© Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Sami Paavola Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus.

Esitys aiheesta: "© Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Sami Paavola Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus."— Esityksen transkriptio:

1 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Sami Paavola Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus Psykologian laitos, Helsingin yliopisto sami.paavola at helsinki.fi www.helsinki.fi/science/networkedlearning Hajautetun kognition perusteet 23.09.08

2 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Kuinka radikaalisti hajautettu kognitio muuttaa käsitystä kognitiosta?

3 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) “Distributed cognition is a framework for thinking about cognition which seeks to understand how the cognitive properties of aggregates emerge from the interactions of component parts. It can be applied to cognitive systems at many levels of complexity, from areas of an individual brain to communities of interacting persons. Distributed cognition is sometimes construed as a special kind of cognition that occurs when people are in interaction with one another or with material artifacts. This is only partly correct. Rather than being a kind of cognition, distributed cognition is a manner of thinking about cognition that permits one to examine the relationships between what is in the mind and the world the mind is in.” (The International Encyclopedia of the Social and Behavioral Sciences)

4 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Eri tapoja tulkita hajautettu kognitio –Erityinen kognition muoto (kun ihmiset ovat vuorovaikutuksessa toistensa tai materiaalisten artefaktien kanssa); tällöin voi ajatella olevan muitakin kognition muotoja

5 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Eri tapoja tulkita hajautettu kognitio –Erityinen kognition muoto (kun ihmiset ovat vuorovaikutuksessa toistensa tai materiaalisten artefaktien kanssa); tällöin voi ajatella olevan muitakin kognition muotoja –Tapa ajatella kognitiota yleensä (jossa mieli, kulttuurisuus ja maailma erottamattomassa suhteessa keskenään); poleeminen suhde ajatukseen yksilön mielestä kognition perustana

6 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Eri tapoja tulkita hajautettu kognitio –Erityinen kognition muoto (kun ihmiset ovat vuorovaikutuksessa toistensa tai materiaalisten artefaktien kanssa); tällöin voi ajatella olevan muitakin kognition muotoja –Tapa ajatella kognitiota yleensä (jossa mieli, kulttuurisuus ja maailma erottamattomassa suhteessa keskenään); poleeminen suhde ajatukseen yksilön mielestä kognition perustana –Erityinen tapa tutkia ihmisen kognitiota (miten ihmisen kognition sidoksissa sosiaaliseen ja materiaaliseen ympäristöönsä)

7 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Batesonin sokean miehen keppi –Usein siteerattu esimerkki; tuo esille vaikeuden määritellä ihmisen mieli suhteessa apuvälineisiin ja ympäristöön –Gregory Bateson (1904-1980) omintakeinen, mutta paljon viitattu, monialainen tutkija (kulttuuriantropologia, psykologia, tietoteoria, oppimisen tutkimus …)

8 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Batesonin sokean miehen keppi (2) “Suppose I am a blind man, and I use a stick. I go tap, tap, tap. Where do I start? Is my mental system bounded at the handle of the stick? Is it bounded by my skin? Does it start halfway up the stick? Does it start at the tip of the stick? But these are nonsense questions. The stick is a pathway along which transforms of difference are being transmitted. The way to delineate the system is to draw the limiting line in such a way that you do not cut any of these pathways in ways which leave things inexplicable. If what you are trying to explain is a given piece of behaviour, such as the locomotion of the blind man, then, for this purpose, you will need the street, the stick, the man; the street, the stick and so on, round and round.” (Bateson, 1973, p. 434)

9 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Batesonin sokean miehen keppi (3) –“But when the blind man sits down to eat his lunch, his stick and its messages will no longer be relevant – if it is his eating that you want to understand” (Bateson, 1973, p. 434) –“What do I mean by ’my’ mind? I suggest that the delimitation of an individual mind must always depend upon what phenomena we wish to understand or explain. Obviously there are lots of message pathways outside the skin, and these and the messages which they carry must be included as part of the mental system whenever they are relevant.” (Bateson 1973, 433) –“The mental world – the mind – the world of information processing – is not limited by the skin” (429) –Eli yksikkönä ”joustava-organismi-ympäristössään” (426); hyvin samanlainen ajatus kuin hajautetussa kognitiossa

10 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Tietokoneavusteinen yhteisöllinen oppiminen (Computer-Supported Collaborative Learning / CSCL) Kehittynyt tällä nimellä 1990-luvulla perustana aiempi teknologian käytön tutkimus sekä yhteisöllisen oppimisen aiemmat mallit Taustana myös tietokoneavusteinen tiimityöskentely työssä (Computer-Supported Collaborative/Cooperative Work), jonka tutkimus alkoi jo 1980-luvun puolivälissä Tarkoituksena on ollut tukea osaamisen jakamista, käsitteellisen ymmärryksen syventämistä, toiminnan säätelyn taitoja sekä tukea opiskelijoiden omaa aktiivisuutta ja yhteistyötä Ei kovin yhtenäinen teoreettisesti tai metodologisesti Verkko-oppimisympäristöt: ryhmätyöohjelmia, jotka luovat yhteisen työskentelyavaruuden opiskelijoille (tukevat vähän erilaisia toimintoja – keskustelua, ideoiden kehittämistä, dokumenttien jakamista, jne.)

