i

Pro gradu -tutkielma

Huhtikuu 2018

Fysiikan ja matematiikan laitos

Itä-Suomen yliopisto

LUKIOMATEMATIIKAN OPETUKSEN

TEKNOLOGINEN YHDENVERTAISUUS

Janne Rantanen

ii

Janne Rantanen Pro Gradu -tutkielma, 71 sivua

Itä-Suomen yliopisto

Matematiikan koulutusohjelma

Matematiikan aineenopettajakoulutus

Työn ohjaajat Antti Viholainen

Tiivistelmä

Teknologia on tullut selväksi osaksi lukiomatematiikkaa, niin oppijalle kuin

opettajallekin. Sen merkityksellisyyttä oppimiselle voidaan perustella useiden

oppimisteorioiden, kuten konstruktivismin ja metakognitioteorioiden kautta. Teknologia

tukee opettajan sekä opiskelijan toimintaa, yksilöinä ja ryhmissä.

Myös Ylioppilastutkintolautakunta on reagoinut teknologian kehittymiseen, ja

ylioppilaskirjoitukset muuttuvat täysin sähköisiksi vuoteen 2019 mennessä. Täten

jokaisen lukiolaisen tulee tällöin osata vastata myös matemaattisiin tehtäviin sähköisesti.

Tähän sisältyy riskinsä: tulevaa ylioppilaskoetta on kritisoitu sen nopeasta aikataulusta ja

sähköisen vastaamisen opettamisen tasosta lukiolaisille. Jokaisella on lähtökohtaisesti

yhtäläinen koulutusjärjestelmän antama teoreettinen tieto, mutta sähköinen vastaaminen

ja matematiikan teorian teknologinen käsittely vaativat opetukselta riittävää ohjausta

jokaiselle lukiolaiselle. Tämä on se eriarvoistava tekijä, johon tutkielmassa pureudutaan.

Tutkimuksessa haastateltiin matematiikan opettajia eri lukioista ympäri Suomea.

Tutkimus on kvalitatiivinen ja haastateltaviksi valittiin mahdollisimman tasaisesti eri

kokoisista lukioista hyvin kattavalta alueelta. Vastanneet lukiot jaoteltiin kokonsa

puolesta kolmeen ryhmään ja sijaintinsa puolesta neljään sektoriin.

Merkittäviä ongelmakohtia ei tutkimuksesa havaittu. Riskinä kuitenkin

huomautettakoon eteläisimmän sektorin hieman korkeampi teknologian käyttö:

aluevertailuun voisikin tehdä kohdennetun tutkimuksen. Lisäksi vastausten perusteella

opettajilla on huoli teknologiahankintojen rahallisten kulujen aiheuttamasta

eriarvoistumisesta. Henkilökohtaisia laitteita ja ohjelmia vaaditaan suhteellisen paljon,

joten tälle saralle jatkotutkimus olisi suotavaa.

iii

Abstract

Technology has become an essential part in Finnish high school mathematics, both for

students and teachers. The importance of technology can be argued by using learning

theories, such as constructivism and theories about metacognition. Technology supports

the actions of teacher and students, both as individuals as groups.

Finnish Matriculation Examination Board has also reacted to the development of

technology, and so the matriculation examination will be fully electronic in year 2019.

Therefore, every high school student must know how to answer mathematical tasks

electronically. This includes risks, because upcoming examination has been criticized for

its haste schedule and the quality of teaching electronical answering for the students. In

theory, every student has equal skills by education, but they may not have equal

answering skills when it comes to electronical tasks. Theory of mathematics can be tricky

to handle with electronical devices: the differences among answering skills cause

inequality, if it affects the grades. This problem is in the focus of this thesis.

Several teachers from different Finnish high schools were interviewed. Research was

qualitative, and interviewees were chosen from different sized schools all around Finland.

These high schools were then categorized into three categories by their size and to four

sectors by their location.

According to the responses, there are no systematic problems about inequality of

technology assisted teaching. Although, one minor risk was found: the most south sector

seems to be a bit more technology friendly: this should be inspected further later. Second

matter requiring further inspection is teachers’ concerns regarding monetary input into

technology of the students. This is, according to the responses, the major inequality issue

in Finnish high schools, and it will become even larger problem as the number of required

devices and programs grows. This should be acknowledged and discussed.

iv

Esipuhe

Pro Gradu -tutkielmani on käytännössä opiskelujeni kruununjalokivi: siihen kiteytyy yli

vuosikymmenen oppiminen ja opiskelu, yrittäminen ja onnistuminen, epätoivo ja tuska

sekä usko ja toivo. Päällimmäiseksi, kirkkaimmaksi kerrokseksi jää kuitenkin siihen

kiteytyvät hyvät muistot, kokemukset ja oppi. Alusta alkaen olen kiinnostunut

opettamista tukevasta teknologiasta, joten tutkielman aihe on luonnollinen, vaikkakin

haastava. Koulutuksen, tutkielman, sijaisuuksien ja harjoitteluiden jälkeen koen olevani

valmistumassa minulle oikeaan ammattiin.

Tätä esipuhetta kirjoittaessani olen ottamassa seuraavaa suurta askeltani elämässä:

siirtymistä opiskelijan maailmasta pois työelämään. Harppausta on madaltanut saamani

koulutus Joensuun kampuksella Normaalikoululla ja sen monilla eri laitoksilla sekä

kosketukset työelämään Hyvinkään Yhteiskoulun lukiolla ja Juvan yläkoulussa. Tarjottu

tuki on ollut ilo ottaa vastaan hyvin laajalta kirjolta eri ihmisiä. Haluan kiittää

vanhempiani, veljiäni, ystäviäni, kollegoita ja rakastani, jotka ovat tukeneet

horjahtaessani ja nostaneet kaatuessani. Tätä tutkielmaa ei olisi ilman heitä.

Tutkielman kannalta erityisen kiitoksen ansaitsevat jokainen haastattelukutsuun

vastannut opettaja sekä ohjaaja Antti Viholainen, jonka antama tuki ja ohjeistus oli

merkittävä tekijä tutkielman etenemisessä.

Joensuussa 11.4.2018

“Technology will never replace great

teachers, but technology in the hands of

great teachers is transformational”

George Curos

v

Sisältö

1 Johdanto 1

2 Lukiomatematiikka ja teknologia 4

2.1 Teknologian luonteesta 4

2.2 Opettaja ja teknologia 6

2.3 Lukion opetussuunnitelma 2015 ja sähköinen yo-koe 8

2.4 Tekniset apuvälineet opetustilanteissa 10

2.4.1 Laitteet ja laitteistot 10

2.4.2 Ohjelmat ja sovellukset 11

2.4.3 Sähköinen oppimateriaali 12

2.5 Teknologinen yhdenvertaisuus ja sen merkitys 12

2.6 Teknologian jaottelu lukiomatematiikassa 13

2.7 Lukiomatematiikan teknologian tulevaisuus 16

3 Teknologia oppimisteorioiden tukena 18

3.1 Konstruktivismi ja teknologia: toistensa tukena 18

3.2 Käsitteellinen muutos oppimisessa 20

3.3 Metakognitio 22

3.4 Motivaation merkitys oppimiselle 23

3.5 Yhteisöllinen oppiminen 24

4 Tutkimusmenetelmät 25

4.1 Lähtökohdat tutkimukselle 25

vi

4.1.1 Tutkimussuunnitelma 25

4.1.2 Kvalitatiivinen tutkimusjoukko 26

4.2 Tutkimuksen toteuttaminen 26

4.2.1 Kyselylomake ja sen laatiminen 26

4.2.2 Aineiston kerääminen 27

4.2.3 Tutkimuksen haasteet 27

5 Tulokset 29

5.1 Teknologialäheisyys opetustilanteissa 29

5.1.1 Laitteet ja laitteistot 29

5.1.2 Ohjelmat ja ohjelmistot 31

5.2 Teknologia erilaisissa tilanteissa 33

5.2.1 Oppitunnin vaiheet 33

5.2.2 Matematiikan osa-alueet 34

5.3 Opettajien mielipiteet teknologiasta 35

5.3.1 Teknologian vaikutus opettamiseen ja oppimiseen 35

5.3.2 Koulu ja teknologia 36

5.3.3 Sähköinen ylioppilaskoe, OPS ja kouluteknologian tulevaisuus 36

6 Johtopäätökset 40

6.1 Keskivertovastaajan mielipiteet 40

6.2 Teknologisten oikeuksien toteutuminen 42

6.3 Yhdenvertaisuus lukioiden välillä 44

6.3.1 Sijainti 45

6.3.2 Koko 48

6.4 Tutkimusaiheen tulevaisuus 50

Viitteet 51

Liite A Kyselylomake 56

Liite B Sanalliset vastaukset 60

1

Luku I

1 Johdanto

Yhteiskunnan kehitys on lähes jokaisella aspektilla siirtynyt teknologian moninaiseen

maailmaan. Tämä kehitys luo niin mahdollisuuksia kuin riskejäkin, jotka eivät muutamia

vuosikymmeniä sitten olleet lainkaan mahdollisia. Esimerkiksi tiedon määrä ja saatavuus

ovat ottaneet merkittäviä askeleita internetin ja www:n laajennettua kannettaviin

laitteisiin, kuten älypuhelimiin. Kehitys luo edellä mainittuja uhkia: tietoturva,

valeuutiset, mediavaikuttaminen ja kybersodankäynti ovat käsitteinä melko tuoreita,

kehityksen edetessä muovautuneita aiheita. Koska teknologinen kehitys etenee jokaisen

lapsen ja nuoren arjessa, tulee myös koulutuksen valmistaa nuorista päteviä yhteiskunnan

jäseniä, myös sähköisessä maailmassa. Teknologia onkin tullut suomalaiseen lukio-

opetukseen pysyvästi, myös matematiikassa.

Koulumaailmassa on käynnissä ns. ”digiloikka”, jossa digitalisaatio tapahtuu suhteellisen

nopeasti opetuslaitoksissa. Teknologisen vallankumouksen voidaan sanoa jatkuvan

edelleen, sillä ylioppilaskokeet ovat täysin sähköiset vasta vuoden kuluttua vuonna 2019.

Yleisessä keskustelussa onkin laajasti pohdittu matemaattisten aineiden sähköisen

vastaamisen tuovan enemmän negatiivisia kuin positiivisia vaikutuksia opiskelijoille sekä

opettajille. Ylioppilastutkintolautakunnan asettamien tavoitteiden mukaisesti

ensimmäiset sähköiset matematiikan kirjoitukset ovat keväällä 2019. Aikataulua on

pidetty itsessään eriarvoistavana, sillä lukiolaiset eivät mahdollisesti ehdi harjoitella

riittävästi teknologian käyttämistä matemaattisiin ongelmiin vastaamisessa, jolloin

ylioppilaskokeen vastaukset eivät mahdollisesti kuvaisi opiskelijan todellista taitotasoa.

Koska ensimmäiset sähköisen yo-kokeen tekijät ovat jo aloittaneet oman lukiopolkunsa,

olisikin ideaalista, että sähköinen tuki olisi opetuksen ja oppimisen kannalta hyvinkin

pitkälle edennyt. Tämän tutkimuksen keskeisenä tavoitteena onkin selvittää lukioiden

2

eroavaisuuksia tässä etenemisessä ja tarkastella tätä kautta opiskelijoiden

yhdenvertaisuutta. Suomalaisten lukioiden teknologisia valmiuksia on aiemmin

tarkasteltu muutamiakin kertoja (mm. Lakervi, 2013 ja Hiiri, 2014), mutta nopean

kehityksen vuoksi aiheeseen on perusteltua palata. Teknologian ja lukiomatematiikan

suhde voidaankin jakaa kaavion 1 mukaisiin ajanjaksoihin: -2012, 2012-2016, 2016-2019

sekä 2019-. Teknologiset murrokset voidaan asettaa ylioppilaskokeen kehitysaskeliin.

Ennen vuotta 2012 käytettiin vain graafisia tai neliölaskimia. Vuoden 2012 yo-kokeeseen

ylioppilastutkintolautakunta (YTL) hyväksyi symbolisen laskimen, minkä koettiin olevan

teknologian aiheuttama eriarvoistava elementti, kun vastauksia ei tarvinnut perustella.

Vuosina 2012-2016 YTL valmistautui seuraavaan uudistukseen, kun 2016 yo-kokeen

teknologian käyttöä rajoitettiin jakamalla yo-koe laskimettomaan ja laskimelliseen osaan.

Vuosina 2016-2019 lukiot ja YTL valmistautuvat tulevaan täysin sähköiseen yo-

kokeeseen. Vuodesta 2019 eteenpäin sähköinen yo-koe oletettavasti muovautuu, kun

käytettävät ohjelmat kehittyvät tai korvautuvat.

Kaavio 1 Teknologian ja lukiomatematiikan suhteen kehitys.

