Kisällioppiminen

Kirjoittajina Johanna Rämö ja Thomas Vikberg

Olemme parin viime vuoden aikana yrittäneet muuttaa matematiikan kursseja vastaamaan paremmin opiskelijoiden tulevaa arkea. Matematiikka työkseen tekevät eivät istu joka päivä tuntitolkulla kuuntelemassa matemaattisia esityksiä, vaan he painiskelevat itse matematiikan kanssa. Tämä näkyy myös siinä miten he oppivat uutta matematiikkaa, tai kuten laitoksemme johtaja totesi syksyllä 2011, “Matematiikkaa ei opi kuuntelemalla eikä lukemalla, vaan ainoastaan tekemällä”.

Olemme tätä varten kehittäneet isoilla LuK-kursseillamme nk. tehostetun kisällioppimisen menetelmää. Menetelmä on alun perin luotu vastaamaan modernin ohjelmistokehityksen opetuksen haasteisiin Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitoksella (jossa sitä kutsutaan toisinaan pajaopetukseksi). Oman laitoksemme opetuksessa menetelmää on kehitetty matematiikan opetukseen sopivaan muotoon. Tiivistäisimme tehostetun kisällioppimisen kolmeen ideaan:

  1. Opiskelijat ottavat aktiivisen roolin omassa opiskelussaan.
  2. Opiskelijoiden opiskelua tuetaan.
  3. Palaute kulkee opettajan ja opiskelijoiden välillä, jolloin kaikilla on realistinen kuva siitä, mitä opiskelijat osaavat.

Opetuskokeilu ei ole ollut pientä “kokeilua”, vaan kurssit, joita olemme muokanneet, ovat suuria. Esimerkiksi tämän syksyn lineaarialgebran kurssia on aktiivisesti suorittanut 375 opiskelijaa ja keväällä tarkoituksena on järjestää neljä suurta kurssia menetelmää käyttäen. Opiskelijoiden joukossa on tulevia matemaatikoita, soveltavia matemaatikoita, opettajia ja sivuaineilijoita.

Mitä tämä käytännössä tarkoittaa

Vielä pari vuotta sitten, opiskelijat istuivat luennolla kurssista riippuen 4-5 tuntia viikossa. He tekivät laskuharjoitustehtäviä itsekseen, ja istuivat laskuharjoitusten esittelytilaisuudessa kaksi tuntia viikottain saamassa oikeat vastaukset tehtäviin. Kisällioppimisessa opiskelijat tekevät enemmän tehtäviä ja istuvat vähemmän luennolla. Ennen tehtävät liittyivät luentoihin, nykyään luennot liittyvät tehtäviin. Esimerkiksi tänä syksynä opiskelun tahti on näyttänyt tältä:

  1. Kurssin uusi asia esitetään helpohkojen tehtävien avulla, joita opiskelijat saavat tehtäväkseen.
  2. Suoriutuakseen tehtävien ratkaisemisesta, opiskelijan on luettava kurssimateriaalia itsekseen, mutta halutessaan hän saa opettavalta tiimiltä yksilöllistä ohjausta.
  3. Kun opiskelijat ovat työstäneet uutta asiaa ratkomalla siihen liittyviä tehtäviä, asiaa käsitellään luennoilla seuraavalla viikolla.
  4. Samaisella viikolla opiskelijat saavat tehtäväkseen vaikeampia tehtäviä aiheesta, jota käsitellään luennoilla

Opettava tiimi, joka koostuu assareista ja yliopisto-opettajista, ohjaa opiskelijoita heidän tarpeidensa mukaan. Ohjaus on henkilökohtaista, ja jokainen opiskelija saa apua juuri niissä asioissa, jotka ovat hänelle vaikeita. Valmiita vastauksia ei anneta, vaan opiskelijaa ohjataan oivaltamaan asiat itse. Opiskelijat siis ”pakotetaan” opiskelemaan asiat kurssimateriaalista tehtäviä tehden. Kun he ovat tutustuneet uuteen aiheeseen itse ohjaajien avustuksella, aiheesta keskustellaan luennolla. Tässä apuna ovat sähköiset äänestykset, joiden avulla opiskelijat voivat kertoa vastausehdotuksiaan ja mielipiteitään keskusteltuaan ensin vieruskaverinsa kanssa. (Lisätietoa tästä löytyy blogikirjoituksesta ”Täyskäännös”.)