11 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) CSCL ja Hajautettu kognitio CSCL noussut tutkimusalueena aika yhtä aikaa hajautetun kognition kanssa (eikä sattumalta – samanlaiset taustailmiöt molemmissa: yhteisöllisyyden merkitys, sosiokulttuurinen teoria, tilannesidonnainen kognitio); reaktiona yksilön oppimista korostavaan näkemykseen Lähtökohtana ollut ajatus, että modernissa tietoyhteiskunnassa ryhmissä työskentely lisääntyy, kuten myös teknologian käyttö tukemaan ja välittämään yhteistyötä Tällöin sosiaalisesti ja fysikaalisesti hajautettu kognitio eri tavoin tukee ihmisen kognitiivista toimintaa Uusi teknologia ja käsitykset ihmisen kognitiivisesta toiminnasta sidoksissa toisiinsa kiinteästi

12 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Cooperation – Collaboration -ero Yhteistoiminnassa (engl. cooperation) kyse yksilöiden välisestä työnjaosta, jossa erikseen tehdyt osat laitetaan yhteen Kollaboraatiossa/yhteistyössä (engl. collaboration) kyse on yhteisen ongelman jakamisesta ja jo lähtökohtaisesti yhdessä työskentelystä (yksilön kognitiiviset prosessit ja ulkoiset objektit vastavuoroisessa suhteessa keskenään) CSCL kuvataan usein niin, että siinä korostuu kollaboraatio pelkän yhteistoiminnan sijaan Eri käsityksiä siitä, mitä tämä tarkemmin ottaen tarkoittaa

13 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) CSCL – Kollaboratiivisuus korostuu lähtökohtana Stahl, Koschmann, & Suthers (2006): CSCL:n ydin jaettu merkityksistä neuvottelu ja merkitysten jakaminen osana yhteisöllisiä käytäntöjä, eli yhteisöllinen tiedon konstruointi ja dialoginen oppimisen teoria lähtökohtana Oppiminen ei vuorovaikutuksen tulos, vaan se koostuu osallistujien välisistä vuorovaikutuksista (p. 11) Ryhmän vuorovaikutuksen muodot keskeistä, ei vain miten yksilöt osallistuvat ryhmäprosesseihin; ryhmästä ja sen toiminnasta analyysiyksikkö (vuorovaikutuksen prosessit keskeinen lähtökohta) Sosiokulttuurinen teoria yksi vahva tausta; ihmiset käyttävät kulttuurisesti kehitettyjä työvälineitä ja artefakteja kognitiivisen toimintansa perustana

14 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Carl Bereiterin tiedonrakentamisen malli (knowledge building) Lähtökohtana Karl Popperin teoria kolmesta ”maailmasta” tai ”todellisuuden alueesta” Maailma 1: materiaalinen todellisuus Maailma 2: mentaalisten ilmiöiden maailma Maailma 3: ihmisten luoma ideoiden, kulttuuriesineiden ja käsitteellisten artefaktien maailma Ihmiselle ominaista, että ihminen pystyy luomaan ja kehittämään näitä Maailma 3:n olioita (”tietotyön” lähtökohta) Oppimisteoriat liikaa keskittyneet päänsisäiseen maailmaan (maailma 2:een); pitäisi keskittyä yhteisölliseen tiedonrakenteluun eli Maailma 3:n käsitteellisten artefaktien kehittämiseen

15 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Carl Bereiterin tiedonrakentamisen malli (knowledge building) (2) Erillinen oppimisympäristö (Knowledge Forum), joka pyrkii tukemaan yhteisöllistä ideoiden kehittämistä; verkkoympäristöön vietävät nootit/ideat, joita yhteisöllisesti jaetaan ja kehitetään Tietoon pitäisi suhtautua suunnittelutavan (design mode) pikemminkin kuin uskomustavan (belief mode) mukaisesti Uskomustavassa ideat otetaan annettuina olettamuksina Suunnittelutavassa keskeistä ideoiden käyttökelpoisuus, sopivuus, edistyvyys, kehitettävyys

