1. KÄITUMUSLIKUD JA KOGNITIIVSED ÕPPIMISMUDELID: ÕPPIMISTEOORIAD JA HARIDUSTEHNOLOOGILISED RAKENDUSED

Transcription

1 1. KÄITUMUSLIKUD JA KOGNITIIVSED ÕPPIMISMUDELID: ÕPPIMISTEOORIAD JA HARIDUSTEHNOLOOGILISED RAKENDUSED Individualiseeritud õppimine kui eesmärk teadmiste endale kogumiseks. 1.1 Biheiviorism e. käitumuslik õppimine Musta kasti mudel Biheivioristlik paradigma rõhutab keskkonna mõju käitumise kujundamisele Bihevioristid loobusid uuringu objektiivuse huvides mõõdetamatu muutuja teadvuse kirjeldamisest ja hakkasid uuringutes kasutama mõõdetavaid suurusi stiimuleid ja reaktsioone. Biheivioristide järgi on kogu õppimine seletatav lihtsate assotsiatiivsete mehhanismidega. Eesmärk on käitumise ennustamine ja kontrollimine Pavlov pani aluse biheiviorismile, näidates stiimulite mõju olulisust meie käitumise kujunemisele. Klassikaline reflekside tingimine : tingitud reflekside resultaadiks on vastuste õppimine välistele ärritajatele. Käitumise kujundamise ajal peavad korraga mõjuma tingimatu ja tingitud ärritaja. Neutraalne stiimul => Tagasiside puudub Neutraalne stiimul + Tingimata stiimul=> tingimatu refleks Tingitud stiimul => tingitud refleks Biheivioristliku õppimisteooria põhimõtted Operantne tingimine: Operantse tingituse resultaadiks on mingi operatsiooni ehk tegevuse äraõppimine organismi sisemiste vajaduste mõjul. Kinnitus kutsub ise esile reaktsiooni. E.L.Thorndike i kolm operantse tingimise seadust e. stiimul-reaktsioon õppimine: tagajärje seaduse (law of effect) järgi suureneb seos stiimuli ja konkreetse reaktsiooni vahel juhul kui reaktsioonile järgnes kinnitus ja seos väheneb kui reaktsioonile järgnes karistus äsjasuse seaduse (law of recency) järgi kordub kõige varem stiimulile järgnenud käitumine harjutamise seadus (law of excercise) väidab, et stiimuli ja reaktsiooni seost tugevdab kordamine Õppimismasinad ainetestide tegemiseks Õppimismasina idee sõnastas E.L.Thorndike. Thorndike, E.L. (1912, published 1923). Education: A First Book. New York: Macmillan Co. Books could be written giving data, directions for experiments and problems with the data, and questions about the inferences. The student could be instructed to read each helping piece of information, suggestive question and the like only after he had spent a certain time in trying to do for himself what he was directed to do. If, by a miracle of mechanical ingenuity, a book could be so arranged that only to him who had done what was directed on page one would page two become visible, and so on, much that now requires personal instruction could be managed by print. (page 165)

2 Pressey, S.L. (1926). A simple apparatus which gives tests and scores - and teaches. School and Society, 23 (586), Skinner (1962) sõnastas õppimismasinates kasutatavad printsiibid: Järk-järgulise lähendamise meetod: tasustatakse neid reaktsioone, mis järk-järgult lähenevad soovitud käitumisaktile. Keskmise sagedusega, kuid juhuslikult muutuva intervalliga tasustamine tagab kõige paremini mingi käitumisviisi kinnistumise. Õige vastuse leidmine töötab stiimulina Oluline on kohene tagasiside vastusele Küsimused peavad olema õppija tasemele kohandatud Küsimuse kordamine Skinner, B.F. (1969). The Technology Of Teaching. American Educational Research Journal, 6, 3,

3 1.1.1 Drillprogrammid Drillprogrammide iseärasused Individualiseeritud Interaktiivsed Oma tempoga õppimine Peamiselt suunatud algajatele Õpiraskustega õpilastele Oskuste treenimiseks (nt. lennusimulaator) REEGLID Õpilased peavad tegutsema Tegutsemist tuleb hinnata Tuleb anda tagasisidet

4 h24.html Arvutimängud Preemiate (tokens) süsteem arvutimängudes Õiget käitumist tasustatakse preemiatega (nt. märgid, punktid, mänguraha jne) Preemiate väärtustamine - teatud hulga preemiate vahetamine asjade vastu (nt. võlumõõk, võime midagi teha jne.) Tasud muutuvad omaette eesmärgiks, mis motiveerivad mängijat Tasemete süsteem Warrock Kogemuse omandamine võimaldab tõusta kõrgemale tasemele. Punktide kogumine võimaldab saada raha, et osta uusi relvi

5 Honoloko.com Otsused annavad ressursse keskkonnapunkte ja tervisepunkte Kui tervisepunktid langevad, on keskkond muutunud halvemuse poole. Keskkonnapunktide kogumine võimaldab muuta keskkonda tervislikumaks Tutoorialid e. õpetavad programmid Juhtijakeskne õppimismudel Küberneetiline õpiprotsessi mudel (Programmõpe ja õpimasinad. U. Agur, K. Toim, A. Unt, 1967) Programmõpe Programmõppe lähteidee on õpetamises detailse programmi kasutamine ilma inimõpetaja vahetu osavõtuta. Programmeeritud õpetamisprotsessi aluseks on õpiprogrammid. Õpiprogrammis on programmeeritud kogu õppeprotsessi käik materjalid, küsimused, hindamine, tagasiside. Õpiprogrammid püüdsid ette näha õppija tegevuse võimalikud variandid, programmeerides nii õppija tegevused. Programmõpe on individuaalne

6 õppetegevus täpse ettekirjutuse programmi alusel, mida sooritatakse ilma inimõpetaja vahetu osavõtuta programmõpiku või õpimasina abil (Agur jt. 1967). Programmõppe põhimõtted: Programmõpe on õppimisteoorial tuginevat õppimisalgoritmi järgiv õpetamine Materjali järjestatakse rangelt tema loogilise struktuuri ja õpetamispsühholoogiliste nõuete põhjal Materjali doseeritakse e. esitatakse annustena Materjalide omandatust kontrollitakse iga annuse esitamise järel Kontrolli tulemused tehakse õppijale kohe teatavaks (Audiovisuaalselt: Esitatakse kontrollivaid küsimusi, lisades peale viivitust kinnituse õige vastuse) Programmõppe rakendused haridustehnoloogias Kemokaardid testid, mille vastuste lahtris toimub keemiline reaktsioon õige vastuse korral Perfokassetid punane värvus teatas augu põhjas vastuse õigsusest Õpimasinad Programmõpikud Tutoorialid CAI Computer-Assisted Instruction Õpiprogrammide tüüpe Minimaalselt adaptatiivsed ühetaolised sammud kõigile õppijatele, erinevused vaid õppimise tempos Osaliselt adaptatiivsed materjal on kõrgemal, keskmisel ja madalamal tasemel, tugevamad jätavad osad sammud vahele, nõrgad saavad lisanäiteid Adaptatiivsed arvestab õppija individuaalsete vajadustega Valikvastustega programmid Jadaprogrammid on järjestikustest sammudest koosnevad Hargprogrammid hargnevad vastus tingib järgmisena esitatava materjali Tutooriali programmi etapid (Gilbert, 1963): Sissejuhatav punkt annab üldise info probleemist Teadmisi lisandav punkt annab lisainfot, kuid mitte õpiülesannet Ühendavad punktid loovad seosed varasemate teadmiste ja õpitava vahele Mäluülevaate punktid esitatakse varem esitatuga identseid ülesandeid Kordamispunktid nõutakse varem esitatud kordamist Kinnistavad ülevaatepunktid teadmiste kinnistamine Hääbuva stiimuliga punktid vajalikku infot ülesande lahendamiseks vähendatakse järk-järgult Üldistavad punktid kokkuvõtlikud näited