Suomessa lukiokoulutusta annettiin vuonna 2016 yhteensä 389 oppilaitoksessa, joista

lukioita oli 342 (Tilastokeskus), joten on tarpeellista tarkastella digitalisaation etenemistä

eri puolilla Suomea, erikokoisissa lukioissa. Tässä tutkielmassa tarkastellaan tämän

etenemisen mahdollisesti aiheuttamaa eriarvoistumista teknologian tukeman opetuksen

3

saamisessa opiskelijoiden keskuudessa erilaisten lukioiden välillä. Aineisto kerättiin

keväällä 2017 yhteensä 17 eri lukiosta ympäri Suomea, ja ne on jaoteltu maantieteellisen

sijaintinsa sekä kokonsa perusteella. Jaottelu on esitetty kappaleessa 6.4.

Tutkielmassa esitellään teknologian osuutta lukiomatematiikan opetuksessa sekä sen

moninaisuutta ja mahdollisuuksia tukea oppimista nykyisellä tasollaan sekä

lähitulevaisuudessa luvussa 2. Jotta voidaan perustella teknologialla tuetun opettamisen

ja oppimisen mahdollistavan opiskelijoiden eriarvoistumista lukiovalinnan perusteella,

on oppimista tarkasteltava myös teoreettisesti. Kappaleessa 3 esitellään keskeisimpiä

oppimisteorioita ja -käsitteitä, joihin teknologian tuki vahvasti linkittyy, kuten

konstruktivismia, metakognitiota sekä motivaation merkitystä. Kappaleen 3 aiheisiin

palataan myös Johtopäätöksissä kappaleessa 6.

”Digiosaaminen on kansalaistaito nyky-yhteiskunnassa, joten perus-

ja lukiokoulutuksen tulisi taata riittävät digitaaliset valmiudet jatko-

opintoihin ja työelämään”

Piia Simpanen, Teknologiateollisuus ry

4

Luku II

2 Lukiomatematiikka ja teknologia

Teknologia on olennaisen osa modernia, jokapäiväistä arkeamme. Tieto- ja

viestintäteknologia on kehittynyt radikaalisti viimeisten vuosikymmenten aikana. Koska

teknologian kehitys on kaikille aloille ominaista, eikä vain kuluttajateknologian

kilpailukehitystä, on koulujen teknologia ottanut suuria askelia. Suomalaisissa kouluissa

voidaan puhua erittäin nopeasta kehityksestä, sillä teknologia vasta tuli

opetussuunnitelmaan, ja jo kehittyy nopeammin kuin vanhat mallit saadaan hiottua

toimiviksi.

2.1 Teknologian luonteesta

Teknologia tulee kreikan kielen sanoista techne ja logos. Techne viittaa taiteisiin ja

taitoihin, kun logos tarkoittaa puhetta ja ajatuksia (Järvinen, 2001). Näin ollen ajatukset

ja toiminta ovat mukana teknologiassa. Järvinen esittää, että tekniikka nykyään on vain

luonnollista jatkumoa miljoonia vuosia vanhalle ketjulle, jonka viimeisiä lenkkejä ovat

uusimmat viestintäjärjestelmät ja tietokoneet. Toisaalta, Parikka ja Rasinen (1994)

kuvaavat teknologiaa seuraavasti: ”teknologia on teknisten välineiden, laitteiden ja

koneiden --- sekä niiden taitavaa ja hallittua käyttöä tuotteiden ja palveluiden

aikaansaamiseksi.” Tällöin oppimisen välineitä ovat laitetekniikan ja valmistustekniikan

teknologiset ratkaisut. (Kuva 1)

5

Kuva 1 Teknologian käsite opetuksessa (Parikka, Rasinen s. 18).

Järvisen (2001) mukaan matematiikka ja luonnontieteet tulisi huomioida yleisen

teknologiakasvatuksen kehittämisessä. Tulee kuitenkin huomioida, että teknologian

näkökulmasta matematiikka ei ole yksinään merkityksellinen, vaan se on pikemminkin

merkittävä työkalu ongelmanratkaisussa. Vastaavasti luonnontieteillä on monta

merkitystä teknologian kannalta: niiden tavoitteena on totuuden etsiminen ja

käytännönläheisten ratkaisujen tukeminen luonnonlakien kautta. Tällöin teknologia ei ole

vain osa tieteellistä ajattelua, sillä on paljon arjen teknologiaratkaisuja, jotka eivät vaadi

lainkaan tieteellistä tarkastelua toimiakseen (Järvinen 2001). Vastaavasti, tulee lukiotason

matematiikassa käytettäviä teknologisia ratkaisuja tarkastella myös kriittisesti, sillä usein

Kommunikaatio:

• teknologian

käsitteistö

• tekninen suunnittelu

ja piirtäminen

• teknisten alojen

symbolit ja

toimintakaaviot

• teknologian ja

ympäristön

vuorovaikutus

6

ongelmien ilmetessä kritisoidaan käyttäjän kyvyttömyyttä eikä teknologian toimivuutta

(Parikka, Rasinen 1994).

2.2 Opettaja ja teknologia

Suomalaisten lukio-opettajien suhtautuminen teknologiaan on positiivista, ja yli puolet

käyttääkin sitä mielellään opetuksessa (Hiiri 2014). Suomessa opettajat ovat paremmassa

tilanteessa mahdollisuuksiltaan hyödyntää teknologiaa, kun verrataan muiden maiden

opettajiin (Järvelä, Häkkinen ym. 2006). Tämä ei kuitenkaan takaa suomalaisen lukio-

opiskelijan saavan opetusta teknologian tukemana. Opettajilla kaikilla asteilla on ollut

vaikeuksia omaksua uutta teknologiaa osaksi omaa opetusta, kuten voidaan nähdä

esimerkiksi Koulujen tietotekniikkakartoituksesta sekä Järvelän, Häkkisen ym. sekä

Hiiren tutkimuksista. Vuosituhannen alussa teknologian toivottiin muuttavan opetusta ja

kouluja perinpohjaisesti, mutta kuten Ilomäki & Lakkala (2006) esittävät: ”odotukset ovat

ristiriitaisia: syvällinen muutos ei voi tapahtua kovin nopeasti.” Heidän mukaan tämä

omaksuminen saattaisi kestää jopa 3-5 työvuotta, eli käytännössä vähintään yhden

ikäryhmän lukio-opintojen ajan. Näin ollen yksi ikäryhmä jää ns. koeryhmäksi uuden

teknologian omaksumiseen, opettajan yrityksen ja erheen keskelle. Jo vuonna 1999

opetusministeriö kehitti tieto- ja viestintätekniikan täydennyskoulutusta opettajille, jossa

ilmeni suuria puutteita opettajien osaamisesta. Ilomäen & Lakkalan (2006) tutkimuksissa

nostetaan esille suomalaisten opettajien vähäisen teknologian käyttämisen pääsyyksi

opettajien taitojen puutteen. Puutteen syyksi taasen he esittävät motivaation ja

kiinnostuksen puutteen. Tämä on kuitenkin ristiriidassa Hiiren tutkimuksiin, jotka

osoittavat päinvastaista. Julkaisuilla on kuitenkin kahdeksan vuotta (2006 ja 2014) eroa,

joten voidaan todeta, että opettajien suhtautuminen on ajan kanssa muuttunut

positiivisemmaksi. Teknologia on modernissa opettamisessa paljon muuta kuin pelkkä

tietokone, joten on vain luonnollista, että uusissa tutkimuksissa saadaan (ja tullaan

saamaan) erilaisia tuloksia.

Opettajien ja teknologian suhde on hyvin ristiriitainen. Teknologia tulisi omaksua

samalla, kun sen käyttöä tulisi opettaa opiskelijoille. Lisäksi yleisessä keskustelussa

nuorisosta on puhuttu ”diginatiiveina”: ihmisinä, jotka osaavat ja omaksuvat kaiken

teknologian. On kuitenkin havaittu, että vaikka nuoret käsittelevät älypuhelimia ja

sosiaalista mediaa luonnollisesti, ei työskentelyohjelmistot ole juurikaan hallussa (Yle.fi,

22.6.2017). Tällöin opettajan ”kyllä te nämä osaatte” -asenne on hyvin epäsuotuisa nuoria

7

kohtaan, mikä hidastaa työskentelyohjelmistojen oppimista. Nuorilla opettajilla on etua

siinä, että esimerkiksi tietokonetta useat käyttävät ennen työuraa sekä vapaa-ajallaan.

Nykyisessä opettajankoulutuksessa ohjataan teknologian käyttöön oppituntien

suunnittelussa sekä opetuksessa. Jo työssä olevat opettajat eivät saa yhtä yksilökohtaista

koulutusta, vaan yritykset ja erehdykset jäävät pitkälti yksittäisen opettajan vastuulle.

Tällöin riskinä on motivaatiopula ja paluu perinteikkäämpään opetukseen. Kuitenkin, on

sopivaa tarkastella teknologian opetuskäyttöä koulujen ja opettajayhteisöjen tasolla.

Lukioissa on tarjolla kollegiaalista tukea sekä useilla lukioilla onkin ATK-vastaava, joka

ylläpitää tekniikan toimivuutta kouluyhteisössä. Tieto- ja viestintäteknologia muokkaa

lukioyhteisöjä kokonaisuuksia, eikä vain opettajia yksilöinä. Ilomäki ja Lakkala (2006)

kuvaavat innovatiivista koulua, jossa opettajat ja oppilaat (ja koulu itsessään) ovat

aktiivisia toimijoita ja kehittävät omaa kouluyhteisöään (kuva 2). Samaa mallia voidaan

laajentaa lukioyhteisöön. Lukioiden muutkin toimijat, kuten opiskelijoiden vanhemmat

ja kansalliset ohjeistukset voivat muokata opettajan ja teknologian suhdetta. Tämän

suhteen ollessa hyvin altis erilaisille muuttujille, Ilomäki ja Lakkala (2006) toivoisivat

teknologian olevan opetuksen kehittämisessä enemmän rengin kuin isännän asemassa.

”Teknologia ei kohenna oppimista kuin taikasauva”

8

Kuva 2 Ideaalinen, innovatiivinen koulu (Järvelä, Häkkinen, ym.).

Allsop (2016) tiivistää teknologian tilanteen nykykoulutuksessa esseessään hyvin: jos

teknologiaa lisätään huonoon rutiiniin, niin opettaminen sekä oppiminen tulevat olemaan

laadultaan heikkoja, sillä teknologia ei kohenna oppimista kuin taikaiskusta. Tuoreimpien

tietokoneiden ja ohjelmistojen läsnäolo luokassa ei tarkoita, että oppijat oppivat

paremmin. Hän kuitenkin myöntää teknologian arvon hyvän pedagogisen lähestymisen

tukena, ja oikein käytettynä teknologia voi auttaa oppijoita oppimaan todellakin

paremmin.

2.3 Lukion opetussuunnitelma 2015 ja sähköinen yo-koe

Uusin Opetushallituksen hyväksymä lukion opetussuunnitelma (LOPS) hyväksyttiin

vuonna 2015 ja astui voimaan syksyllä 2016. Sitä aikaisempi LOPS hyväksyttiin yli

kymmenen vuotta sitten, vuonna 2003. Näiden kahden suunnitelman välillä teknologia

on ottanut merkityksellisiä kehitysaskeleita. Esimerkiksi, vuonna 2003 kaikki Nokian

9

julkaisemat matkapuhelimet eivät olleet edes värinäytöllisiä, saati varustettuna

multimediaominaisuuksin (Nokian hallituksen toimintakertomus, 2003). Jokainen voi

tarkastella uusimpia puhelimia ja verrata tähän. Toinen hyvä verrokki teknologian

kehitykselle tässä ajassa on internetin maksiminopeus, joka on saavutettu valvotuilla

yhteyksillä. Vuonna 2003 se oli 923 Mb/s (CNN), kun vuonna 2014 se oli jo 43 Tb/s

(Tech2), mikä vastaa 43 000 Mb/s.

Vuoden 2003 opetussuunnitelmassa (Opetushallitus, 2003) ei puhuta lainkaan

teknologian käyttämisestä matematiikassa. Opettajilla, saati opiskelijoilla, ei ollut

teknologisia työkaluja oppimiseen ja opetukseen. Uudessa opetussuunnitelmassa

teknologia mainitaan useita kertoja. Arvioinnissa tulisi huomioida teknisten

apuvälineiden valinta yhdenvertaisena tavoitteena mm. laskutaidon ja muiden

menetelmien ohella. Lähes jokaisen kurssin individuaaleissa tavoitteissa mainitaan

tavoite osata käyttää teknisiä apuvälineitä kurssin sisällön käsittelyssä. Yleisissä

tavoitteissa tarpeelliset tekniset apuvälineet luetellaan tarkemmin: dynaamisen

matematiikan ohjelmistot, symbolisen laskennan ohjelmistot, tilasto-ohjelmistot,

taulukkolaskenta, tekstinkäsittely sekä digitaaliset tiedonlähteet. Tekstinkäsittely voi

kuulostaa melko yksinkertaiselta, mutta Opetushallitus viitannee tässä myös

matemaattisen merkistön hallitsemiseen yleisimmillä tekstinkäsittelyohjelmilla.

