kuid ei plaaninud uute õppekavade rakendamise valguses oluliselt muuta oma õpetamispraktikat.

Õpilase tasandi teguritega (sugu, hoiakud, kodune sotsiaalmajanduslik taust) ei olnud võimalik selgitada eri õppekeelega koolide õpilaste soorituste erinevusi. Motivatsiooniliste tegurite ja õpilaste soorituste seos oli nõrk ega peegeldunud tulemustes. Kõige positiivsemalt mõjutas eri õppekeelega ja tippsooritajate akadeemilist tulemust enesetõhusus ning usk oma akadeemilisse võimekusse. Seega tuleks loodusainete õpetuses tegelda kompleksselt kõigi motivatsiooni tegurite, enesetõhususe hinnangute ja loodusteaduste üldise väärtustamise kujundamisega.

PISA-laadsete mõõtmisinstrumentide kohasus hariduse hindamisel

Viimastel aastatel on rahvusvahelisel tasandil teravalt kerkinud PISA usaldusväärsuse temaatika ja PISA-laadsete mõõtmisinstrumentide kohasus hariduse hindamisel. Kuigi standardiseeritud testimist on kasutatud juba aastakümneid, on väidetud, et PISA suurendab sõltuvust kvantitatiivsetest mõõdikutest, kitsendab mõõdetavaid aspekte ja vähendab õpetajate autonoomiat.

Viimaste kümnendite empiirilised uuringud on ka näidanud, et ainult konstruktivistlikest tegureist ei piisa õppimise soodustamiseks. Kuigi teoreetilisest seisukohast peetakse struktureeritud õpetamist vähem uuenduslikuks, on empiirilistest uuringutest selgunud, et klassitunni hea juhtimine ja selge struktureerimine on heade õpitulemuste saavutamisel niisama olulised kui õpilastele orienteeritus ja loovtegevused.

Autori uurimusest selgus, et õpilaskesksete õpetamisviiside, sh uurimisõppe, kognitiivsete aktiveerimisstrateegiate kasutamise ja kujundava hindamise tõhusamal rakendamisel Eesti õpilaste loodusteaduslik sooritus mitte ei paranenud, vaid halvenes.

Nii vähenes Eesti õpilaste loodusteaduslik sooritus PISA 2006 interaktiivse õppe indeksi ühikulise kasvuga 13, praktiliste tegevuste indeksi ühikulise kasvuga 24 ning õpilasuurimuste indeksi ühikulise kasvuga 31 punkti. Eriti kriitiliselt hindasid õpilaskesksete meetodite kasutussagedust tippsooritajad ning nende koolide õpilased, mille sooritus loodusteadustes oli kõrgem riigi keskmisest.

PISA 2012. aasta uuringus paranes kognitiivse aktiveerimise strateegiate kasutamisel vene õppekeelega õpilaste sooritus, aga eesti õppekeelega õpilastel praktiliselt mitte. Õppekeelest sõltumata kahanes märgatavalt õpilaste loodusteaduslik sooritus, kui õpilased hindasid sagedamaks õpetamisviise, mille puhul õpetaja annab eri võimekusega õpilastele erinevaid ülesandeid, õpilased töötavad pikaajaliste projektide kallal ja väikestes rühmades või kavandavad ise tunnitegevust või rakendatakse tõhusalt kujundavat hindamist. Need tulemused on vastuolus Eesti uutes riiklikes õppekavades sätestatud normatiivsete seisukohtadega.

Seega selgus, et suur osa PISA 2006 ja PISA 2012 õpetamise mõõdikutest ei näi sobivat seletama loodus­ainete õpetamist sellises riigis nagu Eesti, kus õpilaste sooritus on kõrge, loodus­ainete õpetamine tugineb traditsioonilisele aineõpetusele ning õpetajad rakendavad enamasti struktureeritud praktikat.

Kokkuvõte

Eesti õpilaste häid tulemusi loodusteadustes rahvusvahelistes võrdlus­uuringutes määrasid tunni selge struktureerimine ja õppetöö hea korraldamine klassis, mitte niivõrd konstruktivistliku praktika rakendamine. Et vähendada eesti ja vene õppekeelega koolide õpilaste soorituserinevusi ning suurendada 5. ja 6. saavutustasemele jõudvate õpilaste osakaalu, peaksime arvesse võtma neid tõenduspõhiseid üldistusi, mida on andnud osalemine rahvusvahelistes uuringutes. Traditsiooniline õpetamispraktika on taganud meile rahvusvahelises võrdluses edu, meil on vähe õpilasi alla teist taset ja enamik õpilastest 3. ja 4. tasemel. Et kindlustada ühiskonna jätkusuutlikkust, peaks aga senisest rohkem õpilasi jõudma kõrgemale saavutustasemele ja tuleks tõhusamalt rakendada õpilaste kõrgemaid kognitiivseid võimeid arendavat õpetamispraktikat. Ilmselt peab loodusteaduste tõhus õpetamine Eestis kujutama endast segu õppetegevustest, mis võimaldavad ühekorraga nii uurimistegevusi kui ka loodusteaduslike mõistete ja teooriate õppimist.