7 Konkretiseerivad punktid reeglite rakendamine Sobituspunktid raskusi nõudvate küsimuste esitamine Näiteid tutoorialidest: Joonis. Tutooriali e. õpetava programmi ülesehitus

8 1.2 Kognitiivne õppimine Kognitiivne infotöötlusmudel Infotöötlusparadigmas jaotatakse käitumine faasideks ja jälgitakse neis toimuvaid kognitiivseid protsesse. Õppimise keskseks nähtuseks peetakse informatsiooni seesmist ümbertöötlemist. Konnektsionism - infotöötlusprotsessid neuronite võrgustikus (McCulloch and Pitts, 1943; Hebb, 1949): intelligentsus sünnib paljude koostoimivate neuronite interaktsioonil (Rumelhart et al.,1986). Broadbent (1958): inimene on kui infotöötlusmasin sisendite, väljundite ja piiratud protsessivõimega (kodeerimine, võrdlemine, salvestamine jne.) Infotöötlusmudel eristab protsesse, mida infoga läbi viiakse ja selle tulemusi: mentaalseid ja väliseid (verbaalseid, visuaalseid) representatsioone. Teadmist käsitletakse kognitiivses infotöötlusparadigmas kui skeemi või mentaalset konstruktsioon, mida õppimise käigus muudetakse. Mentaalsed representatsioonid infotöötlusmudelis koosnevad eristatavatest, sageli sümbolilistest infoühikutest (Mayer, 1996), see võimaldas kujutada õpetamisprotsessi kui info ü lekannet, mitte kui teadmise konstrueerimist igakordselt uuesti. Kognitiivse lähenemise kohaselt on õppimisel oluline roll ajutegevuse erinevatel protsessidel: tajumine, mõtlemine, mälu. Kuna õppimine koosneb uue info salvestamisest, selle säilitamisest ja meenutamisest, võib öelda, et igasugune õppimine on seotud mäluga. Vanim eristus jagab mälu erinevate omadustega lühimäluks (töömälu) ja pikaajaliseks mäluks (Tulving, 2002). Lühiajalist mälu nimetatakse ka töömäluks, kui sellest räägitakse kindla eesmärgi saavutamisele suunatud mõtlemise või probleemide lahendamise tähenduses (Baddly, 1990; Case, 1992). Töömälul on info salvestamisel ja meenutamisel keskne koht. Sellega on seotud informatsioon, mis jääb inimese teadvusesse vahetult peale tajumist. Töömälu suudab mahutada ja töötada vaid teatud hulga informatsiooniga, kui uut informatsiooni pidevalt ei korrata, siis läheb see töömälust kiiresti kaduma. Lühimälus püsib tajutud materjal mõnest sekundist kuni poole minutini. Pikaajalist mälu iseloomustab väga suur maht ning pikaajaline kestus, informatsioon säilib pikaajalises mälus kaua, võib-olla isegi kogu eluaja. Levinud on arvamus, et kõik, mida inimene õpib, säilitatakse pikaajalises mälus, kuigi osa sellest informatsioonist võib olla raskesti kättesaadav (Toomela, 1999). Kognitiivse mälumudeli peamised protsessid: Info omandamine mällu salvestamine Info alalhoidmine mälus säilitamine Info ammutamine mälust meenutamine e. reprodutseerimine

9 Tulving on jaganud mäluoperatsioonid informatsiooni töötlemise ja säilitamise alusel salvestamiseks ehk kodeerimiseks, säilitamiseks ehk meelespidamiseks ja meenutamiseks ehk reprodutseerimiseks. Õppimise käigus on esindatud kõik kolm protsessi õpilane tajub uut informatsiooni, see kodeeritakse sõnalisteks ja pildilisteks kujutlusteks, mis salvestatakse mälujälgedena pikaajalisse mällu (Tulving, 1994; Tulving, 2002; Kidron, 2001). Salvestamine: Psühholoogid on seisukohal, et lühimälus toimub sensoorsete andmete ümbertöötlemine ja kodeerimine. Tajutud info kodeeritakse seesmisteks sõnalisteks ja pildilisteks kujutlusteks, mis salvestatakse mälujälgedena pikaajalisse mällu. Info, mis jõuab sensoorsetest süsteemidest (nägemine, kuulmine jne.) lühimällu on kindla modaalsusega. Ollakse arvamusel, et lühimälus toimub sensoorsete andmete pidev ümbertöötlemine kiire ja aeglase protsessina. Kiire protsess vastab lähteandmete kujundlikule ja aeglane semantilisele (mõistelisele) kodeerimisele ajus (Mayer, 1995). Meenutamine: Tajutud infost loodud seesmised kujutlused toimivad meenutamise ajenditena, mille abil otsitakse varem salvestatud mälujälgedest sobivaid ja aktiveeritakse need töömälus. Mäluvead: Episoodilise mälu kasutamine muudab mälujälgi Semantilise info kasutamine mälujälgi ei muuda Semantilise mälu tühikute täitmine sobiva tüüpilise teadmisega Varem omandatu segab uue omandamist Hilisem teadmine segab varasema ammutamist Üks väga oluline külg inimese mälus on unustamine. Organismile on kasulik unustamise käigus välja filtreerida ning talletada üldistatud ning tähtis informatsioon, ebaoluline aga unustatakse lõplikult või muudetakse ümber suuremateks üldistatud ühikuteks. Lühiajalises mälus või olla informatsiooni, mis on äsja väliskeskkonnast saadud ning informatsiooni, mis pärineb pikaajalisest mälust. Järelikult on need kaks mälusüsteemi omavahel seotud. Väliskeskkonna stiimuli tõttu registreeritakse kõigepealt ümbritsevas keskkonnas toimuv

10 meelte abil. See leiab aset sensoorses registris. Edasi liigub informatsioon lühiajalisse mällu. Kui informatsioon seisab lühiajalises mälus piisavalt kaua, kopeeritakse see pikaajalisse mällu. Toimib ka vastupidine protsess, kus lühiajalisse mällu tuuakse pikaajalises mälus säilitatud informatsiooni (Miller, 1956). Töömälu ja õppimise seoste kohta võib välja tuua kaks teooriat. Kintschi (1986) teooria kohaselt esitab õpetaja kontseptuaalse mudeli, millest õpilane loob mugandustega oma kontseptuaalse mudeli, täiendades seda pikaajalisest mälust toodud informatsiooniga. Joonis. Kintchi mudel (1986) uute teadmiste omandamisest. Joonis. van Leeuw i ja Chi (2003) mudel uute teadmiste omandamisest. Teise, van Leeuw i ja Chi (2003) teooria kohaselt võtab õpilane vastu õpetaja poolt pakutud kontseptuaalse mudeli ning toob samal ajal oma pikaajalisest mälus leiduva oma kontseptuaalse mudeli vastavast teooriast. Töömälus toimuvate protsesside käigus lisab õpilane õpetaja poolt pakutud infost ja enda mõttemudelist uue seostatud mudeli, mille säilitab pikaajalises mälus. Kahe teooria erinevus seisneb selles, et Kintschi teooria kohaselt