Ensimmäiset sähköiset ylioppilaskirjoitukset järjestettiin syksyllä 2016 ja ne laajentuvat

porrastetusti eri aineet kerrallaan, aloittaen kielistä ja reaaliaineista ja päättyen

matematiikkaan keväällä 2019. Tällöin kaikki kirjoitukset ovat sähköisiä. Matematiikan

kirjoitusten yksinäisyys jäädä viimeiseksi juontanee juurensa hankalasta toteuttamisesta,

sillä matematiikka vaatii laskuja ja merkistöä, joita ei voi perinteisellä

tietokonenäppäimistöllä toteuttaa. Digabin (joka vastaa sähköisen ylioppilaskokeen

kehittämisestä) mukaan tämänhetkinen suunnitelma on tarjota kaksi eri vaihtoehtoa

vastaamiseen: CAS-laskentaohjelmisto ja kuvakaappaukset, tai

tekstinkäsittelyohjelmalla kirjoittaminen ja matemaattisen merkistön lisääminen

graafisen käyttöliittymän kautta. Sama vastausmalli tulisi myös fysiikan, kemian ja

osittain maantieteen kokeeseen. Digabin verkkosivuilla myönnetään (7.6.2017), että

ohjelmistovalikoima elää jatkuvasti, joten nähtäväksi jää, kuinka matemaattisten aineiden

yo-koe lopulta järjestetään. Ongelmaksi voi muodostua myös erilaisten

ohjelmistolisenssien hankkiminen, sillä Ylioppilastutkintolautakunta pyrkii hankkimaan

kaikille tasapuolisesti ilmaiset lisenssit kokeiden ajaksi, mutta Digabin mukaan on

mahdollista, että osa ohjelmistoista jää rahallisesti opiskelijan vastuulle. Tämä on omiaan

10

eriarvoistamaan opiskelijoiden mahdollisuuksiin selviytyä kirjoituksista, mutta jo

muutamia vuosia on vallinnut opiskelijan vastuu laskimestaan, eikä ohjelmistolisenssit

välttämättä muuta tätä epäsuhdetta opiskelijoiden rahallisessa tasa-arvoisuudessa.

Lopullinen ohjelmistojen aiheuttama rahankulu selviää vasta, kun varsinaiset ohjelmistot

vahvistetaan.

2.4 Tekniset apuvälineet opetustilanteissa

Kuten aiemmin mainittiin, Opetushallitus nimeää teknologian matematiikan opiskelussa

teknisiksi apuvälineiksi. Se ei kuitenkaan erikseen listaa, millaista teknologiaa opettajat

voivat hyödyntää omassa opettamisessaan. Seuraavaksi on listattu erilaisia laitteita ja

ohjelmia sekä sähköisiä oppimateriaaleja niin opettajille kuin opiskelijoillekin.

2.4.1 Laitteet ja laitteistot

Perinteikkäin tekninen apuväline matematiikassa on laskin, joka on kehittynyt pitkälle

perinteikkäästä taskulaskimesta. Vielä viime vuosikymmenen vaihteessa

lukiomatematiikassa hyödynnettiin funktiolaskimia, joilla pystyy tekemään

yksinkertaista graafista tarkastelua sekä ratkaisemaan yksinkertaisia funktioita.

Symbolinen laskin (ts. CAS-laskin) tuli lukioihin asteittain vuosikymmenen alussa ja

ylioppilaskokeeseen 2012, ja on nyt pitkässä matematiikassa jo täysin syrjäyttänyt

funktiolaskimet ylivertaisilla ominaisuuksillaan. Integrointi, derivointi, yhtälönratkaisu,

graafinen analyysi ja data-analyysi ovat vain muutamia mahdollisuuksia. CAS-laskin

maksaa kuitenkin selvästi enemmän kuin funktiolaskin.

Muita käsilaitteita kouluissa ovat mm. e-kirjan lukulaite, tabletti ja älypuhelin. E-kirjoille

suunnattujen lukulaitteiden edut suhteessa normaaliin tablettiin ovat käytännönläheisiä:

lukulaitteen näyttö on optimoitu kirjoille, eikä se kuluta siten paljoa virtaa ja on silmille

parempi vaihtoehto pitkällä aikavälillä. Lisäksi yhteen lukulaitteeseen mahtuu satoja

kirjoja, mutta niin normaaliin tablettiinkin. Yleisimpiä tabletteja ovat Applen iPadit,

Android -pohjaiset tabletit sekä Windows -pohjaiset tabletit (Natunen, 2013).

Älypuhelimet löytyvät lähes jokaisen opiskelijan taskusta, mutta ne jakavat opettajien

keskuudessa mielipiteitä. Niissä on paljon potentiaalia olla toimiva laitekanta

oppimiseen, mutta ne sisältävät paljon riskejä, pääosin häiriökäytössä.

11

Lukioissa jo käytännössä pakollisena laitteena on kannettava tietokone, ”läppäri”.

Käytännössä tietokoneet ovat joko Windows -pohjainen PC tai OSX -pohjainen Mac.

Lisäksi käyttöjärjestelmiä voivat olla esimerkiksi Linux tai Chrome OS. Digabi linjaa,

että Windows, OSX sekä Linux ovat Abitille (ylioppilaskokeen käyttöliittymä) sopivia

käyttöjärjestelmiä, mutta Chrome OS voi aiheuttaa ongelmia. Matematiikassa

tietokoneiden käyttäminen ei ole suuri välttämättömyys CAS-kämmenlaitteiden

monipuolisuuden takia.

Suoraan opettamiseen liittyviä laitteita ovat mm. älytaulu (kuten SMART Board),

videotykki ja dokumenttikamera. Älytaulu toimii kuin valkokangas videotykille, mutta

taulu on interaktiivinen eli toimii kosketuksella. Näin taululle esitettyyn materiaaliin voi

piirtää ja kirjoittaa. Dokumenttikameran avulla opettaja voi näyttää erilaisia monisteita ja

esimerkiksi esittää muistiinpanot kirjoittaen ne itse edessä olevalleen paperille.

Dokumenttikameraa voisi kutsua modernisoiduksi piirtoheittimeksi.

2.4.2 Ohjelmat ja sovellukset

Lukioissa nähdään monia ohjelmia ja sovelluksia monilla eri alustoilla. Jo tietokoneille

on saatavilla laajasti opetustilanteisiin sopivia ohjelmia, kuten taulukointiohjelmistoja,

esitysohjelmia, tekstinkäsittelyohjelmia, ladontajärjestelmiä (kuten LaTeX), graafisia

ohjelmia (kuten GeoGebra) ja niin edelleen. Tunnetuimpia toimisto-ohjelmia ovat

Microsoftin Office -sovellukset (kuten Excel, PowerPoint ja Word) ja ilmaiset

LibreOffice -versiot. Nämä ohjelmat ovat pitkälti opettajalle tärkeitä, mutta esimerkiksi

GeoGebralla opiskelijat voivat itsenäisesti suorittaa opettajan antamia tehtäviä. Etenkin

geometrian konstruktiotehtävissä ohjelma on erittäin toimiva ratkaisu. Mahdollisesti

yleisin tietokoneohjelma opiskelijoiden käytössä on kuitenkin CAS-laskentaohjelmisto.

Esimerkiksi TI-Nspire CAS, jolla on sama käyttöliittymä kuin kämmenlaitteessa

(laskimessa). Pelkkä ohjelmistolisenssi on halvempi kuin laskin, jonka mukana lisenssi

myös tulee, joten osa opiskelijoista on päättänyt olla ostamatta kämmenlaitetta.

Älypuhelimille ja tableteille on saatavia merkittävä määrä erilaisia opetukseen sopivia

sovelluksia, kuten perinteikkäitä laskimia ja monipuolisia pelejä. Esimerkiksi lyhyen

matematiikan yksinkertaiset laskut opiskelija saattaa nopeasti laskea älypuhelimen

laskinsovelluksella. Älypuhelinten käyttö opetuksessa on ollut pitkään julkisen

keskustelun käsittelyssä, mutta opettajilla ja lukioilla on valta päättää omista

linjavedoistaan aiheesta. Esimerkiksi Lahden Yhteiskoulun lukion verkkosivuilla

12

(9.6.2017) vahvasti suositaan älypuhelimen hankintaa, muttei sitä kuitenkaan suoraan

vaadita.

”Vaikuttaisi siis, että älypuhelin ja kannettava tietokone ovatkin

yhdessä tällä hetkellä toimivin pari aktiiviselle lukiolaiselle”

Lahden Yhteiskoulun lukion ohjeistus 9.6.2017

2.4.3 Sähköinen oppimateriaali

Sähköinen oppimateriaali viittaa suoraan kustantajien sähköisiin versioihin

oppikirjoistaan, jotka ovat pitkälti käytännössä PDF-muotoisia kirjoja. Tähän kirjoon

kuuluu kuitenkin myös esimerkiksi em. GeoGebra, erilaiset simulaatiot sekä muut

autenttiset materiaalit (Salavuo, 2013). Sähköiset oppikirjat voivat olla erittäin erilaisia

suhteessa paperiseen kirjaan, esimerkiksi interaktiivisuudellaan, mahdollisuuksilla

kirjoittaa muistiinpanoja ja kuten Salavuo esittää, käyttää jopa e-portfoliona. Esimerkiksi

SanomaPron MAY1-kurssin sähköistä kirjaa mainostetaan mm. lupauksilla lisäsisällöstä,

kuten animaatioista, äänitteistä ja lisätietolinkeistä sekä hakutoiminnolla.

Koulujen sähköinen oppimateriaali on saanut kritiikkiä etenkin ns. ”ruutuajan” takia, sillä

nuoret katsovat vapaa-ajallaankin runsaasti erilaisia näyttöjä. Tilastokeskuksen mukaan

jo vuonna 2010 lukiolaiset katsoivat televisiota ja tietokoneen näyttöä vapaapäivinä

keskimäärin lähes neljä tuntia ja koulupäivinä noin kolme tuntia. Norjalaisen tutkimuksen

(The Guardian verkkosivut 10.6.2017) mukaan lisääntynyt ruutuaika nuorilla haittaa

suoraan unen määrää ja laatua. Myös suomalaiset lukiolaiset itse ovat kritisoineet (HS.fi

10.6.2017) sähköisten kokeiden ja materiaalien haitanneen heitä esimerkiksi migreenin

vuoksi.

2.5 Teknologinen yhdenvertaisuus ja sen merkitys

Yhdenvertaisuus on yleisesti ajateltu tavoite yksilöiden välille maailmassa ja Suomessa.

Suomen perustuslain 6 § sanoo, ettei ketään saa asettaa erilaiseen asemaan heidän

yksilöllisistä taustoistaan riippumatta. Lisäksi Suomessa on voimassa oleva

Yhdenvertaisuuslaki (YhdenvertL). Tämän 6 § sanotaan, että ”Koulutuksen järjestäjän

velvollisuus [on] edistää yhdenvertaisuutta” ja sen toisen momentin mukaan koulutuksen

13

järjestäjän tulee huolehtia suunnitelmasta yhdenvertaisuuden edistämiseksi. Tässä

koulutuksen järjestäjällä tarkoitetaan esimerkiksi kuntaa tai kuntayhtymää. Kuitenkin

useilla lukioilla on oma yhdenvertaisuussuunnitelmansa, monesti koska lukio on kunnan

ainoa. Esimerkiksi Kauhajoen lukiolla on kolmen vuoden (2016-2019) tasa-arvo- ja

yhdenvertaisuussuunnitelma. Opetushallitus ohjeistaa verkkosivuillaan (10.6.2017)

seuraavasti: ”Oppilaitoksen tasa-arvosuunnitelma ja yhdenvertaisuussuunnitelma voivat

olla samassa asiakirjassa ja ne voivat sisältyä opetussuunnitelmaan. Kumpikin

suunnitelma tulee olla laadittuna 1.1.2017 mennessä.” Ohjeet suunnitelman luomiseen

löytyy esitteestä ”Oppia kaikille!” jonka on luonut sisäasiainministeriön työryhmä.

Ohjeistuksessa ei kuitenkaan sanallakaan puhuta teknologiasta eriarvoistavana tekijänä,

vaan pitkälti keskitytään erilaisten vähemmistöjen (maahanmuuttajat, romanit,

näkövammaiset jne.) asemasta keskusteluun sekä toimintaohjeisiin, eikä lainkaan

ekonomiseen taustaan liittyviin haasteisiin lukiomaailman kulujen ollessa merkittävät

ilmaiseksi koulutukseksi.

