Mis teeb füüsikatunni huvitavaks ehk Füüsikaõpetajad uurivad õpetamist
Vooluring. Foto: Raivo Juurak
Selgub, et õpilaste meelest muudavad füüsikatunni huvitavaks katsed, õpetaja suhtlemis- ja õpetamisoskus, õppeaine seos igapäevaeluga ning videote ja filmide näitamine, aga ka uue info saamine ning mitmesuguste õppemeetodite kasutamine.
Artiklis tutvustan uuringuid, mis on Tartu ülikooli koolifüüsika keskuses viimase kolme aasta jooksul läbi viidud.
Millest mõtleb noor õpetaja, kui ta läheb kooli? Igaühel on omad ootused, lootused ja mured. Tartu ülikooli tudeng Katrin Timakova, kes läbis pedagoogilise praktika, tahtis teada, kuidas teha füüsikatunde õpilastele huvitavaks. Ta otsustas viia oma bakalaureusetöö käigus läbi uuringu, mis selgitaks välja, milline on õpilaste arvates huvitav füüsikatund.
Uuringus osalenud õpilased pidasid õpetaja oskusi ja iseloomu väga oluliseks. Nende sõnul loob õpetaja vajaliku õpikeskkonna ja meeleolu, õpetaja suhtumisel õpetatavasse ainesse on oluline roll õpilaste suhtumise kujundamisel. Seda kõike Katrin, kes nüüdseks töötab Valga põhikooli füüsikaõpetajana, oma töös ellu rakendabki.
Tulemused paranesid
Aga pedagoogilisi uuringuid ei vii läbi ainult tudengid. Tihtipeale astub juba töötav õpetaja kõrgkooli selleks, et oma taset tõsta, suhtudes õpetamisse teadlikult. Muutes õpetamist, on tarvis teada ka seda, kas mõni uuendus tasub end ära.
Näiteks Kuressaare gümnaasiumi füüsikaõpetaja Eneli Vahar tahtis veenduda, kas see mõjub õpitulemustele, kui õpilased koostavad ülesandeid ise. Ta lasi õpilaste fantaasial lennata ning palus neil koostada ülesandeid, mida nad seejärel ka lahendasid. Uuringust selgus, et nende õpilaste õpitulemused, kes koostasid arvutusülesandeid ise, olid paremad. Ülesannete koostamine motiveeris õpilasi füüsikat õppima, nad süvenesid teemasse rohkem, mõtlesid läbi lahenduskäigu. Õpilased rõhutasid, et selline võte tunnis pakub vaheldust ja on põnev.
Tartu Forseliuse kooli füüsikaõpetaja Peeter Jõeloo katsetas tundides füüsika probleemülesannete lahendamist, lootes arendada õpilaste loodusteaduslikku mõtteviisi. Selleks koostas ta probleemülesandeid ja lasi õpilastel neid grupitööna lahendada. Pärast palus ta selle meetodi kohta arvamust avaldada. Selgus, et see võte meeldis õpilastele. Ka õpitulemused paranesid.
Marietta Lõo Antsla gümnaasiumist toob oma uuringus välja, et tema katsetatud praktiline töö soojusjuhtivuse teemal muutis õpilaste teadmisi paremuse poole. Õpetajad rõhutasid praktiliste tööde sooritamise olulisust ja arvasid, et antud teema õpetamiseks peaks kuluma rohkem aega, kui ainekava ette näeb. Õpilased tõid oluliste aspektidena välja arusaadavad selgitused ja elulised näited. Samuti soovisid nad teha igapäevaeluga seotud rühmatöid ja katseid.
Eveli Raudla Tartu Variku koolist otsustas viia oma õpilased AHHAA keskusesse, kus püüdis välja selgitada, kuidas mõjutab teaduskeskuse külastamine ja külastuse ajal teemakohase töölehe kasutamine õpilaste teadmiste taset. Selleks lõi ta gümnaasiumikursuse teemal „Valguse ja aine vastastikmõju” ja AHHAA eksponaatide abil täidetava töölehe. Esmalt läbisid õpilased teema koolitundides, seejärel täitsid eeltesti ning pärast teaduskeskuse külastust järeltesti koos ankeetküsimustikuga.