11 luuakse töömälus õpilase ausaamu arvestav kohandatud mõttemudel, Chi teooria kohaselt luuakse õpilase töömälus kontseptuaalselt parandatud õpilase mõttemudel teooriast. Neid teooriaid saab kasutada näitks mingist õppematerjalist õppimise seletamiseks. Näiteks mudelitega õppimisel võimaldavad eri tüüpi mudelid õppijal teha erinevaid interaktsioone mudeliga mudel kui terviklik joonis võib pigem seostuda Kintschi poolt pakutud teadmiste õpilase poolt omandamise skeemiga, samas kui interaktiivne, uurimuse sooritamist ja eksperimenteerimist võimaldava avastuslik mudel aitab õppijal pigem enda olemasolevat mõttemudelit üksikute elementide kaupa kontrollida Õpistiilid Iga inimene õpib temale ainuomasel viisil ja just õpistiili kaudu väljendub õppija õppeprotsessis: kuidas ta liigendab ja korrastab teavet, kuidas jätab meelde, mäletab, lahendab probleeme (Kadajas, 2005). Õpistiil on õppija poolt eelistatud viis informatsiooni vastu võtta, töödelda, mõista ja selle üle mõelda. See on suhteliselt püsiv omadus/tunnus. Tajustiilide alusel eristame verbaliseerijaid ja kujutlejaid, tervikule ja osadele keskendujaid. Infotöötlusstiil võib tugineda vahetule kogemusele, aktiivsele katsetamisele või olla intuitiivne või järelemõtlev. Infotöötlusstiilide koosmõjul kujuneb kas teadmisi kohandav, koondav, assimileeriv või erinevusi otsiv õpistiil. 1. Vali igale küsimusele üks vastus, kas a või b ja kirjuta sinna lahtrisse 1 punkt. tegevuslikrefleksiivne Kogemusel tuginevintuitiivne Verbaalne-visuaalne Osadele-tervikule keskenduv Küsim. a b Küsim. a b Küsim. a b Küsim. a b Summa Summa Summa Summa Kokku Kokku Kokku Kokku 2. Leia igas tulbas a-de summa ja b-de summa. 3. Lahuta igas tulbas suuremast summast väiksem. (Näit. 4a ja 7b korral 7b - 4a = 3b) 4. Oma õppimisstiili leiad järgnevalt: Punktid 1-3 mõlemad õppimisstiilid on tasakaalus. Punktid 5-7 kaldud eelistama ühte kindlat õppimisstiili ja sulle sobiks rohkem, kui õpetaja kasutaks seda. Punktid 9-11 sul on tugev kalduvus kasutada alati sama õppimisstiili ja seetõttu võid sattuda hätta, kui tund on üles ehitatud teisele õppimisstiilile.

12 Õppimisstiilid Tegevuslik (1-11a) Refleksiivne (1-11b) Eelistad õppida tegevuse kaudu või teistega arutledes, tehes rühmatööd. Eelistad eelnevalt vaikselt läbi mõelda ja õppida üksi. Kogemusel tuginev (12-22a) Intuitiivne (12-22b) Eelistad õppida fakte. Probleemi lahendamisel soovid, et kõik oleks selgelt samm-sammult kirja pandud. Sa ei armasta takistusi ja ootamatusi. Jätad hästi meelde fakte ja detaile ning praktiliselt läbi tehtud tegevusi, oled praktilisem ja hoolikam. Eelistavad teada saada erinevatest lahendamisvõimalustest ja seostest. Sulle meeldivad uuendused ja ei meeldi kordamine. Eelistad saada uusi mõisteid/arusaamu, oled enam kodus abstraktsioonide ja matemaatiliste väljendusviisidega, töötad kiiresti ja oled uuendusmeelne. Verbaalne (23-33a) Visuaalne (23-33b) Saavad rohkem informatsiooni kirjalikest tekstidest või suusõnalistest seletustest. Osadele keskenduv (34-44a) Jõuad arusaamiseni järjestikuseid loogilisi samme läbides, mis tulenevad üksteisest. Eelistad probleeme lahendada astmeliselt. Suudad paremini meelde jätta pilte, diagramme, graafikuid ja demonstratsioone. Tervikule keskenduv(34-44b) Kaldud õppimisel tegema suuri hüppeid, haarates materjali ilma seoseid nägemata ning arusaamine tekib ühekorraga, mitte järkjärgult. Oled võimeline lahendama keerukaid probleeme kiiresti, kasutades uudseid lähenemisviise. Lahenduseni jõuad nad kohe, kui mõistad probleemi olemust, kuid sul on raske seletada, kuidas lahenduseni jõudsid. Aktiivselt tegutsev refleksiivne (active/reflective) 1. Mõistan asju paremini, kui a) proovin neid ise läbi teha b) mõtlen need läbi 2. Millegi uue õppimine, aitab mul a) sellest rääkida b) sellest mõelda 3. Rühmatööd tehes, meeldib mulle rohkem a) arutelus kaasa lüüa ja pakkuda uusi ideid b) istuda vaikselt ja kuulata 4. Võõrasse seltskonda sattudes a) saan kergesti kõigiga tuttavaks b) leian harva uusi tuttavaid 5. Kodust ülesannet lahendades a) hakkan kohe lahendust otsima

13 b) püüan kõigepealt probleemist lõpuni aru saada 6. Mulle meeldib õppida a) koos teistega b) üksinda 7. Probleemi lahendades a) proovin kõik võimalused järele b) mõtlen kõigepealt läbi lahenduskäigu 8. Mäletan paremini asju, a) mida olen ise teinud b) mille peale olen ise mõelnud 9. Rühmatööd tehes meeldib mulle kui a) kõigepealt pakutakse ideid ühiselt b) saan kõigepealt ise oma lahendused välja mõelda ja siis neid teiste omadega võrrelda 10. Mulle meeldib, kui mind peetakse a) avatuks b) vaoshoituks 11. Mõte, et rühmatöö eest saab ühise hinde kogu rühm a) meeldib mulle b) ei meeldi mulle Reaalsel tunnetusel tuginev intuitiivne (sensing/intuitive) 1) Mulle meeldib probleeme lahendades a) jääda varem tuttavatesse lahenduspiiridesse b) pakkuda välja uusi huvitavaid lahendusi 2) Kui oleksin õpetaja, meeldiks mulle õpetada a) aineid, milles on konkreetsed faktid ja juhtumid tegelikust elust b) milles on juttu erinevatest ideedest ja teooriatest 3) Minu arvates on lihtsam õppida a) uusi fakte b) asjadest arusaamist (mõisteid) 4) Kui ma peale juturaamatute midagi loen, siis harilikult ajalehti, ajakirju ja raamatuid, a) mis pakuvad uusi fakte ja õpetavad midagi uut tegema b) millest saan uusi ideid, mille üle mõelda 5) Minu jaoks on tähtsaim a) selgus b) teooria 6) Mulle meeldib, kui minust arvatakse, et ma olen oma töös a) täpne b) loominguline 7) Kui ma loen midagi vabal ajal, siis eelistan, et autor

14 a) annaks täpseid seletusi b) kirjeldaks asju loominguliselt ja huvitavalt 8) Kui ma pean mõne tuttava ülesande täitma, siis a) teen seda alati ühtemoodi b) püüan välja mõelda uusi lahendusteid 9) Minu arvates on suurem kiitus, kui kedagi peetakse a) mõistlikuks b) fantaasiarikkaks 10) Mulle meeldivad tunnid, milles õpetatakse rohkem a) konkreetseid asju (fakte, andmeid) b) abstraktseid asju (mõisteid, teooriaid) 11) Kui ma lahendan matemaatikaülesandeid, siis a) püüan teha valemi järgi ja kontrollin alati kõik tehted üle b) ei näe vaeva tüütu vastuste kontrollimisega Visuaalne verbaalne (visual/verbal) 1) Kui ma mõtlen, mida ma eile tegin, siis a) tuleb mulle sellest silme ette pilt b) meenub see mulle jutuna 2) Mulle meeldib saada infot a) piltide, diagrammide, graafikute või kaartide kujul b) kirjalike töökäskudena või suusõnaliselt 3) Õpikutes vaatan ma hoolikamalt eelkõige a) pilte ja graafikuid b) teksti 4) Mulle meeldib rohkem, kui õpetaja a) kasutab tunni käigus graafikuid ja näitmaterjale b) seletab tunni materjali suusõnaliselt 5) Mulle jäävad paremini meelde need asjad, mida ma a) näen b) kuulen 6) Kui pean võõras linnas liikuma, eelistan orienteerumiseks a) kaarti b) kirjalikke juhiseid 7) Kui õpetaja kasutab tunnis graafikut või teeb joonise, mäletan ma enamasti a) joonise sisu b) seda, mida õpetaja rääkis 8) Kui keegi selgitab mulle midagi, eelistan ma, et ta a) kasutaks seejuures jooniseid b) võtaks olulise lühidalt kokku 9) Kui ma tutvun peol huvitavate inimestega, siis mäletan hiljem paremini

