Eesti Haridusteaduste Ajakiri - Vol 5, Nr 1, 2017

Erinumber “Loodusteaduslik haridus ja nutikad tehnoloogiad”
Nr 5(1), 2017
Toimetajad: Miia Rannikmäe, Priit Reiska, Margus Pedaste
Keeletoimetaja: Riina Reinsalu
Tartu Ülikooli Kirjastus

Eessõna

Miia Rannikmäe, Priit Reiska, Margus Pedaste

Ligikaudu kümme aastat on nn Rocardi raporti "Science education now: A renewed pedagogy for the future of Europe" avaldamisest saadik olnud loodusteaduslik ja matemaatikaharidus Euroopa Liidus varasemast suurema tähelepanu all. Selle eesmärk on suurendada loodusteadustes, inseneri- ja matemaatikavaldkonnas karjääri valivate inimeste hulka, et tagada liikmesriikide areng neile erialadele tugineva innovatsiooni kaudu. Ka Euroopa Komisjoni hiljutises raportis "Science education for responsible citizenship" (2015) rõhutatakse, et tulevikusuundumused eeldavad kõigi ühiskonnaliikmete senisest paremat arusaamist loodusteadustest ja tehnoloogiast, et tagada nende aktiivne ja vastutustundlik osalemine otsustusprotsessis ja teadmistepõhises innovatsioonis. Muutus algab aga koolist, kus tuleb senisest enam pöörata tähelepanu loodusteadusliku-tehnoloogiaalase kirjaoskuse kõrgematele tasemetele.

 

Artiklid / Articles

Õpilaste kaasamine STEM-haridusse

Joseph Krajcik, İbrahim Delen

Artiklis käsitletakse STEM-õpikeskkonna arendamise võimalusi ning STEMi rakendamist põhi- ja keskkooliastmes, keskendudes järgmisele küsimusele: kuidas aidata õpilastel omandada põhjalikke ja integreeritud STEM-valdkonna teadmisi, et neil oleks praktilised teadmised ja probleemilahendusoskused, mis aitaks neil maailmas hakkama saada ja seda paremaks muuta? Lisaks tutvustatakse STEMõppeks sobiva keskkonna hindamise kriteeriume ning käsitletakse probleeme, millega õpetajatel tuleb STEM-ainete õpetamisel kokku puutuda. Meie määratluse järgi on STEM loodusteaduste, tehnoloogia, inseneriteaduse ja matemaatika ühendamine eesmärgiga lahendada pakilisi isiklikke ja ühiskondlikke probleeme. Õpilaste kaasamine STEM-valdkonda tähendab nende kaasamist disainiprotsessi. STEM-maailmas on disain õpilaste mõttemaailma lahutamatu osa. Disainiprotsess on mittelineaarne ja oma olemuselt korduv, kuid nõuab disainiprobleemi kindlaksmääramist ja selget sõnastamist, probleemi kohta juba teada oleva teabe uurimist, võimalike lahenduste pakkumist, prototüüpide (tehisesemete) väljatöötamist, et lahendusi demonstreerida, ning tagasiside jagamist ja saamist. Disainile keskenduva STEM-hariduse kaudu on võimalik toetada õpilasi suurte loodus- ja inseneriteaduslike ideede ning oluliste praktiliste loodus- ja inseneriteaduslike teadmiste omandamisel. Samuti võimaldab STEM-haridus motiveerida õpilasi, et neil tekiks omanikutunne ning vajadus oma ideid tutvustada ja tulemuslikult tegutseda. Enamgi veel, STEM-õpikeskkonda kaasatud õpilased saavad arendada selliseid 21. sajandil vajalikke oskusi nagu probleemilahendus- ja suhtlemisoskus ning koostöövõime.