Selgus, et töölehe täitmine aitas õpilastel valguse ja aine vastastikmõju mõista. Huvitava faktina ilmnes, et õpilased, kellele oli teaduskeskuses toimunud tegevus meelepärane, saavutasid ka paremaid tulemusi. Toimunud õppekäik aitas materjali meelde jätta ning õppesisu mõista, mis viis paremate tulemusteni.
Loominguline lähenemine
Viimasel ajal kuuleb tihti, et tänapäeva õppija loeb vähe, ei oska ega taha eriti lugeda. Kas lugemisoskust saab arendada ainult kirjanduse või emakeeletunnis − sellele küsimusele vastavad eitavalt Triin Tarv ja Kätlin Rebane oma lõimitud uuringus, kus nad katsetasid populaarteaduslike artiklite kasutamist.
Uuring hõlmas õpilaste praktilist tööd ja mõttepilvede koostamist ning nende hindamist, töölehtede ja tagasisideküsimustike täitmist ja õpetajate arvamuse küsimist. Vaatluse ja hilisemate tulemuste analüüsi kaudu sai selgeks, et õpilastel puudus varasem kokkupuude ja kogemus artiklite süstematiseeritud kasutamisega loodusainete tundides. Sellest hoolimata suhtusid õpilased sedalaadi ülesannete lahendamisse tundides hästi. Õpilased leidsid, et populaarteadusliku kirjandusega töötamine võib lihtsustada ja parandada nende ainest arusaamist. Suurem osa refleksiooni koostanud õpilastest hindas artiklite kasutamise õpitegevuses huvitavaks ning vajalikuks.
Et mitmekesistada oma õpetamisrepertuaari ja motiveerida õppijaid füüsikat õppima, peab õpetaja arvestama õpilaste eelteadmiste ja oskustega. Kuna füüsikatundides eeldatakse õpilastelt graafiliselt esitatud info lugemise ja graafiku koostamise oskust, uuris Jaana Mihailišina Jaan Poska gümnaasiumis enda koostatud abistava algoritmi mõju.
Eelnevalt selgitas ta välja, et õpilaste põhilised probleemid on, et näiteks telgedele omistatakse valesid füüsikalisi suuruseid, ajateljele nullväärtuseid, graafikult lugedes ei loeta jaotiseid ning graafikute joonestamisel kasutatakse sujuva joone asemel siksaktehnikat. Uuringu lõpptulemusena selgus, et väljatöötatud algoritm aitab parandada graafilise informatsiooni lugemise ja koostamise oskust.
Reet Järvpõld Varstu koolist kasutas oma töös palju õppijakeskseid meetodeid ja soovis uurida, kas ka tema kolleegid füüsikaõpetajad seda teevad. Selleks korraldas ta sotsioloogilise uuringu, millest selgus, et õpetajad kasutavad palju traditsioonilist õpet. Leidus ka õpetajaid, kes kasutavad õppijakeskseid meetodeid, näiteks lasevad õpilastel koostada füüsikateemalisi mänge, filmida videoid, mängida rollimänge, kaaslaste tööd tagasisidestada ja hinnata, viia läbi lühiuurimuse ja korraldada töötubasid.
Füüsikaõpetajad püüavad pakkuda õpilastele ennekõike mõtlemapanevat tegevust, mille käigus oleks õppuril endal vaja jõuda järeldusteni. Õpetajad on seisukohal, et õpilasi motiveerib rohkem füüsikat õppima isetegemise võimalus, kuid tundus, et paljud ei julge proovida teha midagi teisiti ja läheneda õpetamisele veel loovamalt.