15 a) kuidas nad välja nägid b) mida nad enda kohta rääkisid 10) Ajaviiteks eelistan a) vaadata telekat b) lugeda raamatut 11) Suudan neid kohti, kus ma varem käinud olen a) meenutada selgelt ja täpselt b) meenutada ainult üldiselt Osadele ja tervikule keskendumine (sequential/global) 1) Enamasti saan aru a) ainega seotud alateemadest, kuid üldpilt jääb segaseks b) üldistest aine põhimõtetest, kuid võin eksida faktidega 2) Kui ma saan aru a) kõikidest alateemadest, mõistan ka tervikut b) tervikust, mõistan, milline on iga alateema osa selles 3) Kui lahendan matemaatikaülesandeid, siis a) liigun samm-sammult lahenduse suunas b) mõistan kohe, milline oleks lahendus, kuid selleni samm-sammult jõudmine pole lihtne 4) Kui pean jutu põhjal kirjandi kirjutama a) mõtlen erinevate sündmuste peale jutus, et leida olulisemad teemad b) mõistan, põhilisi teemasid juba lugedes, kuid pean jutu üle vaatama, et leida sobivaid näiteid 5) Mulle on oluline, et õpetaja a) esitaks õppematerjali samm-sammult arusaadavas järjekorras b) annaks ülevaatliku pildi ja seostaks materjali teiste valdkondade teadmistega 6) Õppides uusi asju a) pean lihtsalt järjest kõik ära õppima, et asjade sisu mõista b) on mul alguses raskusi erinevatest osadest arusaamisega, kuid siis mõistan ühekorraga kuidas kõik omavahel seostub 7) Kui kogun andmeid, et ülesannet lahendada a) keskendun erinevatele faktidele jättes üldisema pildi kõrvale b) püüan esmalt üldisest olukorrast aru saada ja siis asun faktide kallale 8) Kui kirjutan referaati, a) kirjutan selle järjest otsast lõpuni b) töötan alguses erinevate töö osadega ja siis panen neist kokku terviku 9) Kui õpin uut teemat, eelistan, et a) sellest antakse võimalikult täpne ülevaade ega tehta kõrvalepõikeid b) seda püütakse seostada varemõpitu ning teiste ainetega 10) Leian, et kui õpetaja esitab tunni alguses tegevuskava, a) ei ole see minu jaoks eriti oluline

16 b) on mulle sellest palju abi 11) Lahendades ühiselt probleeme, püüan mõelda a) millised sammud viiksid mind lahenduseni b) milliseid laialdasemaid tagajärgi minu lahendus võiks põhjustada Osadele keskenduva tajustiiliga isikud on head analüütikud, kes saavutavad enam edu sarnase ülesehitusega ühese lahendusega probleeme lahendades, tervikule keskenduv taju annab aga eeldused sünteesimisoskusele toetades uudsete, erinevaid valdkondi hõlmavate probleemülesannete lahendamist. Vahetu kogemuse kaudu õppivad isikud osutuvad edukateks eksperimenteerijateks, intuitiivsed ning tunnetuslikud õppijad on aga paremad teoretiseerijad. Aktiivset katsetamist eelistava õpiorientatsiooniga isikud on head administreerijad ning orienteeritud rühmaprojektide kaudu õppimisele, samas kui refleksiivne ning järelemõtlev isik saavutab enam edu individuaalseid uurimistöid tehes. Tajustiil on õpetamise protsessis suhteliselt vähe muudetav, küll aga on koolis kujundatav laste infotöötlus- ehk õpistiil. Kuigi õpetajale on laste õpistiilide elemendid selgesti märgatavad, pole õpilased ise neist enamasti teadlikud. Lapse teadmiste konstrueerimise edukus sõltub aga suuresti sellest, kas ta oskab endale sobivaimat õpistiili sobivas olukorras teadlikult rakendada. Et seda soodustada, on hea, kui ka õpilane on teadlik enda taju-, infotöötlus- ja õpistiilide iseärasustest. Teiselt poolt on õpetaja ülesanne aidata kujundada neid õpistiile, mida õpilane rakendab vähem. Õpetaja loob enamasti õpikeskkonna, mis peegeldab talle omast õpistiili. Suur osa õpetajatest rakendab loengutel põhinevaid õpetamismetoodikaid, luues eelise õpilastele kes eelistavad saada infot kindlas järjekorras, verbaalselt ning kelle õpistiil on intuitiivne ja refleksiivne. Paraku on selliste õpilaste hulk vähemuses. Õpetaja poolt pakutava õpistiili erinevus laste õpistiilidest loob olukorra, kus õpetaja räägib õpilastega justkui võõrkeeles ning neil tuleb kogu saadab info omakorda tõlkida enne kui see muutub neile tajutavaks ja mõistetavaks. Kuidas saavutab õpetaja oma õpetamisel kooskõla õpilaste õpistiilidega? Ühes tunnis seda kahtlemata kõigi õpilaste jaoks teha ei saa, kuid õpetaja peaks planeerima oma tegevust nii, et lisaks loengutele, mis sobivad osadele keskenduvatele verbaliseerijatele, intuitiivsetele ja refleksiivsetele õpilastele, rakendataks süstemaatiliselt ka aktiivõppe meetodeid mille kaudu konstrueerivad teadmisi aktiivset katsetamist ja vahetu kogemuse saamist eelistavad, visuaalset või terviklikku taju omavad õpilased. Haridustehnoloogiliste vahenditega on võimalik erinevate õpistiilidega õpilastele pakkuda samaaegselt toetust.. Järnevalt mõned näpunäited, mis peaksid aitama õpetajal arvestada erinevate õpistiilidega lapsi: Illustreeri suulist loengut jooniste, diagrammide, arvutigraafiliste esitluste või näitvahendite abil. Tutvusta alati enne probleeme ja seosta neid igapäevase tegelikkusega ning alles seejärel liigu valemite, abstraktsioonide ja jooniskujutisteni. Kasuta abstraktsete asjade kirjeldamisel analoogiaprintsiipi tavaelust. Enne teooriate tutvustamist demonstreeri protsesside jooniseid või mudeleid. Tutvustades teooriaid, too illustreerivaid näiteid igapäevaelust ja lase võimaluse korral õpilastel teoorias õpitavat praktiliselt läbi katsetada. Motiveeri teoreetilise materjali esitust eelneva praktilise demonstratsiooniga, et toetada vahetule kogemusele tuginejad, induktiivseid ja tervikliku tajustiiliga lapsi. Abstraktsete probleemülesannete õpetamisel illustreeri lahenduskäiku numbriliste näitajatega, et soodustada vahetule kogemusele tuginevaid lapsi ja valemitega, et aidata kaasa intuitiivse infotöötlusstiiliga õppurite omandamisele.