Teknologisella yhdenvertaisuudella tarkoitan jokaisen opiskelijan mahdollisuutta käyttää

saman tasoisia teknisiä apuvälineitä omassa oppimisessaan riippumatta

sosioekonomisesta taustastaan sekä saamaan teknologian tukemaa opetusta

asuinpaikastaan riippumatta. Koulutuksen yhdenvertaisuuden heikentymisestä on jo

todisteita Pisa-tulosten perusteella, vaikka Suomi on pitkään ollut tässä edistyksellinen

valtio (Yle.fi, 22.6.2017). Lisäksi taitotaso erilaisten tietokoneohjelmien käytössä tulee

olla jokaisella opiskelijalla lähes sama, ja tästä esimerkiksi matemaattisten aineiden

opettajain liitto on huolissaan (mtv.fi, 22.6.2017). Teknologia alkaa juurtua osaksi meitä

ja muuttamaan olemassa olevaa arvomaailmaa, ja YK onkin esimerkiksi määrittänyt

vuonna 2016 pääsyn internettiin ihmisen perusoikeudeksi (Tekniikkatalous.fi 12.6.2017).

Teknologiaa ei enää voi määritellä suomalaisissa lukioissa oikeudeksi, vaan

velvollisuudeksi, opiskelijan ja opetuksen järjestäjän puolelta. Velvollisuuden keskiöön

kuitenkin jää henkilökohtaiset kannettavat tietokoneet ja sähköiseen yo-kokeeseen

vaadittavat tietokoneet ja muut laitteistot. Kappaleessa 2.6 eritellään lukiomatematiikan

teknologiaa tarkemmin.

2.6 Teknologian jaottelu lukiomatematiikassa

Jaan lukiomatematiikan teknologian opiskelijan velvollisuuksiin, oikeuksiin ja

mahdollisuuksiin. Velvollinen teknologia on lukion läpäisemisen kannalta pakollinen

14

hankinta. Teknologiset oikeudet ovat opetuksen ja oppimisen kannalta merkittäviä

innostavina ja helpottavina tekijöinä, ja tulisi olla jokaisen opiskelijan saatavilla. Loput

kategorisoidaan teknologisiksi mahdollisuuksiksi, jotka ovat opetukselle ja oppimiselle

hyödyllisiä, mutta ei ainakaan vielä pakollisia hankintoja tai ovat hyötysuhteeltaan

riittämättömiä. Kappaleen 2.4 teknologisten apuvälineiden luokittelu on esitetty

taulukossa 1.

Taulukko 1 Teknologisten apuvälineiden luokittelu.

Velvollisuus Oikeus Mahdollisuus

Tietokone Geometriaohjelma Älypuhelin

Nelilaskin Taulukointiohjelma Tabletti

CAS-laskin* tai Tekstinkäsittelyohjelma E-kirjan lukulaite

CAS-ohjelmisto* Dokumenttikamera Esitysgrafiikkaohjelma Sähköiset oppimateriaalit Älytaulu *Pitkässä matematiikassa

Velvollisessa teknologiassa tietokone on lukiovaatimusten mukaisesti. Näin ollen se

voidaan velvoittaa myös matematiikan opetukseen. Samassa sarakkeessa on myös

nelilaskin, joka voidaan korvata tietokoneen tai älypuhelimen oletuksena löytyvällä

laskinsovelluksella. Pitkässä matematiikassa on kuitenkin käytännössä pakollista olla

CAS-ohjelmisto tietokoneella tai CAS-kämmenlaite. Esimerkiksi sähköisessä

ylioppilaskokeessa tullaan hyödyntämään CAS-ohjelmistoa.

Oikeutettava teknologia on pitkälti opiskelijan tietokoneohjelmistoja sekä opettajan

sähköisiä opetusvälineitä. Esimerkiksi geometriaohjelma GeoGebra on ilmainen,

avoimen lähdekoodin ohjelma, saatavilla älypuhelimille, tableteille ja tietokoneille.

Toimisto-ohjelmista on olemassa myös ilmaisia ohjelmia. Dokumenttikamera ja älytaulu

ovat lukioille melko suuria investointeja, olettaen, että molemmat hankitaan jokaiseen

luokkahuoneeseen. Niiden hyöty opettamisessa on kuitenkin merkittävää suhteessa

perinteisen liitutaulun sijaan (innostavuus, helppokäyttöisyys, monipuolisuus), joten

luokittelen ne opiskelijan oikeudeksi saada opetusta, jossa näitä hyödynnetään.

Kustantajien tarjoama kurssikohtainen sähköinen materiaali on pääosin maksullista, ja

maksu koituu opiskelijan maksettavaksi. Ne voivat kuitenkin korvata maksullisen

kurssikirjan, joten hankinta ei sinällään tuota lisäkustannuksia. On myös ilmaisia

15

sähköisiä oppimateriaaleja, joten luokittelen ne kokonaisuutena opiskelijan oikeuksiin.

Osaa voidaan käyttää myös opettajajohtoisena opetusmateriaalina, mutta niitä en enää

laske opiskelijan oikeuksiksi, vaan pikemminkin opiskelijan mahdollisuuksiksi.

Opiskelijan mahdolliseen teknologiaan lukeutuu kolme kämmenlaitetta (älypuhelin,

tabletti ja e-kirjan lukulaite) sekä opettajan työkaluna esitysohjelma, kuten PowerPoint

tai erilaiset PDF-lukijat, jos esitys on luotu tähän tiedostomuotoon. Esitysohjelmaksi siis

lasketaan tässä tutkimuksessa niitä ohjelmia, joita hyödynnetään erilaisten diaesitysten

esittämisessä.

Em. kämmenlaitteet lukeutuvat opiskelijan mahdolliseen teknologiaan, sillä niiden

hyötysuhde matematiikan opiskelussa on hyvin pientä. Olettaen, että opiskelijalla on

käytössään kannettava tietokone, ei tabletti tuo riittävästi lisähyötyä, jotta erillinen laite

olisi kannattavaa hankkia. Tabletin tuomat hyödyt, kuten kosketusnäyttö ja koko, voidaan

sisällyttää kannettavaan tietokoneeseen ns. ”hybridiläppärin” muodossa. Niissä on

kosketusnäyttö, joka voidaan mahdollisesti irrottaa tai pyörittää 360 astetta, jolloin se

toimii tablettina. Älypuhelimen käyttö lukiomatematiikassa on monimutkaista. Sitä voi

käyttää laskimena tai erilaisten pelien pelaamiseen. Monille älypuhelin on myös

haettavan tiedon portti erilaisten taulukkoarvojen ja kaavojen tarkistamiseen.

Luonnollisesti, älypuhelimien matematiikkasovellukset kehittyvät jatkuvasti, ja niille on

jo nyt saatavilla erilaisia oppimista tukevia sovelluksia, kuten GeoGebran CAS-sovellus.

Kuitenkin huomioiden, että lukion opiskelijoilla on tietokoneet käytettävissä, voi

älypuhelimen toiminnot tuntua melko riisutuilta.

E-kirjojen lukulaitteet poistavat sähköisen materiaalin interaktiivisuuden, tuomatta suuria

hyötyjä matematiikan kirjoihin. Kuitenkin, jos opiskelijan kaikki kirjat ovat löydettävissä

lukulaitteesta, on se kannattava hankinta jo pelkästään tilankäytön ja massaeron vuoksi.

Esitysohjelmat ovat oikeuden ja mahdollisuuden rajalla, mutta tarkastellessa niitä

luentomaisten oppituntien pitämiseen, lasken ne mahdollisuudeksi. Jalostetut esitykset

(kuten älytaulun tuoma interaktiivisuus) lasken oppilaan oikeudeksi.

Jaottelu ei ole täydellinen eikä ehdoton. Teknologia kehittyy niin nopeasti, että kategoriat

saattavat elää vuosissa. Vanhat kehittyvät ja uudistuvat ja uusia kehitetään varmasti.

Nykyinen jaottelu pätee vain lukiomatematiikassa, ei esimerkiksi muissa aineissa tai

peruskoulussa.

16

2.7 Lukiomatematiikan teknologian tulevaisuus

Läpi historian teknologian on toivottu tuovan läpimurtoa opetuskäytössä. Lehtinen (2006)

listaa kuusi historian saatossa vallinnutta utopiaa: väsymättömän ja yksilöllisen

harjaannuttajan utopia, älykkään tutorin utopia, mikromaailmoiden utopia, multimedian

utopia, virtualisoinnin utopia sekä yhteisöllisen oppimisen utopia. Useat ovat

nykystandardienkin puolesta melko utopistisia toiveita, ja osa on kehittynyt jo 1960-

luvulla, kuten älykkään tutorin utopia. Siinä selvitettäisiin tarkasti, kuinka tietyn asian

oppiminen tapahtuu, jolloin sen opettamiseen voidaan luoda interaktiivinen

opetusohjelma tietokoneelle. Näin ei suoranaisesti vieläkään ole käynyt, vaan

tietokoneohjelmat ovat pitkälti opettamisen tukena. Lehtisen esittelemä

mikromaailmoiden utopia voi kuitenkin pian olla totta. Sen pohjana on idea, että

oppiminen tapahtuisi rakennetussa ympäristössä spontaanina oppimisena, kuin lapsi

uudessa ympäristössä. Tämä on kuitenkin nyt teoriassa toteutettavissa AR-teknologian

(augmented reality, engl. lisätty todellisuus) avulla, esimerkiksi Microsoftin HoloLens -

lasien avulla. AR-lasit eivät luo virtuaalista ympäristöä, kuten VR-lasit (virtual reality,

engl. virtuaalinen todellisuus), vaan nimensä mukaisesti lisäävät sisältöä todelliseen

ympäristöön, esimerkiksi lisäämällä virtuaalisia, interaktiivisia laboratoriovälineitä

edessä olevalle pöydälle, kuten Itä-Suomen yliopiston matematiikan ja fysiikan

laitoksella tehdään. Lukiomatematiikassa esimerkiksi kolmiulotteinen geometria voisi

olla tarkastelussa AR-teknologian avulla. Samalla teknologialla voidaan luoda myös

virtualisoinnin utopian skenaario: jokainen opetustapahtuma olisi oppijan käytettävissä

ajasta ja paikasta riippumatta. Tämä ei välttämättä vaatisi edes AR-teknologiaa, vaan

riittäisi 360-kameralla kuvattu luento, jota tarkasteltaisiin VR-teknologiaa tukevien lasien

avulla. Tämä olisi teoriassa mahdollista myös reaaliaikaisena lähetyksenä, jolloin opettaja

ja opiskelijat voisivat olla jokainen kotonaan VR-lasit päässä ja näkisivät toisensa ja

voisivat keskustella mikrofonien ja kuulokkeiden avulla. Lisäksi jokaisella voisi olla

liikesensorit käsissään, joka mahdollistaisi viittaamisen ja osoittamisen. Kuitenkin,

lukiomatematiikka harvoin on luentomallista oppimista, joten toteutuksessa tulisi

hyödyntää joko AR-teknologiaa tai kehittää virtuaaliseen todellisuuteen esimerkiksi

laskinsovelluksia. Tämä on kuitenkin, ainakin vielä, moderni vuoden 2017 utopia.

Huomioitakoon, että ensimmäiset kuluttajille suunnatut HoloLensit lähetettiin

ennakkotilaajille vasta vuonna 2017.

Virtuaalitodellisuuden ja lisätyn todellisuuden lisäksi opetusteknologian kannalta

mielenkiintoinen mahdollisuus on kolmiulotteinen tulostaminen (3D-tulostus) joka

17

nimensä mukaisesti tulostaa kolmiulotteisia tuotoksia. 3D-tulostimien hinta on

kehityksen myötä laskenut merkittävästi, eikä halvimmat muovitulostimet ole enää

keskituloisten kuluttajien ulottumattomissa. Teknologiaa on käytetty jo muun muassa

teollisuudessa ja lääketieteessä, erilaisten osien ja esimerkiksi kallonkuoren palasten

(3dprintingindustry.com, 22.6.2017) tulostamiseen. Näitä tulostimia on jo osalla

kouluista käytettävissään, mutta niiden vallankumous on vasta rantautumassa.