PDF Full text

Õpilaste loodusteadusliku kirjaoskuse tasemete muutus gümnaasiumiõpingute jooksul

Miia Rannikmäe, Regina Soobard, Priit Reiska, Arne Rannikmäe, Jack Holbrook

Uurimuse eesmärk on longituuduuringule tuginedes kirjeldada gümnaasiumiõpilaste loodusteadusliku kirjaoskuse kujunemise protsessi dünaamikat. Töös kasutatud originaalinstrument koosneb neljast osast: neljast kontekstipõhisest ülesandest, teaduse olemuse ja enesehinnangu küsimustikest ning mõistekaardist. Representatiivse valimiga uuringus osalesid õpilased 42 koolist. Uurimistulemustest ilmneb, et õpilaste loodusteadusliku kirjaoskuse tase kasvab gümnaasiumi jooksul minimaalselt. Õpilaste tulemused 10. ja 12. klassis on sarnased nii aineteadmiste reprodutseerimises, kõrgemat järku kognitiivsetes oskustes, teaduse olemuse mõistmises, enesehinnangus ja ka mõistekaardi kasutamises. Seega, kuigi õppekava on kompetentsuspõhine, näitavad uurimistulemused, et õpilaste loodusteadusliku kirjaoskuse taseme muutus tuleneb pigem aineteadmiste juurdekasvust kui muudest komponentidest. Seetõttu on vaja alustada hariduspoliitilist diskussiooni loodusteaduslike õppeainete õpetamise nüüdisajastamiseks.

PDF Summary

Nutiseadmete kasutamise profiilid loodusainete ja matemaatika õppimise kontekstis

Margus Pedaste, Olev Must, Äli Leijen, Mario Mäeots, Leo Siiman, Külli Kori, Liina Adov

Nutiseadmeid kasutatakse sageli igapäevaelus, kuid ei ole teada, mil viisil ja kui laialdaselt rakendatakse neid õppimise eesmärgil. Selle väljaselgitamiseks korraldati ülevaateuuring, milles osales 3521 õpilast 6. ja 9. klassist. DIGCOMPi raamistikust lähtudes hindasid õpilased, kui sageli nad kasutavad nutiseadmeid õppimiseks loodusainetes ja matemaatikas. Õpilased jagati hierarhilise klasteranalüüsi abil viide rühma: sünnipärased digikodanikud, infoinimesed, suhtlevad infoinimesed, loomeinimesed ja nutiseadmete mittekasutajad. Neist nelja esimese profiilid iseloomustavad eri viisil nutiseadmete kasutajaid, keda on kokku ligikaudu pool valimisse kuulunud õpilastest. Teise poole moodustavad nutiseadmete mittekasutajad, kelle seas saab eristada täpsemaid alarühmi (kokku 11). Alarühmade võrdlemine võimaldab kavandada viise, kuidas kujundada nutiseadmete kasutamise harjumust. Samuti ilmneb uurimistulemustest, et 6. ja 9. klassi õpilased ning poisid ja tüdrukud kuuluvad eri rühmadesse erineva tõenäosusega.

PDF Summary

9. klassi õpilaste huvi eri kontekstis esitatud loodusteaduslike teemade õppimise vastu ja motivatsioon õppida loodusteadusi

Moonika Teppo, Helen Semilarski, Regina Soobard, Miia Rannikmäe

Viimaste aastate uuringute tulemused näitavad, et õpilased hindavad üha enam loodusainete õppimise vajalikkust, kuid endiselt on teemavaldkondi, mille õppimise vastu nad huvi ei tunne, kuna need on vähe seotud nende igapäevaelu või sotsiaalse keskkonnaga. Vähe on aga uuritud seda, kuidas loodusteaduslike õppeainete sisu esitamine eri kontekstis mõjutab õpilaste huvi õppekavaga kindlaks määratud teemade õppimise vastu. Artikli põhieesmärk on välja selgitada, millises kontekstis esitatud loodusteaduslike teemade õppimisest on 9. klassi õpilased (N = 848) huvitatud ning milline on õpilaste motivatsioon õppida loodusteaduslikke õppeaineid. Andmeid koguti katsetatud ja valideeritud kompleksinstrumendiga. Andmete analüüsimiseks kasutati nii peakomponentide kui ka klasteranalüüsi meetodeid. Leitud dimensioonid kirjeldavad õpilaste huvide kontekstuaalset iseloomu. K-keskmiste klasteranalüüsi tulemusena eristus nelja loodusaine sees kolm (kokku 12) õpilaste motivatsiooniprofiili, mis võimaldavad kirjeldada põhikooli lõpuklasside õpilaste huvisid ja motivatsioonilisi suundumusi loodusainete õppimisel. Õpilaste motivatsioon õppida loodusaineid on üldiselt suur ja seda nii tüdrukutel kui ka poistel.