17 Tasakaalusta alati konkreetne vahetult tajutav informatsioon (nähtuste kirjeldused, katsed, demonstratsioonid, probleemi lahenduskäigud) sama teema arusaamist kujundava teoreetilise ja mõistelise informatsiooni ning mudelitega, et toetada intuitiivse ja refleksiivse infotöötlusstiiliga laste teadmiste kujunemist. Lase üldprintsiibid ja teooriad tuletada õpilasrühmadel konkreetsete vaatlustulemuste või katseandmete põhjal. Enne teoreetiliste teadmiste ja abstraktsete mõtlemisoperatsioonide rakendamist lase õpilastel andmed koguda praktiliste vaatluste ja eksperimenteerimise kaudu. Esita uut materjali loogilises järgnevuses, kuid näita seoseid ka teiste valdkondade ning igapäevaeluga. Võimalda refleksiivsetele õpilastele piisavalt aega järelemõtlemiseks ja samal ajal paku aktiivset katsetamist vajavatele õpilastele kaasalöömisvõimalust. Tee suulist materjali ette kandes aegajalt mõtlemispause küsimuste esitamiseks. Lase teema lõpus õpilastel teha õpitust lühikokkuvõte ja kirja panna vastuseta jäänud küsimused. Anna õpilastele rühmatööülsesandeid probleemi lahendamiseks, kuid toeta sellist tegevust suunavate küsimustega probleemi lahendamise etappide järgimiseks Multimeedia õppimise printsiibid Multimeedia - info verbaalsed (tekstid, audio) ja visuaalsed (illustratsioonid nt. fotod, joonised, graafikud, animatsioonid nt. videod, mudelid) esitusviisid. Multimeediaga õppimine - sõnadest ja piltidest mentaalsete kujutluste (representatsioonide) loomine. Multimeedia instruktsioon - visuaalse ja verbaalse info kombineeritud õpiotstarbeline esitamine. Mudelid multimeediaga õppimisel: Paivio kahes modaalsuses info kodeerimise teooria (Dual coding theory) (1991) Sweller i kognitiivse koormuse teooria (The cognitive load theory) (2003) Mayer i kognitiivne multimeedia õppimise teooria (The cognitive theory of multimedia learning) (2001, Moreno & Mayer, 1999) Schnotz i teksti ja graafilise info mõistmise integreeritud arusaamise mudel (The model of text and graphics comprehension) (1993; Schnotz & Bannert, 2003); S. Ainsworth i multi-representatsioonilise õppimise DeFT raamistik (1999, 2006). Tekstitöötluse mudel (van Dijk ja Kitsch, 1983) Ristmeedia-meedia õppimise mudel Info eri modaalsuses töötlemise mudel töömälus Uuringud on näidanud, et inimesed kasutavad info vastuvõtul, võrdlemisel ja analüüsil erisuguseid tajuvorme: ühed semantilist, teised kujundlikku. Info kahekordse kodeerimise (dual coding theory) avastajaks oli Kanada psühholoog A. Paivio, kelle arvates säilitatakse ümbritsevast maailmast saadud andmed kahe süsteemina: mitteverbaalne (ka kujundlik), mis lubab säilitada andmeid terviklikus vormis; verbaalne säilitab andmeid abstraktsete ühikute näol vastavalt keele elementidele. Paivio (1991) teooria järgi võib kujundlik esindatus aktiveerida verbaalse esindatuse ja vastupidi. Reaktsiooni kiirus äratundmisel samale ärritajale erineb oluliselt esindatuse vormist sõnadele 1,8 sekundit ning piltidele 1,3 sekundit (Paivio, 1991).

18 Seos õpistiilidega: Kujundliku signaalsüsteemi ülekaaluga inimesed võtavad infot välismaailmast vastu valdavalt meeltega (eelkõige nägemisega). Neile on tähtis terviku tajumine ja nad mõtlevad valdavalt konkreetselt. Nende mälu on kujundlik. Verbaalse signaalsüsteemi ülekaaluga inimesed on analüüsivamad. Nad võtavad välismaailmast infot vastu verbaalselt, täpsemalt semantiliselt. Nende mõtlemine on abstraktsem, nendel on hea mehaaniline mälu. E. F. Loftuse jt (1979) eksperimentidest selgus, et mõned inimesed on võimelised verbaalselt salvestatud infot taastama kui nähtut. Nii ollaksegi seisukohal, et info kujundlik esindus võib üle minna semantiliseks, mis püsib meie mälus pikemat aega. Sweller i kognitiivse koormuse teooria Õpetamise edukuse määrab ära töömälus toimuvate protsesside arvestamine. Optimaalsed on need õppimistingimused ja metoodikad, mis arvestavad inimese kognitiivse toimimisega. Töömälu maht 7+/-2 Töömälu piiratud infotöötlemise võimest sõltub meeldejätmine ja arusaamine. Töömälu infotöötlemise võimest sõltub ka seesmine põhjendamine. Sveller eristab kolme tüüpi kognitiivset koormust töömälus: Seesmine kognitiivne koormus (Intrinsic cognitive load) on võimetus teatud operatsioone töömälus korraga sooritada ja sõltub kogemusest ja töömälu mahust. Näiteks lastel on see madalam. Ülearune kognitiivne koormus (Extragenous cognitive load) on ülemäärane töötlemise keerukus töömälus, mis on muudetav instruktsiooni keerukuse vähendamisega. Instruktsiooni elementide omavahelise interaktiivsusega töömälu parem kasutamine: Madal interaktiivsus korraga arvestatakse vaid 2 elemendi suhet. Sõnaline esitusviis on keerukam. Kõrge interaktiivsus korraga arvestatakse vähemalt 5 elemendi erinevaid omavahelisi suhteid. Pildiline esitusviis on lihtsam. Joonis. Instruktsiooni esitusviisiga on võimalik töömälu parem kasutamine (tekst, joonis, diagramm jne.) pildiline esitusviis on tajutav ühe infokogumina ja nii on see töömälus paremini töödeldav. Kui instruktsioonist arusaamine ei eelda paljude elementide samaaegset seostamist ja töömälus hoidmist on tegu madala interaktiivsusega. Sellisel juhul ei oma visuaalne või verbaalne esitusviis töömälu säästmisel tähtsust. Kui instruktsioonist arusaamine eeldab mitmete elementide samaaegset aktiveerimist töömälus on tegu kõrge interaktiivsusega. Sellisel juhul on oluline töömälu mahu vähendamine visuaalse infoga.