Näiden lisäksi Poh (2017) listaa blogissaan muutamia muita tulevaisuuden teknisisiä

ratkaisuja, jotka voivat muuttaa opetusta, kuten taittuvat näytöt, biometriikka sekä

monikosketukselliset LCD-näytöt. Taittuvat näytöt ovat jo muutaman vuoden vanha

innovaatio älypuhelimille, vaikkakaan kuluttajille asti näitä prototyyppejä ei ole vielä

päätynyt. Taittuvaa näyttöä voi hyödyntää myös e-paperi: interaktiivinen, ohut ja kevyt

”paperi.” Esimerkiksi Sony on kehittänyt A4-kokoisen e-paperin, joka painaa vain 63

grammaa. Biometriikka kouluissa näkyy jo joissain kouluissa sormenjäljen

hyödyntämisenä kirjojen lainaamisessa koulun kirjastosta. Poh kuitenkin odottaa

silmäseurannan kehittymistä opetuskäyttöön. Tällä olisi välillinen vaikutus oppimiseen,

sillä periaate olisi datan kerääminen opiskelijoiden keskittymispisteistä, jonka avulla

voidaan kehittää uusia opetustyylejä sekä parantaa vanhoja. Tämä on jo käytössä

esimerkiksi mainosten kehittämisessä. Monikosketukselliset, suuret näytöt eivät enää ole

perusteellisia ”näyttöjä,” vaan pikemminkin interaktiivisia pöytiä. Monikosketuksen

avulla pöydän ympärille voi kerääntyä useampi ihminen ja parantaa näin

ryhmätyöskentelyä. Ne kuitenkin ovat vielä melko kalliita, eikä niiden opetuskäyttö ole

vielä mielekkäällä tasolla. Tulevaisuus on kuitenkin valoisa, ja uusia prototyyppejä

kehittynee seuraavien vuosien aikana useita. Opetusteknologian kehittymisen paras

mahdollisuus on kuluttajamarkkinoiden suuri kilpailu, mikä pakottaa valmistajat

kehittämään uusia innovaatioita nopealla tahdilla. Kysymykseksi jääneekin

todennäköisemmin ”kuinka tätä voisi hyödyntää opetuksessa” kuin ”kuinka tämän voisi

opettaa teknologian avulla.”

18

Luku III

3 Teknologia oppimisteorioiden tukena

Teknologiset ratkaisut opetuskäytössä luovat oppimista tukevan pohjan jokaisen

tasoiselle oppijalle. Kuten aiemmin käsiteltiin, kuitenkin usein teknologia kehittyy omin

ehdoin, eikä välttämättä ole käyttöönotossa vielä täysin sopiva opetuskäyttöön. Tässä

luvussa tarkastellaan muutamia oppimisen teorian käsitteitä ja niiden yhteyksiä

opetuskäytössä olevaan teknologiaan. Tarkastelu on merkityksellistä, jotta voidaan pohtia

teknologian tuomaa apua oppimisteoriallisesti ja sen aiheuttamaa yhdenvertaisuuden

tarvetta. Luvussa keskeistä onkin, miksi ja miten teknologia on opetukselle ja oppimiselle

niin tärkeää.

3.1 Konstruktivismi ja teknologia: toistensa tukena

Kognitiivisessa psykologiassa tarkastellaan ihmisen sisäisiä prosesseja, kuten

aistihavainnot, muistin toiminta sekä ajattelu. Kognitiivinen psykologia haastoi ja lopulta

syrjäytti behavioristisen ajattelun 1950-luvulta alkaen. Siinä ihminen toimii pitkälti

informaation käsittelijänä. Konstruktivismi nojaa kognitiiviseen psykologiaan, ja se on

käytännössä ns. yläluokka useille oppimisprosesseihin liittyviin käsityksiin.

Konstruktivismia onkin kuvailtu enemmän tietoteoreettiseksi näkemykseksi kuin

oppimisteoriaksi, koska se keskittyy paljolti tiedon alkuperään: tietoa on periaatteessa

vain yksilön itsenäisen konstruoinnin luoma ajattelu. (Mäkinen, uta.fi 25.6.2017)

Konstruktivistinen oppimisteoria siis keskittyy pitkälti yksilöön ja tämän

ajatustoimintaan. Oppija ”rakentaa” uutta tietoa vanhojen kokemustensa pohjalta sekä

valikoi ja tulkitsee vastaanottamaansa informaatiota. Oppija on siis alati kehittyvä yksilö,

19

jonka oma kokemustausta ratkaisee pitkälti uuden asian oppimisen. Konstruktivismi ei

kuitenkaan yksinomaan nojaa yksilöön, vaan siinä myös oppimisympäristöllä on

merkitystä: oppimispaikka on tilanne- ja kulttuurisidonnainen.

Opitut tiedot ja taidot vanhenevat muutamissa vuosissa, jos niitä ei käsittele tai käytä.

Tämä luo haasteita koulutuksen toiminnalle: tarpeisiin tulee vastata riittävän nopeasti. On

koettu, että tähän haasteeseen ja muuttuneeseen oppimismaailmaan parhaiten vastaa

konstruktivismi. Se siirtää paljon vastuuta oppimisesta opettajalta oppijalle. Tämä luo

nykyiseen koulutukseen myös uusia haasteita, kun yksi ratkaiseva tekijä on oppijan

motivaatio oppimiseen: oppimisen halun tulisi olla tarpeeksi vahva vaikeuksien ylitse

pääsemiseen.

Modernissa, teknologiaa hyödyntävässä matematiikan opettamisessa konstruktivistinen

opettaminen saa paljon uusia mahdollisuuksia. Erityisesti geometriassa oppijalle uuden

tiedon konstruoiminen voi olla hyvin johdattelevaa teknologian avulla. Kaksi- ja

kolmiulotteisten mallien luominen teknologian avulla tapahtuu sekunneissa, minkä

lisäksi ne ovat erittäin tarkkoja ja helposti muokattavissa (kuten venyttäminen,

kääntäminen ja pyörittäminen). Tämä antaa oppijalle paremman kuvan tarkasteltavasta

kappaleesta, verrattaessa sanallisesti esiteltyyn tai paperille piirrettyyn malliin. (Teach-

nology.com, 25.6.2017) Tämä on geometrian opettamisen nykytilanne teknologian

kanssa, mutta jos ja kun AR- ja VR-teknologiat (katso Kappale 2.7) kokevat läpimurtonsa

opetusteknologiana, konstruktivistinen opettaminen saa uusia työkaluja, jotka vievät

opettamista suurina askeleina eteenpäin.

Toinen merkittävä matematiikan osa-alue teknologisen konstruktivismin kannalta on

algebran ja analyysin graafinen tarkastelu. Tietokonepohjainen tarkastelu esimerkiksi

koordinaatiston ja kuvaajien analyysissa on jo itsessään oppimiskokemus, kun oppija

konstruoi erilaisten muuttujien avulla erilaisia variaatioita samasta pohjasta, kuten suoran

yhtälön 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏 muuttujien a ja b merkitys suoran kuvaajalle. Lisäksi myös

hankalasti opetettavaksi aiheeksi mainittu derivaatta saa tällaisessa oppilaan

teknologiapohjaisessa tutkimuksessa yksinkertaisemman ja perinpohjaisemman

oppimistavan kuin pelkkien derivoimiskaavojen ulkoa oppiminen, esimerkiksi erilaisten

graafisten applettien avulla.

Konstruktivistisessa oppimisessakin on ongelmansa. Koska oppimisen pohjana on

oppijan entiset kokemukset, asettaa se oppijat kouluissa eriarvoiseen asemaan, sillä

20

luonnollisesti jokaisella on yksilölliset kokemukset. Tietenkin, koulutuksessa saatu

kokemus on lähtökohtaisesti jokaiselle sama. Ongelma on kuitenkin läsnä myös

teknologian käytössä: esimerkiksi tietokoneen perustoiminnot (kuten hiiren ja

näppäimistön funktionaalisuus) oletetaan opetuksessa tunnetuiksi, vaikka on täysin

mahdollista, ettei oppilas ole juurikaan tietokonetta käyttänyt. Lukiotasolla tämä

kuitenkin on harvinaista, sillä perusasteen tietokoneita käytetään itsenäisesti. Allsop

(2016) lisäksi huomauttaa, ettei siirtyminen oppijakeskeiseen opetukseen tapahdu

yhdessä yössä. Se vaatii opettajakoulutuksen mullistamista (suomalaisessa

opettajakoulutuksessa huomioidaan hyvin konstruktivismi) sekä nykyisten opettajien

kouluttamista. Nykyinen teknologian kehitysnopeus tuo tähän omat haasteensa: uutta

teknologiaa kehittyy nopeammin kuin vanhaa ehditään täysin sisäistämään osaksi

opettamista.

3.2 Käsitteellinen muutos oppimisessa

Käsitteellistä muutosta voisi sanoa käytännönläheiseksi osaksi konstruktivistista

oppimisteoriaa. Lähtökohtana oppimisille on oppijan aikaisempi naiivi tieto. Tilanteissa

tarkastellaan, kuinka oppija ajattelu muuttuu oppimisen edetessä sekä pohditaan näiden

muutosten ominaisuuksia. Nämä voidaan jakaa karkeasti kahteen tasoon: vanhan tiedon

rikastamiseen sekä vanhan tiedon perusteellinen muuttaminen (Merenluoto, 2006).

Ensimmäinen on oppijalle huomattavasti helpompi taso, jossa tieto rakentuu vanhan

perustuksille parannellen ja täydentäen. Tällaista on esimerkiksi matematiikassa

kokonaislukujen kertolaskun esittäminen yhteenlaskuna, kun yhteenlasku pidetään

tunnettuna. Vanhan tiedon perusteellinen muuttaminen on vaikeampaa oppijalle, ei

kuitenkaan mahdotonta. Tämä vaatii vanhan tiedon perusteellista ”unohtamista” eli

korvaamista uudella tiedolla. Ongelmaksi voi muodostua juurikin vanha tieto itsessään,

kun oppija ei hyväksy uutta tietoa lähtökohdaksi eikä muuta ajattelutapaansa. Esimerkiksi

ongelmalliseksi muuttuu rationaalilukujen kertolasku: aiemmin opittu yhteenlaskumalli

ei tue lainkaan tätä kertolaskua, sillä positiivisia lukuja summatessa saadaan aina

suurempi luku, mutta ykköstä pienempiä lukuja kerrottaessa saadaankin alkuperäisiä

lukuja pienempi tulos. Tällöin vaaditaan ajattelun laajentamista ja vanhan tiedon

hylkäämistä yleisesti pätevänä ajatteluna.

21

Kuva 3 Käsitteellisen muutoksen malli (Merenluoto s.25). Mahdolliset polut 1-3

sekä vaihtoehtoiset reitit 4-6.

Käsitteellinen muutos ei ole nopea tapahtuma, vaikka siihen sisältyy oivaltamisen

äkkinäinen kipinä (Merenluoto, 2006). Uusi tieto voi korvata vanhan kokonaan tai

rinnastua vanhan kanssa. On myös mahdollista, että uusi tieto voi korvautua uudelleen

vanhalla ajan kuluessa. Oppijalla on Meriluodon kolme päähaaraa uudenlaista tulkintaa

vaativan tiedon kohdatessaan. ”ei mitään käsitystä”, ”ymmärtämisen illuusio” sekä

”ristiriidan kokeminen”, joista viimeinen on ideaalinen lähestymistapa. Poluista

tarkemmin kuvassa 3.

Käsitteellistä muutosta tarkasteltaessa teknologian tuen kautta keskeistä on pohtia, mihin

perinteinen opettaminen on vaarassa kompastua. Ongelmia muodostuu esimerkiksi

aiemmin mainitun tiedon ”korvautumisen” kohdalla, kun oppijan kehitys pysähtyy uuden

tiedon kieltämiseen. Tällöin teknologia-avusteinen oppiminen voisi toimia pätevänä

perustelijana, esimerkiksi matemaattisen teorian käsittelyssä graafisesti. Tällöin kuvan 3

polku ”ei-mitään-käsitystä” karsiutuisi osalla pois, mikä taasen edistäisi oppimista ko.

osalle.

22

3.3 Metakognitio

Metakognitio on yksilön kykyä ”ajatella ajattelua” (Iiskala & Hurme, 2006). Se jaotellaan

usein tieto- ja taitokomponentteihin. Metakognitiiviset tiedot voidaan jakaa kolmeen

erilaiseen osaan: 1) tiedot ja käsitykset itsestä tiedonkäsittelijänä, 2) tiedot tehtävistä ja

niiden suorittamisesta sekä 3) tiedot erilaisista strategioista. Metakognitiiviset taidot

taasen ovat kykyä käyttää em. tietoa omassa oppimisessaan (Murtonen, 2017).

Selvennetysti, mitä paremmin tiedostat omat tietosi ja taitosi, sitä paremmin kontrolloit

omaa oppimistasi ja oppimistapojasi.

Tukiessa oppijan metakognitiota oppimisen ohjattu tukeminen eli scaffolding on hyvin

tärkeää (Iiskala & Hurme, 2006). Tämä tarkoittaa, että opettaja tukee oppijan omaa

ajatteluprosessia tavoitteena, että se on riittävää auttaakseen oppijaa luomaan oman

ratkaisunsa tehtävään. Scaffoldingia voidaan siis antaa vain väliaikaisesti ja hetkellisesti.

Tähän voidaan opettajan sijaksi aktiiviseksi tukijaksi asettaa myös erilaisia laitteita.