16 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Tiedonrakentaminen – hajautettu kognitio Tiedonrakentamisen mallia ei yleensä kutsuta hajautetun kognition malliksi, vaikka paljon samanlaisuutta (minusta sitä voi pitää yhdenkaltaisena hajautetun kognition mallina) Samanlaisuutta: korostuu yksilön mielestä eroavat käsitteelliset artefaktit ja yhteisöllinen ideoiden kehittäminen sekä teknologia joka olennaisesti tukee tiedonrakentelua Ero kuitenkin esim. Hutchinsin hajautettuun kognitioon: tiedonrakentelussa korostuu ideoiden yhteinen kehittäminen enemmän kuin materiaaliset, tilannesidonnaiset tai yleensä representationaaliset tekijät, jotka Hutchinsilla keskeisiä Tiedonrakentamisessa keskeistä Bereiterin mielestä Maailma 3:n käsitteellisten artefaktien (ideoiden, selitysten, kysymysten, teorioiden) kehittäminen, ei näiden artefaktien ulkoisuus tai materiaalisuus sinänsä

17 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Tutkiva oppiminen Kai Hakkaraisen kollegoineen kehittämä malli tukemaan yhteisöllistä oppimista ja opettamista niin koulussa kuin korkea-asteella Taustana tiedonrakentamisen malli, hajautetun kognition ideat ja erilaiset yhteisöllistä tutkimusprosessia koskevat näkemykset Oppiminen nähdään yhteisöllisenä, tutkimusprosessin kaltaisena toimintana, jossa selitysten ja työskentelyteorioiden hakemisella ja syventämisellä keskeinen rooli Pyrkimys ollut luoda mallia ja tukirakenteita tutkivan oppimisen prosesseille Apuna tätä tarkoitusta varten kehitetty yhteisöllinen teknologia (erityisesti Future Learning Environment, ks. http://fle3.uiah.fi/ - TaiKissa yhteistyössä Helsingin yliopiston kanssa kehitetty oppimisympäristö) http://fle3.uiah.fi/

18 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Tutkivan oppimisen malli (Muukkonen et al 2003; Hakkarainen et al 2004) Ongelmien asettaminen Kontekstin luominen Työskentelyteorioiden luominen Kriittinen arviointi Syventävän tiedon etsintä Uusien työskentelyteorioiden luominen Jaettu asiantuntijuus Tarkentuvien ongelmien asettaminen

19 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Tutkivan oppimisen ”sukupolvet” – 1. tietoteoreettinen painotus Oli alunperin tietoteoreettisesti painottunut malli (Hakkarainen 1998; Hakkarainen & Sintonen 2002), jota pyrittiin viemään käytäntöön vaihtelevalla menestyksellä ”Kognitivistisesti” painottunut näkemys: tutkimusprosessi erityisesti älyllisenä prosessina (selitysten hakemisen, kysymysten, hypoteesien rooli keskeinen) Hajautettua kognitiota, mutta suhteellisen heikossa mielessä

20 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Tutkivan oppimisen ”sukupolvet” – 2. sosiaalisten käytäntöjen korostus Huomio enemmän yhteisöllisiin ja pedagogisiin käytäntöihin, joiden huomattiin olevan mallin käytännön toteuttamisen edellytys (esim. Hakkarainen et al 2004) Tutkiva oppiminen ei vain käsitteellinen prosessi vaan vaatii tietynlaisen toimintakulttuurin oppimista Myös esimerkiksi kysymisen taidot, teknologian käyttö ja tiedon yhteisöllinen rakentaminen ovat yhteisöllisiä käytäntöjä, jotka harjoittelun tulosta Käytännön toiminta ja sosiaalisesti hajautettu kognitio korostuivat

21 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Tutkivan oppimisen ”sukupolvet” – 1. ”trialoginen” painotus Perustana yhteisöllistä tiedonluomista koskevat mallit, jossa sekä käytäntöjen että tietoartefaktien yhteisöllinen kehittäminen korostuu Huomio siihen, miten ihmiset organisoivat toimintansa joiden yhteisesti kehitettävien artefaktien ja käytäntöjen ympärille, jotka välittävät ihmisen toimintaa ”Informaatiogenren” ja ”kommunikaatiogenren” (Enyedy & Hoadley 2006) lisäksi teknologiaa ja käytäntöjä, jotka tukevat kollaboratiivista jaettujen kohteiden kehittämistä Eli tiedonhankinta- ja osallistumisnäkökulman lisänä ”tiedonluomisnäkökulma” oppimiseen Hajautetun kognition näkökulmasta: Huomio välittävien artefaktien ja työvälineiden yhteisessä kehittämisessä