19 Ülesandespetsiifiline kognitiivne koormus (Germaine cognitive load) on kognitiivsete skeemide koostamisega seonduv töötlemise keerukus töömälus, seda on vajalik tõsta/langetada, et õppimine huvitaks. Tähelepanu: teadlikult kontrollitud aktiivne tähelepanu nõuab töömälu ressursse, automaatne tähelepanemine mitte. Sweller (2003) väidab, et automaatsel tähelepanul blokeeritakse pikaajalisest mälust info meenutamine, seevastu aktiivse tähelepanu korral toimub pidev varasema infoga võrdlemine. Tähelepanemine eeldab olulise info selekteerimist ebaolulisest, vältimaks töömälu ülekoormust. Infot selekteeritakse hierarhiliselt olulisusest tulenevalt. Mayer i kognitiivne multimeedia õppimise teooria 1. Visuaalset ja verbaalset infot töödeldakse erinevate kanalite/süsteemide kaudu. 2. Kumbki infotöötluskanal on limiteeritud infotöötlusvõimega. 3. Töötlemine on aktiivne protsess, mille käigus püütakse saavutada sidusus erinevatest kanalitest tuleva info vahel. Mayeri multimedia esituse printsiibid tulenevad eelnimetatud kognitiivsest mudelist ja on paljude eksperimentidega kontrollitud (vt. Cambridge Handbook of Multimedia Learning) Multimeedia printsiip: Inimesed õpivad paremini, kui infot esitatakse korraga nii verbaalsel kui ka visuaalsel kujul. Hajutatud tähelepanu printsiip: Inimesed õpivad paremini kui sõnaline ja visuaalne info on omavahel füüsiliselt integreeritud. Modaalsuse printsiip: Inimesed õpivad paremini, kui infot esitatakse pigem visuaalselt ja audiona kui visuaalselt ja tekstina. Samuti on õppimine efektiivsem kui tekst esitatakse jutustavas stiilis ning inimese poolt esitatuna (mitte masinkõne). Animatsioonidelt õppimine pole tingimata efektiivsem kui staatilistelt piltidelt õppimine. Ülemäärasuse printsiip: Inimesed õpivad paremini, kui sama informatsiooni ei esitata neile rohkem kui ühes modaalsuses. Tükeldatuse, eelteadmiste ja modaalsuse printsiip: Inimesed õpivad paremini, kui infot esitatakse mõistlikul määral tükeldatud annustena, info esitus on suuline ja sisaldab tuntud mõisteid. Sidususe printsiip: Inimesed õpivad paremini, kui esitatakse vaid oluline info struktureeritud moel, kusjuures omavahel seotud mõisted ja kujutised asuvad ekraanil lähestikku nii ruumiliselt kui ka ajaliselt. Teksti ja graafilise info mõistmise integreeritud arusaamise mudel (Schnotz & Bannert, 2003) Mudel näitab seoseid propositsioonilise ja visuaalse mõttemudeli vahel ning info modaalsuse muutmist töömälus toimuva protsessi käigus. Võimalik, et visuaalse või verbaalse tajustiiliga inimesed muudavad info ühest modaalsusest teise, et seda paremini mõista. See võib tekitada aga ka kognitiivset lisakoormust ja muuta mõistmise aeglasemaks. S. Ainsworth i multi-representatsioonilise õppimise DeFT raamistik (1999, 2006).

20 Joonis: Representatsioonide funktsioonid, mida arvestada paljude representatsioonide kombineerimisel (Ainsworth, 2006). Tekstitöötluse mudel (van Dijk ja Kitsch, 1983) (ref. K. Kübara magistritööst) Teksti lugemise või kuulamise ajal toimub keerukas ja mitmetasandiline vaimne tegevus, mis algab häälikute ja sõnade töötlusega ning jätkub lauseanalüüsi ja sisu tõlgendamisega, olles samal ajal vastastikuses toimes paljude teiste kuulajast tingitud teguritega. Erinevate tasandite vahel toimub pidev infovahetus. Näiteks ei alga lause sisu tõlgendamine kohe, kui lauseanalüüs on lõpule viidud, vaid juba esimeste sõnade sisendiga. Edasine lauseanalüüs võib juba kasutada infot tähenduse tasandilt. Näiteks kui lause algab sõnaga professor, kitseneb oodatavate sõnade hulk, mis sobiksid järgmiseks sõnaks, ning see hõlbustab edasist arusaamist. Joonis. Teksti töötlus mälusüsteemis (van Dijk, Kintsch, 1983). Keskel on kujutatud töömälu, kus saab korraga olla ainult üks, töötluses olev lihtlause: sõnad (S) ja nende tähendused (aatompropositsioonid P), mis omavaheliste suhete alusel skeemi paigutatuna moodustavad propositsiooni (Pk). Lisaks on töömälus seostamiseks vajalik osa eelmise lause propositsioonist (Pk-1). Töötluses olev lause peab seostuma eelmiste lausetega. Jutustavates tekstides ühilduvad paljud laused omavahel ajalis-põhjuslikult, kujutades üksteise järel asetleidvaid fakte. Kirjeldavates tekstides seostuvad laused valdavalt funktsionaalselt: täpsustades, üldistades, vastandades või muul viisil seostades ühte lauset teisega (van Dijk, Kintsch, 1983). Esimest seostumistüüpi illustreerib lause Kui vennal oleks raha, siis ta ostaks uue auto. Teist

21 seostumistüüpi näitlikustab aga järgmine lausepaar: Professor palkas assistendi. Tal olid punased juuksed. Seejuures eristuvad teiste hulgast olulisena laused, mis sisaldavad lõigu sisukokkuvõtet ning kontrollivad ja hõlbustavad töötlust kogu lõigu piires. Need laused moodustavad kokku teksti sisu abstraktse kirjelduse ja jäävad meelde suurema tõenäosusega. Vahel selline lause tekstis puudub ja kuulaja peab selle ise juurde konstrueerima. Puuduvad laused ja seosed luuakse järelduslikult, kasutades olemasolevaid teadmisi. Kui teksti üldine jaotus vastab ootuspärasele skeemile, siis kulgeb töötlusprotsess sujuvalt. Kuulamise käigus koostatakse sisemine tekstirepresentatsioon, mis koondab infot sõnade, lausete, tähenduste, teksti skeemi ja eesmärkide tasandilt ning on hierarhiline, st. madalamat järku ühikud, seostudes omavahel, moodustavad kõrgemat järku ühikuid. Tekstist arusaamine eeldab samal ajal ka situatsioonimudeli konstrueerimist. See ei lähtu tühjalt kohalt, vaid kasutab olemasolevat infot kuulaja pikaajalises mälus. Situatsioonimudel on aluseks teksti tõlgendamisel. Kui tekst on keerukas, situatsioon aga iseenesest lihtne, keskendub kuulaja situatsioonimudelile ja jätab tähelepanuta tekstirepresentatsiooni. Vastupidisel juhul, kui tekst on lihtne, situatsioon aga keerukas ja ebamäärane, panustab ta tekstirepresentatsioonile situatsioonimudeli arvel (Kintsch, 1986). Van Dijk ja Kintsch (1983) esitavad põhijoontes ka tekstiproduktsioonimudeli. Selle järgi koostatakse esmalt teksti sisu abstraktne plaan, kasutades olemasolevaid teadmisi ja situatsioonimudeli elemente. Järgmisena tuleb välja töötada lineaarne tekstirepresentatsioon, arvestades seostamisvõimalusi ning lõpuks moodustatakse pindstruktuurid, lähtudes semantilistest ja pragmaatilistest kaalutlustest. Kuigi operatsioonid ja nende järjekord on erinevad võrreldes tekstist arusaamisega, kasutatakse tõenäoliselt osaliselt samu ja omavahel seotud strateegiaid. See on kooskõlas ka üldise põhimõttega, et arusaamine pole passiivne analüüs, vaid konstruktiivne protsess. Nii on arusaamise mudelis väga olulise ülalt alla töötluse puhul samuti tegemist lause- ja tekstistruktuuride ja tähenduste osalise planeerimisega. Ühtlasi seletab mudel ka seda, kuidas meeldetuletamisel tekst reprodutseeritakse. Luues õppematerjali on oluline arvestada tekstitöötluse ja produktsiooni mudeleid. Millised peaksid efektiivsed hüpertekstid olema, et toetada kognitiivset teksti mõistmist? Hüperteksti erinevad esitusviisid sobivad erineva õpistiiliga isikutele: Hierarhiline navigeerimine: pealeht-alateema-alaalateema, puudub assotsiatiivne linkimine Mõistepõhine navigeerimine: mõisted tekstis seonduvad mõistete seletustega sõnaraamatus (nt. wikipedia) Holistiline navigeerimine: kaardile on paigutatud semantiliselt seotud ressursid, kõik kaardi osad on orientiirid Transmeedia ja ristmeedia õppimise mudel Transmeedia, ristmeedia (transmedia, crossmedia) - ühe meediatoote (nt. mingi bränd, lugu) avaldumisvormid on jagatud rohkem kui ühele meediaplatvormile, sest on vajadus saavutada kontakt kaasaegsete, platvorme ja kanaleid pidi killustuvate auditooriumidega Rist ja transmeediat iseloomustab fragmenteeritud meediakultuur. Dagmar Mäe: Kui ristmeedia puhul on sul üks lugu ja sa adapteerid selle sama loo erinevatele platvormidele, siis transmeedia puhul räägitakse loo erinevaid fragmente erinevatel platvormidel. Et kogu lugu teada saada ja kogeda, tuleb läbida teekond erinevate platvormide vahel ja see on auditooriumile omakorda uus kogemus. Mängulisus on oluline, saad otsida, sulle antakse vihjeid. Dr. Renira Gambarato iseloomustab ristmeedias kasutatavate lugude eripära järgmiselt: Ristmeedias peab lugu olema laiendatav, kasutatav eraldi meediates eri moel ja sõltumatult, sealjuures integreeritult. Iga platvorm annab loole oma lisaväärtuse. On kasvanud