Esimerkiksi matematiikassa scaffolding näkyy selvästi tehtäviä ratkaistaessa: opettaja ei

kerro vastausta, eikä välttämättä edes ratkaisumetodia, vaan ohjaa oppilaan

ymmärtämään ja kehittämään ratkaisua. Riskinä tällaisessa johdattelussa on pinnallinen

tuki, mikä ei edistä oppijan omaa metakognitiota (Iiskala & Hurme, 2006) vaan johtaa

mekaaniseen suorittamiseen. Lukiomatematiikassa esimerkiksi geometrian saralla

teknologialla voidaan metakognitiota ohjata erilaisilla piirto-ohjelmilla. Esimerkiksi, kun

opiskelijan eteneminen (tai ratkaisun aloittaminen) pysähtyy kokonaan, voi opettaja

ohjeistaa tarkastelemaan ratkaisua uudelta näkökulmalta ja ohjata piirtämään uudenlainen

apukuva, jolloin opiskelija oletetusti itse keksisi seuraavan vaiheen ilman riskiä

mekaanisesta suorittamisesta.

Vaikka metakognitiossa usein keskitytään yksilöön, on oppiminen nykyään myös osa

sosiaalisen ja kulttuurillisen vaikutuksen alaista ajatteluprosessia. Metakognitio

voidaankin nähdä laajempana kokonaiskuvana, kuten sosiaalisesti jaettuna

metakognitiona. (Iiskala & Hurme, 2006). Tällöin metakognition käsite laajennetaan

tilanteisiin, joissa oppijat rakentavat tietoa yhdessä siten, ettei tätä työskentelyssä

ilmenevää metakognitiota voi enää palauttaa yksilön metakognitioksi, kuten yksilön

oppimisen sääntelyksi. Näin metakognitio kehittyy oppijoiden välillä, jolloin tarvitaan

laajempaa tarkastelua sosiaalisten ja kulttuurillisten näkökulmien puolesta. Sosiaalisesti

jaettu metakognitio ei kuitenkaan ole erillinen suhteessa yksilön metakognitioon, vaan

ovat osittain vuorovaikutuksessa keskenään ja sisältävät samoja muotoja. Sosiaalisesti

23

jaettu metakognitio laajentuu nykyteknologialla luokkatilojen ulkopuolelle sosiaalisen

median ja pikaviestimien kautta.

3.4 Motivaation merkitys oppimiselle

Oppijan motivaatio on suuri tekijä oppimistapahtumissa. Motivoituneisuuden tukena on

kiinnostuneisuus ja aiheen kiinnostavuus oppijalle (Veermans & Tapola, 2006).

Oppimisen suoritusmotivaatio terminä eroaa hieman arkikielen motivoituneisuudesta.

Lausahdukset ”minulla ei ole motivaatiota” ja ”en ole motivoitunut” ovat käytännössä

väärin ilmaistuja ja osoittavat, ettei sanoja ymmärrä mistä puhuu. Kaikilla on jokin

motivaatio, mutta ei välttämättä positiivinen sellainen (Dembo & Seli, 2006). Tähän

vahvasti liittyy tavoiteorientaatio, mikä tarkoittaa oppijan päämääriä, jotka vaikuttavat

heidän käyttäytymiseensä oppimistilanteissa. Veermans ja Tapola esittelevät kolme

tavoiteorientaatiota: oppimisorientaatio, suoritusorientaatio ja välttämisorientaatio. Nämä

luonnollisesti eroavat päämäriltään: oppiminen, suorittaminen ja mahdollisimman pieni

työmäärä. Nämä eivät kuitenkaan ole toisiaan poissulkevia orientaatioita, vaan voivat

määritellä oppijan tavoitteen yhdessä. Dembon ja Selin jaottelu on hieman laajempi:

onnistumisorientoituminen, epäonnistumisen vältteleminen, levoton ylisuorittaminen

sekä epäonnistumisen hyväksyminen. Näistä kolmella on motivaatio-ongelma, mikä

vaikuttaa oppijan oppimiseen negatiivisesti. Epäonnistumista välttelevä orientaatio usein

johtaa pelättyyn epäonnistumiseen virheellisten metodien kautta, Ylisuorittaja haluaa

onnistua, mutta epäonnistumisen pelko aiheuttaa keskittymishäiriötä sekä levottomuutta,

jopa terveydellistä haittaa. Epäonnistumisen hyväksyjä ei koe paremman suorittamisen

vaikuttavan omaan oppimiseensa, jolloin onnistumisia ei edes yritetä, johtaen

vääjäämättä epäonnistumiseen. Jokaiselle orientaatiolle teknologinen esittäminen voi

toimia positiivisena vaikuttajana. Esimerkiksi, onnistumis- ja oppimisorientoituneelle

opiskelijalle teknologian tuoma varmuus esimerkiksi tarkastamisvaiheessa voi ylläpitää

nopeaa työskentelyä, kun ”mitä jos” -ajatuksille ei jää sijaa. Tämä pätee myös

epäonnistumista pelkäävälle.

24

3.5 Yhteisöllinen oppiminen

Yhteisöllistä metakognitiota käsiteltiin kappaleessa 3.3. Yhteisöllisessä oppimisessa

jokaisella ryhmän oppimiseen osallistuvan jäsenellä on yhteinen tavoite ja tehtävä, joiden

tarkoituksena on pyrkiä yhteisen ymmärryksen rakentamiseen ryhmän sisäisen

vuorovaikutuksen kautta (tievie.oulu.fi, 1.7.2017). Oppimiselle yhteisöllinen oppiminen

on hyvin vaikutusvaltaista, sillä se laukaisee oppimista tuottavia mekanismeja, kuten

näkökulmien vertailua, kysymistä ja selittävää vastaamista. Jokainen ryhmän jäsen omaa

omat kokemuksensa ja ymmärryksensä vanhasta tiedosta, jolloin pohjatietojen laajempi

ymmärtäminen edesauttaa uuden helpompaa omaksumista. Yhteisöllinen oppiminen

kuitenkin edellyttää tiettyä perustasoa jokaiselta osallistuvalta oppijalta, jotta ryhmä voisi

keskittyä päämäärään tarkoituksenmukaisesti työskennellen. Oppiminen nojaa vahvasti

ryhmän sisäiseen jatkuvaan tukeen, joten mallissa on riskinsä erilaisten oppijoiden välillä.

Kuten yhteisöllisessä metakognitiossa, yhdessä toimiminen on nykyään helpompaa ja

laajempaa, kun ryhmien ei tarvitse olla fyysisesti samassa tilassa, tai edes samaan aikaan

läsnä pikaviestimien ja sosiaalisen median ansiosta. On myös yhteistyöskentelylle

suunniteltuja verkkoalustoja, kuten Microsoftin kehittämä Office365 tai Googlen

Classroom.

25

Luku IV

4 Tutkimusmenetelmät

Tässä kappaleessa käsitellään vuonna 2017 tehty tutkimus laajasti ja tarkasti, käyden läpi

suunnitteluvaiheen aina toteuttamiseen asti. Kysely suoritettiin sähköpostitse suoraan

opettajien kanssa hyödyntäen valmista kyselypohjaa (Liite A).

4.1 Lähtökohdat tutkimukselle

Opetusteknologia elää ja muuttuu tällä hetkellä hyvin nopeasti, kuten edellä on käsitelty.

Siksi aiheesta olisi suotavaa tehdä mahdollisimman paljon käytäntöihin liittyvää

tutkimista, joka voisi auttaa mahdollisessa kehityksessä. Teknologian käytöstä

lukiomatematiikassa on jo tehty tutkimuksia, mutta tällä hetkellä ne vanhenevat nopeasti

eikä yhdessäkään ole laajasti tarkasteltu teknologian luomaa eriarvoistumista. Tässä

tutkimuksessa keskitytään teknologiaa hyödyntävän opetuksen tarjontaan ja sen tuomaan

eriarvoisuuteen eri lukioiden välillä.

4.1.1 Tutkimussuunnitelma

Tutkimuksen suunnitelma pysyi alustavassa muodossaan: aineisto kerätään laadullisesti

valituista kohteista, suoraan sähköpostitse henkilökohtaisilla pyynnöillä suoraan

lukioiden matematiikan opettajille. Aineistolla tarkastellaan opiskelijoiden

yhdenvertaisuutta eri lukioiden välillä, mutta myös yksittäisten opiskelijoiden välillä

lukioiden sisäisesti. Aineisto kerättiin vuoden 2017 kevätlukukauden aikana, jolloin

vastaamisaikaa oli jokaiselle opettajalle riittävästi. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää,

toteutuuko edellä mainittu teknologinen yhdenvertaisuus ja jos ei, tulee selvittää, miksi.

26

4.1.2 Kvalitatiivinen tutkimusjoukko

Kohteiksi tavoiteltiin mahdollisimman erikokoisia lukioita eripuolilta Suomea, jotta

tutkimuksessa saataisiin hyvinkin erilaisia lukioita, jolloin mahdollisia eroavaisuuksia

olisi mielekkäämpää tarkastella. Koska tutkimuskohteena on opetuksen teknologinen

yhdenvertaisuus, valitsin haastateltaviksi opettajat opiskelijoiden sijaan, sillä opettajat

havaitsevat luokkansa paremmin kuin yksittäiset opiskelijat, minkä lisäksi opettaja osaa

nähdä tilanteiden kaikki puolet subjektiivisesti, ilman tunnelatausta. Harkinnassa oli

myös kerätä aineistoa kvantitatiivisesti, mutta se rajattiin pois, sillä siinä oli riskinä saada

aineistoa tarpeeksi laajasti erilaisista lukioista, koon ja maantieteellisen sijainnin

perusteella.

4.2 Tutkimuksen toteuttaminen

Kun tutkimukselle on luotu pohja hyvällä suunnitelmalla, on aika toteuttaa kyseinen

tutkimus. Tässä kappaleessa käsitellään toteuttamisen molemmat vaiheet: suunnitelman

mukaisen kyselyn laatiminen sekä aineiston kerääminen. Lopuksi pohditaan näissä

vaiheissa ilmenneitä haasteita tutkimukselle.

4.2.1 Kyselylomake ja sen laatiminen

Alusta asti suunnitelma oli toteuttaa tutkimuksen haastattelut kyselylomakkeella, joka

olisi mahdollisimman selkeä ja yksinkertainen sekä antaisi mahdollisuuden vastata omin

sanoin. Usein kyselylomakkeet ovat hyvin uuvuttavia ja sekavia, mikä vaarantaa

totuudenmukaisen vastaamisen. Etenkin opettajan ammatissa, missä usein töitä riittää

työajan ulkopuolella, vastaamisen ei sovi vievän liikaa aikaa, mutta toisaalta tulee

kuitenkin saada riittävästi dataa. Kysymykset laadittiin siten, että ne ymmärretään yhdeltä

lukemalta eivätkä olisi liian laajoja, muttei kuitenkaan liian spesifisiä.

Kysely suoritettiin suunnitelman mukaisesti sähköisenä sähköpostin välityksellä. Näin

pystytään varmistamaan vastaajien taustat, eikä kyselyä suoritettu siten avoimen linkin

välityksellä. Ratkaisuksi luotiin Microsoftin Word-tekstinkäsittelyohjelmalla pohja,

minkä muokkaaminen lukittiin salasanalla ja vain valintaruudut ja vastauslaatikot avattiin

muokkaamiselle. Lisäksi tämä mahdollisti tulostamisen, kynällä vastaamisen ja

skannaamisen. Tätä mahdollisuutta ei kuitenkaan yksikään vastaaja käyttänyt, mikä on

työmäärään nähden täysin ymmärrettävää. Tulostettavuus mahdollisti myös kasvokkain

27

tehtävät haastattelut, mutta tälle ei löytynyt tarvetta. Kysymykset suunniteltiin antamaan

tietoa vastaajan asenteista teknologiaan sekä teknologian hyödyntämisen laajuutta.

Kysely on esitetty kokonaisuudessaan liitteessä A.

4.2.2 Aineiston kerääminen

Haastateltavien lukioiden (ja niiden opettajien) valitseminen tapahtui tarkastelemalla

Ylen taulukkoa (yle.fi/uutiset/3-9618039), josta ilmeni lukiosta kirjoittaneiden lukumäärä

sekä sijaintikunta. Tällöin kyettiin valikoimaan eri kokoisia lukioita eri puolilta Suomea.

Lukiot valittiin noin kymmenen lukion erissä: erästä vastanneiden perusteella valittiin

seuraavat kymmenen ja niin edelleen. Jos oltaisiin suoraan valittu tasakokoiset määrät eri

kokoja ja sijainteja, vaarana olisi ollut hajonnan takaaminen: esimerkiksi, jos vain suuret

lukiot tai vain länsisuomalaiset lukiot olisivat vastanneet. Vastausaikaa oli noin kaksi

viikkoa, ennen uuden erän tarkastelua. Pitempi tauko oli kuitenkin helmi- ja maaliskuun

aikana, sillä silloin on jakautunut hiihtoloma, jolloin opettajille annettiin lomarauha.