Yksi kisällimenetelmän kulmakivistä on palautteen antaminen ja saaminen. Osa opiskelijoiden kirjallisesti palauttamista tehtävät tarkistetaan viikoittain, jolloin opettava tiimi saa tietää, mitä opiskelijat todella osaavat. Käsityksemme opiskelijoiden osaamisesta on nykyään huomattavasti realistisempi kuin ennen. Opiskelijat puolestaan saavat tehtäviä palauttamalla jatkuvaa palauttetta työstään. He saavat myös korjata ratkaisujaan. Virheistä ei siis rankaista, vaan niistä opitaan. Kisällioppiminen vaatii aivan erilaisia opetustiloja kuin perinteinen opetus, jossa opettaja luennoi edessä ja opiskelijat istuvat riveissä hiljaa kuunnellen. Olemme joutuneet miettimään tilaratkaisut uusiksi, jotta ne tukisivat niin kisälliopetusta kuin muitakin opiskelijalähtöisiä opetusmenetelmiä. (Lisätietoa tästä löytyy blogikirjoituksesta ”Tavoitteena oppimisyhteisö”.)

Vanhaan ei ole paluuta

Nautimme kisällimenetelmällä opettamisesta emmekä halua enää palata vanhaan opetustapaan. Tunnemme todella vaikuttavamme opiskelijoiden oppimiseen ja saamme nähdä onnistumisen elämyksiä päivittäin.

Täyskäännös

Opetan matematiikkaa Helsingin yliopistossa. Olen jo pitkään pohtinut, millaisia matematiikan luentojen pitäisi olla. Minusta nimittäin vaikuttaa siltä, että suuri osa opiskelijoista putoaa luennon alettua melko nopeasti kärryiltä. Kysymyksiä ei esitetä eikä luennoitsijan kysymyksiin vastata. Tuntuu kuin puhuisi tyhjälle salille.

Matemaattisen esityksen seuraaminen on haastavaa. Tiedän omasta kokemuksesta, että jos esitelmöitsijän puhe käsittelee täysin uutta asiaa, on sitä vaikea seurata. Ja kun on aivan pihalla, ei kehtaa eikä osaa esittää kysymyksiä eikä ainakaan keskustella aiheesta.

Olisikin hienoa, jos opiskelijat tutustuisivat luennolla käsiteltäviin aiheisiin jo etukäteen. Tiedän, että joissakin huippuyliopistoissa näin tapahtuu, mutta en ole uskaltanut edes unelmoida mistään sellaisesta omilla kursseillani. Laitoksemme opiskelijat ovat tottuneet siihen, että opettaja opettaa uudet asiat luennolla. Kurssimateriaalia ei avata ennen kuin vastaava asia on saarnattu taululta.

Ylipäätään omatoiminen lukeminen on ollut monille opiskelijoille lähes ylivoimaisen vaikeaa. Olemme saaneet jatkuvasti taistella sen kanssa, että opiskelijoilla ei ole kurssimateriaalia mukana edes silloin, kun he tekevät tehtäviä.

Kuinka siis pakottaa opiskelijat lukemaan kurssimateriaalia jo ennen luentoja?

Tänä keväänä opetan neljättä kertaa kurssia Algebra I. Kurssi alkoi tammikuussa, ja sille ilmoittautui 230 opiskelijaa. Suurin osa on joko ensimmäisen tai toisen vuoden pääaineopiskelijoita tai sitten sivuaineopiskelijoita. Opiskelijoilla on käytössään kurssikirja, josta löytyvät kaikki kurssilla käsiteltävät asiat.

Jotta saisin opiskelijat lukemaan kurssikirjaa, päätin keikauttaa luentojen ja tehtävien keskinäisen järjestyksen päälaelleen. Ennen kuin uutta asiaa käsitellään luennolla, laitan laskuharjoituksiin helppoja tehtäviä kyseisestä aiheesta. Opiskelijoiden on pakko tarttua kurssikirjaan, jotta he osaisivat tehdä tehtävät.

Tämän jälkeen aiheesta puhutaan luennolla. Nyt minun ei luennoitsijana tarvitse käsitellä joka ikistä yksityiskohtaa. Ne löytyvät kirjasta, ja voin luottaa siihen, että opiskelijat ovat lukeneet kirjaa. Voin lähestyä aihetta keskustelevammalla tavalla. Seuraavalla viikolla harjoituksissa on vanhasta aiheesta syventäviä tehtäviä. Toisaalta uutta aihetta alustetaan taas helpoilla tehtävillä.

Uusi opetuskokeilu pelotti, sillä se soti matematiikan opettamisen perinteitä vastaan. Osaavatko opiskelijat tehdä tehtäviä, jos en anna siihen luennoilla mallia?

Hämmästyttävää kyllä, kokeilu on toiminut todella hyvin. Opiskelijoiden opiskelutaidot ovat kehittyneet hurjasti. He lukevat kurssikirjaa aivan uudella innolla. Tehtäviä osataan tehdä, ja jälki on jopa parempaa kuin viime vuonna. Minä puolestani nautin luentojen pitämisestä ja koen sen mielekkääksi. Enää ei tunnu siltä, että vain kopioisin kurssikirjan sisältöä taululle tai kalvoille.

Jollakin tapaa luento-opetus on loksahtanut kohdalleen.