Lukion opetussuunnitelmassa sanotaan, että fysiikka ”ohjaa luonnontieteille ominaiseen ajatteluun” ja sisällöiksi mainitaan ”tutkimuksen taitojen oppiminen”. Kemiaan kuuluu ”tutkimustulosten käsittely, tulkitseminen ja esittäminen”, ja biologian kautta opiskelija ”osaa hankkia, käsitellä, analysoida ja tulkita tutkimusaineistoa”. Kuhunkin luonnontieteen kurssiin kuuluu kuitenkin paljon tiedollista sisältöä, jonka kanssa menetelmien opetus joutuu kamppailemaan ajasta.
Tieteellisten menetelmien ja ajattelutapojen opetus ei riitä, elleivät nuoret rohkaistu myös käyttämään niitä itse ja kohtaamaan aidon tutkimuksen tekemisen haasteet ja ilot. Tähän luonnontieteiden kursseilla on huonosti aikaa. Yksi ratkaisu voisi olla teemaopintokurssi TO2: Tutkiva oppiminen teknologialla.
TEEMAOPINNOT TIEDEKASVATUKSENA
Kurssin TO2: Tutkiva oppiminen teknologialla kuvaus on väljä ja mahdollisia toteutustapoja on useita. Tiedekasvatuksen tarpeisiin sovitettuna kurssin sisältönä voisi olla tieteellisiin menetelmiin perehtyminen ja oman pienen tutkimuksen tekeminen. Kurssia tukisi mainiosti kansallinen Tutki-Kokeile-Kehitä-kilpailu (TuKoKe), joka tarjoaa opetusmateriaaleja ja riittävän kunnianhimoisen tavoitteen opiskelijoille.
Tiedekurssin tärkein tavoite tulisi olla asenteisiin vaikuttaminen: jos uskaltaa tehdä, tulostakin tulee. Itse sisällössä näen viisi keskeistä osa-aluetta: tieteeseen tutustuminen, menetelmien opettelu, tutkimuksen suunnittelu, toteutus ja raportointi.
Aluksi lukiolaisten tulisi tutustua lyhyesti aitoon ja ajankohtaiseen tieteelliseen tutkimukseen. Konkreettiset esimerkit ja oikeat artikkelit kertoisivat, mitä tieteen ammattilaiset tekevät. Valitsemalla helppoja (ja mielellään suomeksi kirjoitettuja) artikkeleita kynnys ei olisi opiskelijoille liian korkea. Tutkimukseen tutustumalla tieteellinen ajattelu kehittyy: Mitä on tutkittu? Mitä menetelmiä käytettiin? Ovatko ne luotettavia? Onko johtopäätös perusteltu?
Toiseksi tulisi tutustua tieteellisiin menetelmiin, kuten tilastolliseen testaukseen. Opiskelijan olisi hyvä ymmärtää t-testi ja x^2-testi, otoskoon merkitys, p-arvot ja efektikoko. Yleisidean ymmärrys ja kyky laskea testit taulukkolaskennalla on jo paljon.
Kolmanneksi tulisi suunnitella oma tutkimus. Sopivan aiheen löytyminen vaatii työtä: tutkimuksen olisi oltava riittävän mielenkiintoinen, mutta tehtävissä käytettävissä olevilla resursseilla. Suomalaisten lukiolaisten vahvuus on monialaisuus, ja parhaat aiheet yhdistelevät yllättävästi eri aloja. Aiheen rajaus on oleellista, ja tässä opettaja on suuresti avuksi: opiskelijan on vaikea hahmottaa työmäärää etukäteen. Vaikka aiempaan tutkimukseen tutustuminen on tärkeää, sitä rajoittaa sekä aika että artikkelien saatavuus: moni on maksumuurin takana.
Neljänneksi vuorossa olisi itse tutkimuksen suorittaminen, ja lopuksi tulokset tulisi analysoida ja työ raportoida. Kokonaisen tutkimusraportin kirjoittamisen sijasta lähestyttävämpi vaihtoehto voisi olla esitelmä tai Science Fair -henkinen posteri. Kurssin oma loppunäyttely voisi olla hieno tapahtuma! Onnistuneet työt voi hioa ja lähettää TuKoKe-kilpailuun.
Tutkimuskurssiin sisältyy väistämättä varsin paljon itsenäistä työskentelyä, ja sille jää paremmin aikaa, jos kurssi olisi hajautettu kahteen jaksoon.
Haastan kouluja toteuttamaan TO2-kursseja kunnianhimoisesti: kaikki mukaan! Tutki-Kokeile-Kehitä-kilpailun vuotuinen deadline on 1.2.