Aineiston kerääminen lopetettiin toukokuun puolivälissä. Kahden viikon vastausajalla

varmistettiin, että halukkailla on varmasti aikaa osallistua, vaarantamatta hajonnan

tärkeyttä. Vastauksia saatiin lopulta 17 kappaletta. Vastanneet ja kysytyt luetteloitiin

lukion kokoluokan mukaan ja vastanneista lisättiin kartalle pisteitä erän valintojen

helpottamiseksi. Kokoluokat olivat ”alle 50”, ”50-100”, ”100-200” ja ”yli 200.” Numerot

viittaavat vuonna 2016 keväällä valmistuneisiin ylioppilaisiin. Tiedot luonnollisesti

päivitettiin tulosten tarkasteluun vuoden 2017 kevään valmistujiin. Luokittelu on siksi

kirjoittaneiden perusteella, koska tästä löytyy valmis taulukko jokaisesta suomalaisesta

lukiosta, eikä jokainen lukio ilmoita opiskelijamääräänsä. Jaottelu ei siis ole täydellinen,

mutta antaa suhteellisen hyvän jaottelun. Lisäksi vastanneet lukiot jaoteltiin

maantieteellisesti sektoreihin etelästä katsoen. Lopullisia jaotteluita käsitellään lisää

Luvussa 5.

4.2.3 Tutkimuksen haasteet

Haastatteluihin sopivien lukioiden etsiminen ja valitseminen olivat suhteellisen helppoja

tehtäviä, sillä käytettävissä oleva Ylen tarjoama taulukko kaikista Suomen lukioista oli

sähköinen, jolloin yksittäisiä lukioita löysi helposti. Ongelmaksi kuitenkin muodostui

monen lukion kohdalla sopivan opettajan löytäminen: ei sillä, etteikö lukioissa olisi

päteviä matematiikanopettajia, vaan yhteystietojen löytäminen yksittäiselle opettajalle oli

hankalaa ja vaatikin osilla lukioista paljon työtä löytää sähköposti, johon ottaa yhteyttä.

28

Erään lukion sähköpostit lopulta löytyivät lukion peda.net sivuston materiaaliluettelosta

opinto-oppaan sivuilta. Kaikkien valittujen lukioiden tarvittavat yhteystiedot löytyivät,

eikä näin ollen tarvinnut erikseen lähettää kanslialle tai rehtorille kysymyksiä opettajien

sähköposteista.

Toinen merkittävä ”ongelma” oli opettajien vastausprosentti: vain noin joka toinen

opettaja vastasi kysymykseen osallistumisesta, mutta yksikään ei vastannut kieltävästi.

Pyynnössä mainittiin, että viestiin vastattaisiin myös, jos ei halua osallistua. Tämä olisi

nopeuttanut kappaleessa 4.2.2 mainittujen erien valitsemista. Voidaan siis tehdä oletus,

että kiinnostus aiheeseen tai yleisesti tutkimuksiin osallistumisista on niin vähäistä, ettei

viestiä edes luettu ja sähköposti saattoi mennä roskapostiin. Yksi lukioista suostui

mieluusti osallistumaan tutkimukseen, muttei lopulta palauttanut vastaustaan pyynnöistä

huolimatta. Lopulta vastauksia kuitenkin kertyi riittävästi, joten vastausten niukkuus ei

haitannut tutkimusta. Yksikään pois jäänyt lukio ei ole tutkimukselle korvaamaton, mutta

jokainen osallistunut on hyvin merkityksellinen.

Jo ennen kyselyiden lähettämistä mahdollisena uhkana oli valittu alusta

tutkimuskysymyksille: .docx-muotoisten tiedostojen avaamiseen tarvitaan sopiva

ohjelmisto. Suurella osalla lukioista on käytettävissään tämä mahdollisuus, ja

kotikäyttäjälle on saatavilla myös ilmaisia ohjelmia. Yhdelle vastaajista alustavalinta

tuotti ongelmia, mikä on tutkimuksen kannalta yksi liikaa. Osallistuja sai kuitenkin

vastauksensa lopulta palautettua. Tilanteesta huolimatta alustaa käytettiin lopuillekin

osallistujille. Yksikin tapaus on hyvin valitettavaa, joten tulevissa tutkimuksissa .doc-

kyselypohjat jäänevät käyttämättä.

Neljäntenä merkittävänä ongelmana tutkimukselle on teknologian nopea kehitys sekä

uuden opintosuunnitelman läheinen käyttöönotto. Tutkimuksessa käytettävät teknologiat

saattavat vanhentua ainakin osittain seuraavan kymmenen vuoden kuluessa. Tämän

lisäksi lukion uusi, teknologialle suopeampi opintosuunnitelma otettiin käyttöön vasta

syksyllä 2016, jolloin vielä jokainen lukiossa opiskeleva vuosikurssi ei saa tämän

mukaista opetusta. Tällöin tutkimus saattaa olla muutaman vuoden liian ajoissa siinä

mielessä, että teknologia saattaa olla lukiomatematiikan osalta vielä murrosvaiheessaan,

mutta kuten edellä mainittu, ei muutos tapahdu kovin nopeasti.

29

Luku V

5 Tulokset

Tutkimuksessa tarkastellaan lukio-opiskelijoiden yhdenvertaisuutta lukioiden sisällä,

mutta myös muiden lukioiden välillä. Tutkimuksen tuloksissa löytyi odotettuja ja

odottamattomia tuloksia. Tässä luvussa esitellään saatuja vastauksia ja niiden jaottelua.

5.1 Teknologialäheisyys opetustilanteissa

Teknologia näkyy ja kuuluu lukiomatematiikan opetuksessa. Tutkimuskyselyn

ensimmäisessä osiossa tutkittiin erilaisten teknologioiden hyödyntämistä eri lukioissa.

Seuraavaksi tarkastellaan erikseen laitteiden ja laitteistojen käyttöä, jonka jälkeen

tarkastellaan tietokoneille suunnattujen ohjelmien ja ohjelmistojen hyödyntämistä.

Käyttämäseksi lasketaan opettajan tai oppilaan oppimistilannetta hyödyttävä käyttö, ellei

toisin mainita.

5.1.1 Laitteet ja laitteistot

Kyselyssä (liite A) kysyttiin opettajien teknologialäheisyyttä eri laiteiden ja laitteistojen

parissa. Tässä kappaleessa esitetyt luvut on nähtävissä myös kuvassa 4. Kappaleessa 2.6

käsiteltyjä tulevaisuuden teknologioita ei kysytty lainkaan. Kuitenkin kyselyssä

tarkistettiin jo ehkä menneisyyden teknologiaksi luettavaa piirtoheitintä. Vastanneista 88

% kertookin, ettei koskaan käytä piirtoheitintä opetuksessaan, ja loput 12 % myöntävät

käyttävänsä sitä harvoin. Piirtoheittimen on selvästi syrjäyttänyt dokumenttikamera,

periaatteessa saman toimintaperiaatteen omaavana mutta huomattavasti parempana

laitteena. Dokumenttikameraa lähes aina käyttää 65 %, usein 6 % ja harvoin loput 29 %,

joten jokainen vastaaja käyttää sitä ainakin joskus.

30

Opettajan työkaluna esitelty älytaulu (Kappale 2.4.1) on käytössä alle puolella vastaajista,

sillä 59 % vastaajista kertoo, ettei käytä älytaulua koskaan. Harvoin älytaulu pääsee

käyttöön 18 %:lla vastaajista, usein ja lähes aina vastattiin yhtä tiheästi, 12 %. Kaikkea

kontrolloiva opettajan työkalu, tietokone, on odotetusti paljon käytössä oppitunneilla. 65

% vastanneista kertoo tietokoneen olevan käytössään lähes aina ja useinkin vastaa 24 %.

Loput 11 % käyttävät tietokonetta harvoin, mutta yksikään ei vastannut ”ei koskaan”,

kuten dokumenttikameran tapauksessa.

Opiskelijoiden käytettävissä on paljon erilaisia teknologisia ratkaisuja. Niitä kaikkia

yhdistää kannettavuus, toisin kuin opettajan opetuslaitteilla (videotykki,

dokumenttikamera, älytaulu). Opiskelijalle läheisin ja henkilökohtaisin tietotekninen laite

on luultavammin älypuhelin. Tutkimuskyselyssä kysyttiin, kuinka paljon älypuhelinta

opiskelija käyttää oppimiseen oppitunneilla: suurin osa (59 %) vastasi ”harvoin.” Usein

älypuhelin on käytössä 18 %:lla vastaajien oppitunneilla, muttei koskaan 12 %:n

oppitunneilla. Kuitenkin, jopa 12 %:n oppitunneilla älypuhelin näkyy opiskelussa lähes

aina. Hieman suurempinäyttöinen tabletti (tai taulutietokone) on myös mahdollinen

apuväline, joskin matematiikan kannalta haastava käytettävyydeltään. Näin on

vastaajienkin keskuudessa havaittu, eikä tabletteja näy noin puolen (53 %) vastaajista

luokassa koskaan. Harvoin tabletit ovat käytössä 42 %:lla vastanneiden opiskelijoista, ja

loput 6 % vastasivat ”usein.” Näin ollen yksikään vastaajista ei vastannut ”lähes aina.”

Vielä harvinaisempi oli saman kokoluokan kannettava laite: e-kirjan lukulaite. Vain 12

% vastaajista kertoo opiskelijoidensa harvoin käyttävän sitä, ja loput 88 % vastaavat, ettei

näitä käytetä koskaan, mikä ei ole suuri yllätys nykyiset e-oppikirjat huomioiden.

Lukioissa opiskelijalla velvoitetaan olevan kannettava tietokone käytettävissään myös

oppitunneilla. Opiskelijalla tietokone näkyykin enemmistöllä vastanneista usein (59 %)

ja lähes aina vastasi 12 %. Loput 29 % vastasivat, että tietokone on opiskelijalla harvoin.

Jokaisen vastaajan oppitunnilla tietokoneita on käytössä ainakin joskus.

Tutkimuskyselyssä myös kysyttiin CAS-laskimen käytöstä, joskin kysymyksessä ei

tarkennettu tarkoitettavan pitkää matematiikkaa, vaikka se olisi ollut sopivaa. Kuitenkin,

yksikään vastanneista ei vastannut ”ei koskaan.” Usein tai lähes aina oppitunneilla CAS-

laskimia käytetään 82 % vastanneiden mukaan. Loput 18 % vastasivat ”harvoin”.

31

Kuva 4 Erilaisten laitteiden käyttö oppitunneilla.

5.1.2 Ohjelmat ja ohjelmistot

Toisena tutkimuskyselyssä kysyttiin, kuinka paljon opettajien oppitunneilla näkyy

erilaiset ohjelmat, ohjelmistot sekä sovellukset. Seuraavaksi esitellyt tulokset ovat

nähtävissä myös kuvassa 5. Nuorille helposti lähestyttävät älypuhelinsovellukset,

matematiikkapelit sekä sosiaalinen media olivat odotetusti lukion tasolla heikosti

käytössä: ”ei koskaan” vastauksia oli kaikille yli puolet (älypuhelinsovellukset 53 %,

matematiikkapelit 59 %, sosiaalinen media 71 %) ja ”harvoin” vastauksia pitkälti loput

(41 %, 41 %, 24 %). Älypuhelinsovelluksia käytetään usein 6 %:lla vastaajista ja

sosiaalista mediaa lähes aina 6 %:lla vastaajista.

Geometrisena tietokoneohjelmana avoimen lähdekoodin GeoGebra on pitkälti ilman

varteenotettavia kilpailijoita, ja se näkyy vastaajien tuloksista. Yli 70 % vastanneista

kertoo, että GeoGebraa käytetään usein tai lähes aina (35 % ja 35 %) oppitunneilla, kun

se on oppimiselle hyödyllistä. ”Harvoin” vastasi 24 % ja vain 6 % vastasi, ettei

2

9

15

10

15

3

5

2

10

7

2

3

2

5

7

10

4

3

1

2

1

7

2

11

2

2

11

C A S - L A S K I N

T I E T O K O N E ( O P P I L A S )

T I E T O K O N E ( O P E T T A J A )

Ä L Y P U H E L I N ( O P P I L A S )

T A B L E T T I ( O P P I L A S )

E - K I R J A N L U K U L A I T E

Ä L Y T A U L U

P I I R T O H E I T I N

D O K U M E N T T I K A M E R A

Ei koskaan Harvoin Usein Lähes aina

32

GeoGebraa käytetä koskaan. Lähes vastaavia tuloksia nähtiin CAS-laskentaohjelmiston

kanssa: 65 % vastasi ”usein” tai ”lähes aina” (47 % ja 17 %). Tähän yksikään ei vastannut

”ei koskaan,” joten loput 35 % vastaajista vastasivat ”harvoin” CAS-laskennalle. Kuten

laitteiden puolella, tässäkään ei tarkennettu tarkoitettavan pitkää matematiikkaa.