PDF Summary

Kõrgkooli tervishoiu õppekavadel õppimiseks vajalike loodusteaduslike teadmiste ja oskuste tase Tartu Tervishoiu Kõrgkooli sisseastujate näitel

Inga Ploomipuu, Jack Holbrook

Tervishoiuvaldkonnas võib üliõpilaste puudulik ettevalmistus viia probleemideni kõrgkoolis (nt üliõpilaste väljalangemine) ning hiljem ka sotsiaalsfääris (nt kvalifitseeritud tööjõu puudus tervishoiusüsteemis). Probleemide ennetamiseks on oluline hinnata, kas ja mil määral esineb puudusi kõrgkooli sisseastujate ettevalmistuses loodusteaduste valdkonnas. Uurimuse eesmärk on välja selgitada kõrgkooli tervishoiu erialadele õppima asunud gümnaasiumilõpetajate loodusteaduslike teadmiste ja oskuste tase loodusteadusliku ning tervisealase kirjaoskuse aspektide kaudu. Valimisse kuulusid Tartu Tervishoiu Kõrgkooli esimese aasta üliõpilased (n = 213), kes täitsid kontekstipõhise interdistsiplinaarse küsimustiku. Uurimistulemustest selgub, et Tartu Tervishoiu Kõrgkooli sisseastunute loodusteaduslikud teadmised ja oskused on ebapiisavad ning see võib osutuda takistuseks edasistes õpingutes. Heal järjel on vaid madalamat järku oskused, nt aineteadmiste reprodutseerimine. Loodusteadusliku kirjaoskuse puhul pole piisavalt heal tasemel üliõpilaste kommunikatiivsed ja praktilised oskused (nagu probleemide lahendamine, otsuste tegemine ja nende loodusteaduslik põhjendamine), mis on paljuski edasiste õpingute eelduseks ja mis seetõttu vajavad rohkem arendamist. Kuigi oskuste taset mõjutavad varasem haridus, gümnaasiumiõpingutest möödunud aeg ja motivatsioon edasi õppida, saaks kõrgkool pakkuda puudujääkide korvamiseks kursusi, mille kaudu toetataks loodusteaduslikku kirjaoskust, sh enesetõhusust ja loodusteaduslike ainete õpimotivatsiooni.

PDF Summary

10. ja 11. klassi õpilaste bioloogia-alase kirjaoskuse kognitiivsete komponentide hindamine

Aveliis Post, Helin Semilarski, Anne Laius

Eesti põhikooli õpilaste loodusainete tulemused on PISA 2015 andmetel maailmas tipptasemel, kuid need ei kajastu gümnaasiumilõpetajatest kõrgkooli sisseastujate tasemes. Samas on ühiskonnas vajadus noorte järele, kes kasutavad loodusteaduslikke teadmisi probleemide lahendamiseks ning igapäevaeluliste otsuste tegemiseks ja põhjendamiseks. Uurimuse eesmärk on mõõta interdistsiplinaarse kontekstipõhise instrumendi abil 10. ja 11. klassi õpilaste bioloogia-alast kirjaoskust, võttes aluseks neli uuringuks välja valitud kognitiivset komponenti, et saada ülevaade gümnaasiumiõpilaste bioloogia-alase kirjaoskuse tähtsaimate kognitiivsete komponentide hetkeolukorrast. Tulemused näitavad, et kolm mõõdetud kognitiivset komponenti (probleemide lahendamise oskus, otsuse tegemise ja põhjendamise oskus ning loodusteadusliku loova mõtlemise voolavus) on keskmisel või madalal saavutustasemel ning üks komponent (bioloogia-alaste teadmiste reprodutseerimine) kõrgel saavutustasemel. Uuringu tulemusena selgub, et õpilaste bioloogiaalase kirjaoskuse kognitiivsetes komponentides esineb soolisi erinevusi nii 10. kui ka 11. klassi õpilastel, kuid tüdrukute natuke paremad tulemused kõikide ülesannete lahendamisel ei ole statistiliselt ega ka sisuliselt olulised. Uuring näitab, et gümnaasiumiõpilastel on bioloogiahariduses vaja rohkem tähelepanu pöörata probleemide lahendamise, otsuste tegemise ja põhjendamise oskuste ning loovuse arendamisele.

