4.3 Tutkiva oppiminen? a) Opetusmenetelmä, jonka aikana oppilaat opiskelevat opetuksen kohteena olevia asioita ja tiedon tuottamisen prosesseja tutkimuksia tekemällä:  Opittava asia nähdään ongelmallisena asiana, jolle rakennetaan selitys oppilaiden tutkimustyöskentelyn aikana. (ks. esim. Deboer 2004; Bybee 2004; Hakkarainen, Bollström- Huttunen, Pyysalo & Lonka 2005; Yli-Panula 2005)

b) Oppimisteoreettinen viitekehys ja yhteisöllistä oppimista kuvaava malli  Tutkivassa oppimisessa on kyse kollektiivisesta tiedonrakentelusta ja -luomisesta (Hakkarainen, Lonka & Lipponen 1999; 2004) Nykyisin tutkiva oppiminen -käsite on vakiinnuttanut asemansa luonnontieteiden opetuksessa. Biologian opetuksen tulee perustua tutkivaan oppimiseen (Opetushallitus 2004).

Tutkiva oppiminen opetusmenetelmänä Oppilaiden tutkimustyöskentelyllä on vahvat perinteet luonnontieteiden opetuksessa. (ks. esim. Rikkinen 1977; Virtanen 1977) Oppilaiden tutkimustehtävät ovat muuttuneet suljetuimmista avoimempiin tehtäviin.

Oppilaiden tutkimustyöskentelyn avoimuuden asteet Avoimuuden aste Ongelma / Tavoite Tutkimus- välineet Tutkimus- menetelmät Tulokset 0annettu 1 avoin 2annettu avoin 3annettuavoin 4 (Levävaara 1997; ks. myös Lavonen & Meisalo 2007)

Vuosituhannen vaihteessa luonnontieteiden opetuksessa alettiin painottaa avoimien tutkimustehtävien käyttöä.  Tavoitteena on, että oppilas olisi mukana koko tutkimusprosessissa: tutkimusongelmia sekä -menetelmiä ja -välineitä valitsemassa.  Oppilaiden tutkimustyöskentelyn avoimuuden asteen tulisi vaihdella: suljetuimmista tehtävistä tulisi siirtyä avoimempiin tutkimustehtäviin.  Vuosituhannen vaihteessa oppilaiden tutkimustyöskentelystä alettiin käyttää käsitettä tutkiva oppiminen

Esimerkki tutkimustyöskentelyn etenemisestä 1. Opettajan suunnittelutyö 2. Tutkimustyöskentelyyn orientoituminen 2.1 Huomion kohdistaminen 2.2 Työskentelyn yhteissuunnittelu ja toimintaan sitoutuminen 3. Oppilaiden tutkimustyöskentely 3.1 Tutkimuksen suunnittelu 3.2 Tutkimuksen toteuttaminen 3.3 Raportointi / tulosten esittäminen

4. Työskentelyn reflektointi ja opittujen tietojen soveltaminen 4.1 Reflektointi 4.2 Soveltaminen 5. Opettajan arviointityö

Miksi oppilaiden tutkimuksia? Oppilaiden tutkimustyöskentely kehittää oppilaiden  Luonnontieteellisen toiminnan ja tiedon luonteen ymmärtämistä  Käsitteellistä ja menetelmällistä ymmärrystä  Luonnontieteellistä ajattelua  Sosiaalisia vuorovaikutustaitoja  Kriittistä asennoitumista ja lähdekritiikkiä  Itsenäistä työskentely  Kiinnostusta luonnontieteiden opiskelua kohtaan

4.4 Luokittelu biologian opetuksessa Luokittelu on opetusmenetelmä, jossa yhdistetään käsitteeseen liittyvät ominaisuudet opeteltavaan käsitteeseen.  Oppilaiden käsitteellistä ymmärrystä voidaan tukea käyttämällä luokittelutilanteita systemaattisesti oppitunneilla.  Soveltuu sellaisten käsitteiden opettamiseen, joilla on selvästi havaittavia ominaisuuksia.

Luokittelun edut Käsitteiden oppiminen helpottuu, käsitteiden luonne selkeytyy, käsitteen muodostus paranee sekä induktiivinen ja looginen päättely kehittyy.

Opetusmenetelmän eteneminen Toteutusvaihtoehto 1: Luokittelematon aineisto  Opettaja antaa oppilaille luokittelematon aineiston,  Oppilaat tekevät havaintoja ja luokittelevat aineiston  Oppilaat antavat alustavan käsitteen ja niiden määritelmät eri luokille.  Luokittelun testaus  Käsitteen täsmentäminen

Toteutusvaihtoehto 2: Luokitellun aineiston käyttö Opettaja antaa oppilaille valmiiksi luokitellun aineiston. Oppilaat tutustuvat luokitteluun, tekevät havaintoja ja vertailevat luokkia toisiinsa. Oppilaat esittävät alustavat käsitteet ja niiden määritelmät. Käsitteiden testaus. Käsitteen täsmentäminen

Toteutusvaihtoehto 3: Jäsentymättömän materiaalin käyttö Opettaja opettaa käsitteet ja niiden määritelmät. Oppilaat tutustuvat luokittelemattomaan aineistoon ja tekevät havaintoja. Oppilaat etsivät aineistosta käsitteitä vastaavia esimerkkejä ja luokittelevat aineiston käsitteiden mukaan. Käsitteiden täsmentäminen.

Luokitteluun sopivia materiaaleja Erilaiset luonnon näytteet  Tuoreet ja kuivatut kasvinäytteet  Täytetyt eläimet  Selkärangaton näytteet  Maanäytteet  Kivet Valokuvat ja piirrokset Kartat Diagrammit jne.