22 uus põlvkond, kes ei soovi enam olla lihtsalt tarbijad. Ristmeedias paljuneb meediatoode kõiksugu meediaplatvormidel sest auditoorium, fännid jt paljundavad seda ise remiksivad, modifitseerivad, arendavad edasi jne. Tootja on nüüd palju lihtsam olla ja seepärast räägimegi üha enam prosuumeritest (ingl k producer+consumer=prosumer mõiste pakkus välja Austraalia meediauurija Axl Bruns). Siiski, Interneti võrgustikes on vaid umbes 20% neid kasutajaid, kes ka reaalselt uut sisu loovad ja seetõttu ristmeedia ainult prosuumeritele toetuda ei saa. Tõnis Vassar: Kui õpilased loevad ühel õppeteemal peatüki raamatust, vaatavad seda lugemist täiendavat filmi, mängivad sel teemal rühmamängu ning seejärel lahendavad iseseisvalt tahvelarvutis mõistatusi, ongi see ristmeedia koolitund. Dagmar Mäe: Ristmeedia eesmärk on luua uut moodi narratiivi jälgimise kogemus. Transmeedias räägime sellistest lugudest, sellistest narratiividest, mis arenevad ühelt platvormilt teisele edasi. See pole sisu kopeerimine ühelt platvormilt teisele, vaid sisu edasi arendamine. Näiteks raamat annab tõuke teleseriaalile, see omakorda filmile, film ajendab looma videomängu jne. Transmeedia kommunikatsioon peab juhtima kasutaja ühest kanalist teise ja lood peavad olema kaasavad. Ristmeedia ja transmeedia õpimudelite ja õppimise kogemuste mõtestamiseks tuleb teooria alles luua. Näide: Apteeker Melchior

23 1.3 Konstruktivistlik õppimine Õppimisprotsessi käsitletakse tihti nagu õppeaine edastamist passiivsele õpilasele, eeldades, et teame, millest õpilane saab või ei saa aru. Eksamiks pähetuubitud faktid või mehaaniliselt sooritatud kodutöö ei taga aga tingimata näiteks mõistetest arusaamist sellisel tasemel, et need ka hiljem oleksid kasutatavad. Selleks, et teatud mõisted saaksid selgeks ja oleksid olemas ka püsimälus, on psühholoogide andmetel vaja kas faktide pidevat kordamist (näiteks päheõpitud luuletus, korrutustabel) või mõistelis-loogiliste seoste ja mõtlemisprotsessi arendamist, mis annaks faktidele struktuuri. Konstruktivismi tunnuseid Derry (1996) toob välja konstruktivismi olemuse kirjeldamisel teatud teljejooned, mis eristavad erinevaid suundumusi konstruktivistlikus õppes: Indiviidi teadmised - kollektiivi teadmised Individuaalne tähendusloome - sotsiaalne tähendusloome Passiivsem omandamine - aktiivne konstrueerimine Teadmise objektiivus - teadmine, kui subjektiivne nähtus Konstruktivismi kolm peamist suunda on: Kognitiivne konstruktivism (Piaget, Bruneri järgi) Radikaalne konstruktivism (von Glaserfeld, 1984) Sotsiaalne konstruktivism (Võgotski järgi) seda käsitleb põhjalikumalt järgmine peatükk Teadmiste loomine kognitiivses konstruktivismi käitluses Konstruktivism sündis aastatel kui infotöötlusmudeli uuringute põhirõhk viidi arvutitega mentaalsete infotöötlusprotsesside simuleerimiselt üle eksperimentidesse õppijatega. Konstruktivistliku õpiteooria kohaselt ei piirdu õpitava meeldejätmine ega meenutamine ainult assotsiatsioonide loomisega, vaid hõlmab ka tähenduse konstrueerimist. Konstruktivistlik õppimismudel väidab, et õppimine on teadmiste konstrueerimise protsess, milles õppijad on tähenduse loojad ja õpetajad nende suunajad (Mayer, 1996). Konstruktivism vaatab mentaalsetele representatsioonidele pigem kui teadmisele, mitte kui atomaarsetele informatsiooniühikutele, mida algoritmidega töödeldakse nagu infotöötlusmudel eeldab (Mayer, 1996). Teadmine võib olla skeemidest koosnev, üldine, seda saab vahendada, ta moodustab sidusaid süsteeme.

24 Semantilise mälu mudelitest Mõisted moodustavad mõistevõrgustiku. Seostatud mõisted paiknevad mõistevõrgustikus üksteise lähedal ja on kergesti kasutatavad. Mõistevõrgustik on mitmetasandiline. Mõistete tähendus defineeritakse teiste mõistete kaudu mõistevõrgustikus ja seoste kaudu väliskeskkonnaga. Mõistevõrgustikus olevad mõisteseosed konkureerivad üksteisega, milline neist omab kontrolli konkreetse nähtuse selgitamisel. Teadmise loomine eeldab konstruktivistliku mudeli kohaselt aktiivset teadmise selekteerimist ja süstematiseerimist enne selle liitmist olemasolevate teadmistega. Konstruktivistliku õppimiskäsitluse kohaselt on oluline õppija aktiivsus ja õppesisu tähenduslikkus, samuti eelteadmiste seostamine uue info, ja uute teadmistega, et moodustuksid süsteemid ja struktuurid. Kognitiivse psühholoogia idee kohaselt leiab õppeprotsess aset uute mõistete ja seaduspärasuste assimileerumisel juba olemasolevasse, õpilase enda poolt loodud teadmiste võrgustikku (Ausbel, 1978). Iga uus mõiste paigutatakse juba olemasolevate mõistete süsteemi, mida sarnasemad on mõisted, seda lähemal need üksteisele süsteemis asuvad ja vastupidi (Carlson & Chandler, 2002). Õpitava materjali meelespidamine sõltub sellest, kuivõrd suudavad õpilased aktiveerida olemasolevaid kognitiivseid struktuure ning mil määral suudavad nad luua uusi struktuure õpitava hõlbustamiseks (Barlett, 1932). Pressly ja McComicu (1995) töödest võib tõlgendada, et esmakordsel materjali käsitlemisel ja õppimisel tekkinud arusaamad on püsivamad kui hilisemal ümbertõlgendamisel formeeruvad kujutlused. Seega õpilased hoiavad kinni oma peas tekkinud kujutlustest ja ei ole seda kujutlust või arusaamu suutelised kergesti muutma. Kinnistatud seoseid pole kerge ümber õpetada. Mõttemudelid Mõttemudelid on mentaalsed simulatsioonid, millega simulaaritakse töömälus reaalseid nähtusi ja probleemsituatsioone ja mida ka pikaajalises mälus on võimalik skeemidena salvestada ja sealt ammutada, et olukordi põhjendada ja nende üle arutleda. Nad on dünaamiliselt muutuvad mõttemudeli sünteesimise ja töötlemise käigus (Gentner ja Gentner, 1983; Banks ja Millward, 2000). Kuna mõttemudelid on seesmised representatsioonid, ei ole võimalik täpselt teada, milline on nende ülesehitus. Mentaalsetest representatsioonidest saame tagasisidet nende väliste representatsioonide kaudu, mis on visuaalsed (näit mõistekaardi kujul, joonisena, skeemina, mudelina) verbaalsed (näiteks seletus) või sümbolilised (näit abstraktsed valemid). Välised mõttemudelite kujutised on tahtlikult loodud kognitiivse protsessi toetamiseks, näiteks on võimalik välise kujutise abil vähendada töömälu kognitiivset koormust kogu infot ei pea hoidma töömälus ja väliseid kujutisi saab kasutada info omavaheliste seoste märkamiseks ja infohulkade känkimiseks suuremateks tervikuteks, mida töömälus on kergem tervikühikutena töödelda. Välise tegelikkuse, sellest loodud mõttemudeli ja mõttemudeli kujutiste vahelised seosed on olulised mudelitega õppimisel. Nimelt võib eristada õppija loodud kujutisi ja õpetaja poolt õppeotstarbel loodud kujutisi (mudeleid või kirjeldusi). Seega on õppimishetkel õppijal vaja lisaks enda mõttemudelile mingist nähtusest töödelda ka õpetaja poolt nähtuse kirjeldamiseks loodud kujutisi, mis võivad oluliselt erineda õppija enese mõttemudelist ja selle võimalikest kujutistest. Õppimisprotsessi tulemit tuleb sageli esitada - luua sellest oma mõttemudeli kujutis. Ka selle hindamisel võib kahe välise kujutise õpetaja ja õppija omade vahel esineda vastuolusid õppija mõttemudel võib olla sisuliselt teaduslikult õige, ehkki ta kujutab nähtust teistsuguse kujutise või kirjelduse abil.