PDF Summary

Õppimine ja väljalangemine IKT erialade esimesel aastal Eesti kõrgkoolide näitel

Külli Kori, Kadri Mardo

Loodusteaduste ja tehnoloogia valdkonnas on suureks probleemiks üliõpilaste väljalangemine IKT erialadelt. Siinse kvalitatiivse uurimuse eesmärk on mõista sügavamalt erinevusi väljalangenud ja edasiõppivate üliõpilaste vahel ning leida abinõud, mida saaks väljalangemuse vähendamiseks kasutusele võtta. Andmeid koguti intervjuudega kaheksalt väljalangenud ja kaheksalt õpinguid jätkanud üliõpilaselt. Tulemused näitavad, et iseseisev IKT õppimine enne kõrgkooli muudab õpingud kõrgkoolis lihtsamaks ning õpingute jätkamisele aitab kaasa tugevam akadeemiline ja sotsiaalne integratsioon. Erinevused väljalangenud ja õpinguid jätkanud üliõpilaste vahel ilmnevad vaid akadeemilise integratsiooni puhul. Seevastu eri õppevormides õppivate üliõpilaste erinevused seisnevad varasemates kogemustes, kõrgkooli astumise eesmärkides, õpingutele pühendumises ja sotsiaalses integratsioonis. Tulemuste põhjal saab esitada soovitusi IKT erialadelt väljalangemise ennetamiseks.

PDF Summary

Eesti loodusainete õpetajate uskumused, õpetamispraktika ja enesetõhusus TALIS 2008 ja 2013 uuringu alusel

Imbi Henno, Liina Kollo, Rain Mikser

Artiklis käsitletakse TALIS 2013 uuringus osalenud loodusainete õpetajate uskumusi, õpetamispraktikat ja enesetõhususe hinnanguid ning võrreldakse tulemusi TALIS 2008 uuringu omadega. Analüüsist selgub, et võrreldes teiste ainete õpetajatega olid loodusainete õpetajate uskumused nii TALIS 2008 kui ka TALIS 2013 uuringus konstruktivistlikumad. Kui esimeses, TALIS 2008 uuringus ei erinenud eesti ja vene õppekeelega koolide loodusainete õpetajate uskumused ja enesetõhususe hinnangud statistiliselt olulisel määral, siis teises, TALIS 2013 uuringus olid eesti õppekeelega koolide õpetajate uskumused konstruktivistlikumad, kuid enesetõhususe hinnangud madalamad. Õpetamispraktika kohta selgus, et õpilaste motiveerimist ja aktiveerimist rakendavad loodusainete õpetajad samal määral kui teiste ainete õpetajad.

PDF Summary

Raamatututvustus / Book review

Tehnoloogia ja koostöine õpe uurimusliku õppe tõhustamiseks

Margus Pedaste

Springeri kirjastuse raamat "New developments in science and technology education" ("Uued suundumused loodusteaduslikus ja tehnoloogiahariduses") ilmus 2016. aastal raamatusarja "Innovations in science education and technology" ("Innovatsioon loodusteaduslikus hariduses ja tehnoloogias") 23. väljaandena. Raamat võtab kokku 17 teadlaste kollektiivi viimaste aastate tööd ja pakub head ülevaadet käsitlustest, mille alusel saab arendada õpetajakoolitust ülikoolides, riiklikke üldhariduskoolide õppekavasid, loodusteaduste ja tehnoloogiaainete õppimisel kasutatavaid meetodeid ning võtta kasutusele uusi lahendusi, mis toetavad nüüdisaegsete õpieesmärkide saavutamist. Viimased on mõjutatud eelkõige uurimuslikule õppele omaste ideede levikust.

Kommenteeri