Tutkimuksen taustaa
Keksimisen pedagogiikka on luova tapa opettaa teknologiaa ja luonnontieteitä sekä kehittää oppilaiden kriittistä ja luovaa ajattelua. Keksimisen pedagogiikassa on keskeistä työskentely erilaisten teknologisten työkalujen kanssa ja ympärillä. Teknologia toimii siinä sekä oppimisen välineenä että kohteena. Keksimisen pedagogiikkaan liittyviä tutkimuksia on tehty Suomessa useita viime vuosien aikana. Monet näistä tutkimuksista on tehty alakoulujen tai yläkoulujen kontekstissa. Tutkimuksia opettajaopiskelijoiden parissa ei ole tehty. Opettajaopiskelijoiden olisi kuitenkin tärkeä ymmärtää keksintöprojektien suunnittelua, projektin eri vaihteita ja teknologioita sekä sisältöjä.
Tutkimustehtävä ja tutkimuksen toteutus
Teknologia on keksimisen pedagogiikassa oleellinen elementti, siksi tässä tutkimuksessa keskitytään juuri keksimisen pedagogiikan ja keksintöprojektien teknologiseen näkökulmaan. Tämän tutkimuksen tarkoituksena tarkastella keksimisen pedagogiikkaan liittyviä teknologiakompetensseja: käsityöllistä osaamista, suunnitteluosaamista, ohjelmointiosaamista, insinööritaitoja sekä dokumentointia, reflektointia ja jakamista, opettajaopiskelijoiden parissa. Tässä tutkimuksessa keskitytään kuvaamaan ja analysoimaan teknologiakompetenssien ilmenemistä opiskelijoiden oppimisprosessin aikana, sekä niihin liittyviä aiheita ja teemoja. Toisaalta teknologiakompetensseja tarkastellaan myös keksintöprojektien kautta, millaisia teknologiakompetensseja eri ikäisille suunnitelluissa keksintöprojektiopintokokonaisuuksissa hyödynnetään.
Tämän tapaustutkimuksen aineisto koostui Helsingin yliopiston Keksimisen pedagogiikka -kurssin kolmen toteutuskerran oppimistuotoksista: 16 opiskelijan oppimispäiväkirjasta sekä seitsemän opiskelijaryhmän keksintöprojektisuunnitelmasta. Aineisto analysoitiin teorialähtöistä sisällönanalyysiä hyödyntäen. Tutkimuksella pyritään lisäämään lukijoiden ymmärrystä keksimisen pedagogiikasta ja keksintöprojekteista, millaista teknologista osaamista niissä voidaan hyödyntää ja oppia sekä mitä teknologiakompetensseihin liittyviä aiheita ja teemoja niihin liittyy.
Tulokset
Tässä tutkimuksessa teknologiakompetenssit näyttäytyivät monipuolisesti opiskelijoiden oppimisprosessissa sekä opiskelijaryhmien suunnittelemissa keksintöprojektiopintokokonaisuuksissa. Tutkimuksessa havaittiin, että teknologiakompetenssit liittyivät ja limittyivät vahvasti toisiinsa. Oppimispäiväkirjoissaan opiskelijat kuvasivat erityisesti yksinkertaista käsityötä usein muiden kompetenssien yhteydessä. Yksinkertainen käsityö, toisin sanottuna askartelu näyttäytyi tärkeänä muun muassa prototyyppien ja niiden rakenteiden testailussa ja valmistamisessa sekä ohjelmoitavien ja elektroniikkaosien liittämisessä. Suunnittelukompetenssista kirjoitettiin paljon oppimispäiväkirjoissa. Suunnittelun ideointivaihe koettiin hankalana, ja siksi lämmittely ja ohjatut ideointimenetelmät nähtiin tärkeinä. Suunnittelussa opiskelijat hyödynsivät myös Tinkercadia 3D-mallintamiseen. Insinööritaitojen osalta arjen teknologian kuten erilaisten putkirakenteiden opettelu ennen keksintöprojektia tai sen yhteydessä koettiin tärkeänä. Ohjelmointiin liittyvät maininnat olivat mikrokontrollereista tai niiden ohjelmoinnista. Ohjelmointiin liittyi niin teknisiä kuin ryhmän toimintaan liittyviä haasteita. Erilaiset ongelmat ratkesivat usein kokeilemalla, virheitä tekemällä ja yhdessä pohtimalla. Opiskelijat dokumentoivat ja reflektoivat tehtävien suorittamista ja keksintöprojektin suunnittelua eri tavoin kuvin, sanoin ja lähteisiin viitaten. Osa opiskelijoista ylisi syvempään reflektioon viitaten tunteisiinsa ja oppimiseensa.
Opiskelijaryhmien suunnittelemat keksintöprojektit jakautuivat aineistossa kahtia pienemmille ja isommille oppijoille suunnattuihin keksintöprojektisuunnitelmiin. Teknologiakompetenssit näyttäytyivät hieman eri tavoin näille kahdelle eri ryhmille suunnatuissa keksintöprojektisuunnitelmissa. Esi- ja alkuopetukseen suunnatuissa keksintöprojekteissa korostuivat draama ja tarinallisuus lämmittelyssä, yksinkertainen käsityö sekä arjen teknologia. Isommille oppilaille suunnatuissa keksintöprojektisuunnitelmissa korostui mikrokontrollerit ja niiden ohjelmointi, sekä vertaispalautteen antaminen ja sähköisesti toteutettu dokumentointi.
Teknologiakompetenssien lisäksi opettajaopiskelijat saivat keksimisen pedagogiikka kurssilta myös tärkeitä kokemuksia keksintöprosessista, sen vaiheista, epälineaarisesta ja iteratiivisesta luonteesta sekä ärtymisen ja turhautumisen tunteista, joiden kautta heidän on jatkossa helpompi ymmärtää myös oppilaiden näkökulmaa keksintöprojekteissa.
Elina Lankinen
Maisterintutkielma Käsityönopettaja
Teknologiakompetensseja keksimisen pedagogiikassa – tapaustutkimus opettajaopiskelijoiden parista