25 Joonis. Erinevate seesmiste ja väliste representatsioonide seosed õppimisel Õppimine mudelitega. Mudelitega õpetamise üks võtmeküsimusi on millised on teatud nähtuse kirjeldamiseks sobivad mudelid, mis võimaldavad õppijal nähtusest luua seda adekvaatselt kirjeldava mõttemudeli. Mudelid jagatakse ühe liigituse järgi kujutavateks (expressive) ja avastuslikeks (exploratory) (Chalk, 2000). Kujutavad mudelid modelleerivad nähtust kas kvalitatiivsete või kvantitatiivsete seoste kaudu ja annavad sellest tervikliku pildi. Avastuslikud mudelid võimaldavad uurida mudeliga nähtusega seotud seaduspärasusi. Mudeliga õppimise eesmärgiks on korrastada õppija mõttemudelit läbi selles olevate seoste järkjärgulise läbikontrollimise avastusliku mudeli abil. On aga leitud, et selline oma mõttemudeli järkjärguline uuesti ülesehitamine läbi selle seoste katsetamise ei tekita nõrgematel õpilastel piisavat tervikpilti nähtusest. Kujutavad mudelid seevastu on sobivad just nähtuse mõistmiseks tervikuna.

26 Joonis: Esitusliku ja avastusliku mudeliga õppimise iseärasused Mudelitega õppimises on oluline ka esitusviiside paljususe arvestamine, Õppijat tuleb järkjärgult erinavate esitusviiside abil juhtida terviknähtuse mõistmiseni. On soovitatud, et tervikliku mõttemudeli loomine võiks alata mingi nähtusega seotud objektide ja nende omaduste kaardistamisest. Järgnevalt tuleks vaadelda, milliseid seoseid protsessi ja struktuuriseoseid nende elementide vahel leidub. Veel samm edasi on jälgida, millised muutused ilmnevad esialgsete objektide omadustes protsesside mõjul. Õpilase järkjärguline juhtimine objektidest protsesside ja terviknähtuseni on ainult üks oluline mudeliga õppimise eesmärk. Mudelite ja õpiobjektide loomisel on samuti vaja arvestada sellist interaktsioonide läbiviimise järgnevust. Nagu me teame on nähtusi võimalik kirjeldada erinevate kujutiste abil, millest osad on nähtusega sarnased, igapäevaelus arusaadavad, teised aga abstraktsed ja raskesti tunnetatavad. Õppimisel tuleks luua seoseid nende esitusviisi tasandite vahele, et kujuneks sidus mõttemudel. Sidusate mõttemudelite abil saab õppija teha üldistusi abstraktse teadusliku teadmise ja igapäevaeluliste rakenduste vahel. Näiteks võib õppijat juhtida mudelites märkama algselt nähtavaid ja seejärel abstraktseid objektide ja protsesside representatsioone ja neid järkjärgult siduma.

27 Joonised: Teadmiste konstrueerimisel mudeliga tuleks arvestada erinevate tasandite vaheliste seoste sidusat moodustamist.

28 Üheks võimaluseks kontseptuaalset muutust kirjeldada on vaadelda, kuidas igapäevakäsitluses tuntud mõisted teisenevad õppimise käigus teaduslikeks. Nähtusi tundma õppides muutub ka meie mõistevõrgustik keerukamaks, sisaldades enam elemente ja rohkem abstraktseid seoseid ja tajume terviksüsteeme ja neis leiduvaid mustreid. Selgituste tasandid, kuidas süsteem toimib? (Borges, 1996). I: objektid, objektide nähtavad tunnused, sisemisi protsesse ei kirjeldata, II: objektide kogumid, kogumisisene objektidevaheline mõju III: mikro- ja submakrotasandi elementide (objektide ja protsesside) kasutamine, süsteemi osade vaheliste suhete kirjeldamine IV: mikro- ja submakrotasandi elementide vahelised seosed, tervikmudelite kasutamine selgitamisel Tegevuse keerukamaks muutumise teooria - Aufschnaiter, C. & Aufschnaiter, S. (2003). Lisamaterjalid: Pata, K. & Laanpere, M. (Toim.) Tiigriõpe. Haridustehnoloogia käsiraamat koolidele. (2009). URL: 8. Veebipõhised mudelid loodusteaduste õpetamisel Mõistekaardid, mõttekaardid, järelduskaardid Mõtlemist toetavate visuaalsete meetodite hulka kuuluvad nii mõistekaardid, tegevusskeemid, järelduskaardid, alluvusskeemid kui võrkmudelid. Ingliskeelses kirjanduses nimetatakse järgmisi visuaalseid meetodeid: flow chart (järgnevuskaart), seda nii mõistekaartide kui järelduskaartide puhul; kasutusel on ka concept map (mõistekaart), radiant map (radiaaldiagramm), consequence map (järelduskaart), reasoning map (arutluskaart), cause-effect diagram (põhjus-tagajärg diagramm) jpt. Mõistekaart (concept map) on õppetöös vahend, mis tugineb kognitiivpsühholoogia teooriale ja on kasutusel olnud juba umbes 20 aastat. Mõistekaardi koostamise võtted kasvasid välja J. D. Novaki aastal avaldatud töödest aastal soovitasid J. D. Novak ja D. B. Gorvin tekstidega töötamiseks graafilist tehnikat. Teadlikuma õppimise taotlemiseks ning tekstide paremaks mõistmiseks võimaldab graafiliste skeemide ja kaartide joonistamine selgemini näha kontsepte ning nende hierarhilisi suhteid. Ühtlasi aitab see jälgida ja mõista ka teadmiste omandamise kulgu, restruktureerimist ja kognitiivse struktuuri arengut. Kaardi koostisosadeks on mõisted ja mõistetevahelised seosed. Seosed esitatakse nii, et kaarti on võimalik lugeda nagu ühemõttelist teksti. Vahetevahel kasutatakse ka joonistusi (Novak & Gorvin 1984). Mõistekaart on vahend, millega saab uurida õpilase: algseid kontseptsioone kontseptuaalseid seoseid mõistete vahel toimunud muutusi mõistestruktuurides õpetamise tulemusel