22 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Tiedonhankinta- metafora ”Monologinen” Mielen sisäiset prosessit Korostaa yksilöitä ja käsitteellistä tietoa Osallistumis- metafora ”Dialoginen” vuorovaikutus Korostaa kommunikaatiota, merkitysten luomista ja tilannesid. kognitiota Tiedonluo- mismetafora ”Trialoginen” Työn organisointi yhteisten “kohteiden” ympärille Korostaa käytäntöjen ja artefaktien kehittämistä Oppimisen kolme perusmetaforaa (Paavola et al. 2004; Hakkarainen et al. 2004; Paavola & Hakkarainen 2005; Cf. Sfard 1998)

23 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Pedagogiset infrastruktuurit oppimisen tukena (Lakkala et al 2008) Kognitiivinen Miten, millaisin välinein toimintaa ja oppimista tuetaan (mallit, tukirakenteet, jne.) Epistemologinen Miten, miksi, millaisia tietoobjekteja tuotetaan ja kuka niitä tuottaa? Miten tieto käsitetään? Sosiaalinen Miten vuorovaikutus ja yhteistyö on organisoitu? Tekninen Millaisia työkaluja ja teknologiaa käytetään?

24 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Viitteitä Bateson, Gregory (1973) Steps to an Ecology of Mind. Collected Essays in Anthropology, Psychiatry, Evolution and Epistemology. First published 1972. London: Granada Publishing. Bereiter, C. (2002) Education and mind in the knowledge age. Mahwah, NJ: Erlbaum. Enyedy, N. & Hoadley, C. M. (2006) From dialogue to monologue and back: Middle spaces in computer-mediated learning. Computer-Supported Collaborative Learning 1(4): 413-439. Hakkarainen, K. (1998) Epistemology of inquiry and computer-supported collaborative Learning. Unpublished Ph.D. thesis. University of Toronto. Hakkarainen, K., Lonka, K. & Lipponen, L. (2004) Tutkiva oppiminen: Järki, tunteet ja kulttuuri oppimisen sytyttäjinä. 6. uudistettu painos. Helsinki: WSOY. Hakkarainen, K. & Sintonen, M. 2002. Interrogative model of inquiry and computer- supported collaborative learning. Science & Education, 11, 25–43. Lakkala, M., Muukkonen, H., Paavola, S., & Hakkarainen, K. (2008). Designing pedagogical infrastructures in university courses for technology-enhanced collaborative inquiry. Research and Practice in Technology Enhanced Learning, 3(1), 33-64. Lehtinen, E., Hakkarainen, K., Lipponen, L., Rahikainen1), M., & Muukkonen, H. (1999). Computer supported collaborative learning: A review. The J.H.G.I. Giesbers Reports on Education, Number 10. Department of Educational Sciences. University on Nijmegen. http://etu.utu.fi/papers/clnet/clnetreport.html

25 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Viitteitä (2) Muukkonen, H., Hakkarainen, K., & Lakkala, M. 2004. Computer-mediated progressive inquiry in higher education. Teoksessa T. S. Roberts (toim.), Online Collaborative Learning: Theory and Practice (28–53). Hershey, PA: Information Science Publishing. Paavola, S. & Hakkarainen, K. (2005) The Knowledge Creation Metaphor – An Emergent Epistemological Approach to Learning. Science & Education 14, 535–557. Paavola, S., Lipponen, L., & Hakkarainen, K. (2004) Models of Innovative Knowledge Communities and Three Metaphors of Learning. Review of Educational Research 74(4), 557–576. Sfard, A. (1998) On two metaphors for learning and the dangers of choosing just one. Educational Researcher, 27, 4–13. Smelser, N. J. & Baltes, P. B (2001) The International Encyclopedia of the Social and Behavioral Sciences. Volume 3. Amsterdam: Elsevier. Stahl, G., Koschmann, T., & Suthers, D. (2006). Computer-supported collaborative learning: An historical perspective. In R. K. Sawyer (Ed.), Cambridge handbook of the learning sciences (pp. 409-426). Cambridge, UK: Cambridge University Press. http://www.cis.drexel.edu/faculty/gerry/cscl/CSCL_English.pdf http://www.cis.drexel.edu/faculty/gerry/cscl/CSCL_English.pdf

26 © Verkko-oppimisen ja tiedonrakentelun tutkimuskeskus (www.helsinki.fi/science/networkedlearning) Tehtävä 2: Miten hajautetun kognition näkökulmia (sosiaalisesti, fysikaalisesti, välineellisesti, ajallisesti, kulttuurisesti) voisi mielestänne hyödyntää paremmin opinnoissa? Tuleeko mieleen mitään ideoita tai ongelmia tähän liittyen? Vai voiko näitä näkökulmia mielestänne hyödyntää? Uusia kurssi-ideoita tähän liittyen?