Õpetamist tasub uurida
Annika Orula Jüri gümnaasiumist uuris gümnaasiumi riikliku õppekava järgsete praktiliste tööde ja demonstratsioonkatsete läbiviimist füüsikatundides. Tema koostatud küsimustikust füüsikaõpetajatele tuli välja, et keskmiselt viivad õpetajad gümnaasiumi jooksul läbi 20 praktilist tööd või demokatset. Huvitava faktina ilmnes, et läbi viidud tööde hulk ei sõltu õpetajate tööstaažist, soost ega nende hinnangutest oma oskustele. Takistava faktorina, mis ei luba viia läbi soovitud mahus praktilisi töid ja demokatseid, tõid õpetajad välja vajalike katsevahendite puudumise või nende vananemise ning ajanappuse.
Samas uuringus oli palve hinnata õpetajatel oma oskusi ja kogemusi, et õppekavas ette nähtud praktilisi töid ja demonstratsioonikatseid läbi viia. Selgus, et suurem osa vastanutest on oma oskuste ja kogemustega rahul. Lõpus tõid õpetajad välja, et praktiliste tööde läbiviimiseks võiksid tunniplaanis olla paaristunnid, õpetajatel olgu väiksem koormus ja tuleks maksta lisatasu.
Kuna füüsika õppekavas on peale praktiliste tööde läbiviimise ka uurimistööde juhendamine, uuris Alli Kaarama Avinurme gümnaasiumist, millised on füüsikaõpetajate uurimistööde juhendamise oskused. Selgus, et õpetajad tunnevad ennast tugevana uuringute probleemi püstitamisel, tulemuste analüüsimisel ja järelduste tegemisel ning nõrgemalt retsensiooni ja resümee kirjutamisel ning teema pakkumisel.
Uuringu järgi vajavad õpilased olulist abi probleemi püstitamisel, tulemuste analüüsimisel ja järelduste tegemisel. Uurimistöö teemasid on õpetajad peamiselt ise välja mõelnud, vähem on neid pakkunud õpilased. Teemade väljamõtlemisel kasutatakse kolleegide ja populaarteadusliku kirjanduse abi. Häid ideid saavad õpetajad põhiliselt koolitustelt ja kolleegidelt.
Mõned õpetajad tõid välja, et vajavad koolitusi järgmistel teemadel: uurimistöö teema valimine, praktilise töö juhendamine, juhendamine kui protsess, motivatsiooni tekitamine, mõõtemääramatus, töö kavandamine, kaasaegsete katsevahendite kasutamine, materjalide süstematiseerimine ja analüüsimine, kirjanduse leidmine, uurimistöö vorm ja reeglid, kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed uurimismeetodid.
Traditsiooniliselt uuritakse Tartu ülikooli koolifüüsika keskuses kõikvõimalikke lõimingu teemasid, seekord uuris Marian Mitt Rannu koolis, kus ta praktikal oli, geograafia ja füüsika integratsiooni võimalusi. Õpilaste arvamustest ilmnes, et geograafia ja füüsika seotus on väike, õpetajad pidasid seda suuremaks.
Nii õpetajad kui ka õpilased pooldavad ainete praegusest suuremat sidumist, aga ei pea seda oluliseks. Pedagoogilises eksperimendis osalenud õpilased tõid siiski välja, et nende huvi tõuseks ainete sidumisel, nad tajuvad metateemade haakuvust mõlema ainega ja paigutavad seotud teemad sarnaselt.
Näinud uuringuid läbi viinud õpetajate entusiasmi ja sära nende silmis, julgustan paljude uurimistööde juhendajana teisigi õpetajaid oma õpetamist teadlikult uurima ning jagama oma kogemusi teistega.
Täpsemalt saab nende ja paljude muude uuringute kohta lugeda üliõpilastööde andmebaasist dspace.ut.ee.
Jut jumala õige. Rohkem laboreid ja vähem tuupimist, et tekkiks arusaamine protsessidest.
Soovin ilusat kevadet