Opiskelijoiden oppimista avustavien ohjelmien ja sovellusten lisäksi, löytyy tietokoneilta

ohjelmia opettajien opettamisen tueksi. Opettajille suunnatuista tietokoneohjelmista

kysyttiin ladontajärjestelmää (kuten LaTeX), esitysohjelmaa (kuten PowerPoint) sekä

taulukointiohjelmaa (kuten Excel). Jälkimmäinen on kuitenkin myös sopiva opiskelijan

työkalu. LaTeXia käytetään melko satunnaisesti: vain 11 % vastaajista kertoo käyttävänsä

sitä usein ja 23 % harvoin. Loput 64 % vastaajista kieltää käyttävänsä ollenkaan. Muille

ohjelmille ei ole vastaavaa käyttövajausta: esitysohjelmaa käyttää lähes aina 29 %

vastaajista. Harvoin sitä käyttää noin puolet, 47 %. Loput 23 % eivät koskaan käytä

esitysohjelmia. Taulukointiohjelmiston käytössä selkeä enemmistö (64 %) kertoo

käyttävänsä sitä harvoin ja 18 % ei koskaan. Usein taulukointia käyttää 6 % ja lähes aina

12 % vastanneista.

Kuva 5 Erilaisten ohjelmien ja sovellusten käyttö oppitunneilla.

3

4

11

1

12

10

9

6

11

8

4

4

4

7

7

8

1

2

6

1

3

2

5

6

1

C A S - L A S K E N T A

T A U L U K O I N T I

E S I T Y S

L A T E X

G E O G E B R A

S O S I A A L I N E N M E D I A

P E L I T

P U H E L I N S O V E L L U K S E T

Ei koskaan Harvoin Usein Lähes aina

33

5.2 Teknologia erilaisissa tilanteissa

Tutkimuskyselyssä kartoitettiin myös teknologian käyttämistä erilaisissa

opetustilanteiden vaiheissa sekä matematiikan osa-alueissa. Oppitunnin vaiheet jaettiin

perinteisiin neljään vaiheeseen matematiikan opettamisessa: kotitehtävien läpikäyminen,

uuden asian opettaminen ja oppiminen, muistiinpanojen laatiminen sekä laskuharjoittelu.

Myös matematiikan osa-alueet jaettiin karkeasti neljään osaan: todennäköisyydet ja

tilastot, geometria ja vektorit, funktiot ja yhtälöt sekä luvut ja laskutoimitukset. Jaottelua

on suuntaa antaen käytetty Opetushallituksen opetussuunnitelmissa. Tämä jaottelu

suunniteltiin mahdollisimman yksinkertaiseksi, mutta samalla hyvin kattavaksi. Lisäksi

jaottelussa pyrittiin yhdenmukaistamaan teknologisia ratkaisuja hyödyntäviä osa-alueita.

5.2.1 Oppitunnin vaiheet

Kappaleessa 5.1 esitellään saadut tulokset erilaisten teknologisten ratkaisuiden käytöstä

lukioiden oppitunneilla yleisellä tasolla, kun tässä tarkastellaan näitä ratkaisuja eri

vaiheissa oppituntia. Noin puolet (53%) vastaajista vastasi, että kotitehtävien

tarkistamisessa teknologiaa käytetään usein. 35 % vastasi ”satunnaisesti” ja loput 12 %

vastasi, ettei teknologiaa käytetä koskaan kotitehtävien tarkistamisessa. Uuden asian

opettamisessa ja oppimisessa selkeä enemmistö (71 %) vastasi ”usein” ja loput 29 %

”satunnaisesti.” Tällöin jokaisen vastanneen oppitunneilla käytetään vähintään

satunnaisesti teknologiaa uuden asian käsittelyssä. Vähiten teknologiaa käytetään

muistiinpanojen tekemisessä: jopa 59 % vastasi ”satunnaisesti” ja 35 % ”usein.” Selkeä

vähemmistö (6 %) kuitenkin vastasi ”ei koskaan.” Laskuharjoittelun kohdalla yksikään

ei vastannut, että teknologiaa ei käytettäisi koskaan, ja vastaukset jakaantuivat melko

tasan ”satunnaisesti” (53 %) ja ”usein” (47 %) vaihtoehtojen välillä. Tämä data on myös

esitetty kuvassa 6.

34

Kuva 6 Teknologian käyttö oppitunnin eri vaiheissa.

5.2.2 Matematiikan osa-alueet

Selvästi vähiten teknologiaa käytetään lukujen ja laskutoimitusten käsittelyssä: 12 %

vastaa ”ei koskaan,” peräti 71 % ”satunnaisesti” ja vain 18 % ”usein.” Mikään muu osa-

alue ei saanut ”ei koskaan” vastauksia. Loput vastausvaihtoehdot (”satunnaisesti” ja

”usein”) jakautuivat melko puoliksi muissa osa-alueissa, vaikkakin kaikissa vastattiin

enemmän vaihtoehtoa ”usein.” Mielenkiintoista on kuitenkin, että funktioiden ja

yhtälöiden opetuksessa teknologia oli yleisempää (”satunnaisesti” 35 % ja ”usein” 65%)

kuin geometrian ja vektoreiden (41 % ja 59 %) opetuksessa. Todennäköisyyksille ja

tilastoille luvut ovat 47 % ja 53 %, mille nämä kaksi vastausta menivät tarkimmin

puoliksi. Data on esitetty myös kuvassa 7.

2

1

6

5

10

9

9

12

6

8

K O T I T E H T Ä V Ä T

U U S I A S I A

M U I S T I I N P A N O T

L A S K U H A R J O I T T E L U

Ei koskaan Satunnaisesti Usein

35

Kuva 7 Teknologian käyttö matematiikan eri osa-alueissa.

5.3 Opettajien mielipiteet teknologiasta

Tässä kappaleessa tarkastellaan opettajien henkilökohtaisia mielipiteitä teknologiasta.

Kyselyn osiossa vastaajat merkitsivät väitteen kohdalle ristin tai jättivät ruudun tyhjäksi.

Vastauksia on myös perusteltu sanallisesti. Kuvassa 7 on esitetty jokaisen väitteen

tulokset ja niitä sekä sanallisia tarkennuksia tarkastellaan seuraavissa alaluvuissa.

5.3.1 Teknologian vaikutus opettamiseen ja oppimiseen

Aiemmissa kappaleissa puhutaan paljonkin teknologian tuesta oppimisen ja opettamisen

kannalta. Tutkimuskyselyn perusteella voidaan todeta, että teknologian todellinen tuki on

vahvojen kantojen alainen keskustelun aihe. Mielenkiintoisena teknologian käyttöä pitää

kuitenkin enemmistö (65 %) vastaajista ja vain 6 % kokee, ettei teknologian käyttäminen

sovi vastaajan opetukseen. Vastaajat kuitenkin huomauttavat, että vaikka käyttö olisi

mielenkiintoista, on se työlästä eikä valmistelu takaa onnistumista. Osa kokee liitutaulun

2 12

6

7

8

3

11

10

9

L U V U T J A L A S K U T O I M I T U K S E T

F U N K T I O T J A Y H T Ä L Ö T

G E O M E T R I A J A V E K T O R I T

T O D E N N Ä K Ö I S Y Y S J A T I L A S T O T

Ei koskaan Satunnaisesti Usein

36

luonnollisemmaksi ja osa huomauttaa, ettei suunnittele tunteja teknologia edellä, vaan

mahdollisuuksien mukaan käyttää sitä apuna. Huomioitava vastausprosentti koskee

kuitenkin käytön täydentävää elementtiä: 100 % vastanneista kokee, että teknologia

täydentää vastaajan opettamista, ja 77 % kokee teknologian helpottavan opettamista.

Näitä vastauksia on tarkennettu kertomalla mm. teknologian monipuolistavan opettamista

sekä tarkentavan hahmottamista funktioiden kuvaajissa ja geometriassa. Teknologian tuki

opettamiselle koetaan jopa tärkeimpänä syynä teknologian käyttämiselle. Kuitenkin,

vähemmistö (47 %) vastanneista kokee, että teknologia helpottaisi suoraan opiskelijan

oppimista. Vastauksia on molemmin puolin perusteltu myös sanallisesti. Esimerkiksi

pohditaan oppimisen merkitystä ja mitä tarkoittaa ”oppia paremmin,” kun jokainen oppija

on yksilöllinen. Teknologian kuitenkin yleisesti koetaan tukeva oppimista

havainnollistavan ja motivoivan oppijaa, mutta osa vastaajista huomauttaa teknologian

vaikuttavan osalla negatiivisesti motivaatioon.

5.3.2 Koulu ja teknologia

Kysyttäessä teknologian riittävyydestä, vastausten perusteella selvästi suurin osa (94 %)

opettajista kokee, että heille on tarjottu riittävästi teknologiaa. Yksikään vastanneista ei

taasen koe, että teknologia olisi opettamisessa liian kallista, mutta osa tarkentaa hinnan

merkityksen opiskelijoiden omissa hankinnoissa. Kysymys teknologian eriarvoistavasta

elementistä toi eniten sanallisia vastauksia tarkennuksina, pohdintoina ja huomioina. Yli

puolet (59 %) kokee teknologian eriarvoistavan opiskelijoita. Huomioita kiinnitettiin

etenkin tietokoneiden eroihin: hitaat ja vanhat kannettavat ovat selvästi heikompia

välineitä kuin uudemmat ja nopeammat. Esimerkiksi tietokoneiden

käynnistymisnopeuksista sekä ohjelmien avaamisnopeuksista huomautetaan useasti.

Lisäksi paljon tarkennuksia annetaan tietokoneiden yleisestä käyttämisen hallinnasta: osa

on paljon edistyneempiä tietokoneiden perustoimintojen ja näppäimistön hallinnassa, kun

tällaisia asioita opitaan pitkälti vapaa-ajan käytössä.

5.3.3 Sähköinen ylioppilaskoe, OPS ja kouluteknologian tulevaisuus

Tutkimuskyselyssä kysyttiin, tukeeko uusi OPS teknologian käyttöä: 77 % vastanneista

koki, että kyllä tukee. Osa vastanneista tarkensi, että kokee sen enemmänkin pakottavan

teknologian käyttämiseen kuin vain tukisi siihen. Lisäksi koetaan, että koska uusi OPS

edelleen sisältää paljon opetettavia asioita per kurssi, jonka lisäksi on teknologian

käyttämisen opettamista, aikataulutus ei olisi enää toimiva. Ehdotetaankin, että tulisi olla

37

oma kurssinsa, jossa harjoitellaan erilaisten teknologisten apuvälineiden käyttämistä

erilaisissa tilanteissa.

Sähköinen matematiikan ylioppilaskoe on mielipiteitä jakava asia vastanneiden

keskuudessa: 59 % sanoo sen kauhistuttavan heitä ja 41 % odottaa sitä mielenkiinnolla.

Osa vastanneista valitsi molemmat, mikä kuvastaa tulevaisuuden epävarmuutta.

Vastanneet odottavat mielenkiinnolla sähköistä koetta mm. papereiden käsittelyn

vähenemisen vuoksi sekä huomautetaan jopa, ettei uusimpien yo-kokeiden valossa nämä

kokeet voisi enää huonontua. Kauhistuttamista on tarkennettu paljon: esimerkiksi tiukka

aikataulu sekä yhä vallitseva epävarmuus yo-kokeen sähköisistä ratkaisuista huolettaa

vastaajia. Huomautetaan, ettei ole opiskelijalle suotuisaa, että ei vielä edes tiedä kuinka

vastata yo-kokeessa, jolloin sitä ei voida harjoitella tai opettaa. Huolta herättää paljon

tietokoneen käyttäminen matemaattisen tekstin kirjoittamisessa sekä sen hallitseminen

opiskelijoilta. Osa tyhjäksi jättäneistä kuitenkin huomauttaa, että ”kauhistuttaa” olisi liian

vahva sana. Näin voidaan pohtia, olisiko negatiivinen suhtautuminen tulevaan yo-

kokeeseen vielä vahvempaa, jos sanamuoto olisi ollut hieman neutraalimpi. Toinen

mahdollinen huolenaihe on tietoturvariskit opettamisessa ja yo-kokeessa: kuitenkin siitä

huolehtii vain noin neljäsosa (24 %) vastanneista. Esimerkiksi sähköisen kurssikokeen

järjestäminen huolettaa osaa vastanneista.

”Teknologian käyttöä tulee tukea ja siihen on myös hyvä kannustaa,

mutta silti monesti on hyvä miettiä mitä ollaan opettamassa ennen

kuin mietitään, miten ollaan opettamassa.”

38

Kuva 8 Opettajien henkilökohtaisia ajatuksia teknologiasta ja sen vaikutuksista.

Neljäsosa vastanneista kokee, että teknologian käyttöä kouluissa tulisi lisätä. Yksikään

vastanneista ei puolestaan koe tarvetta vähentää, mutta kolme neljästä ajattelee nykyisen

teknologiamäärän olevan sopiva. Tätä jaottelua tukee myös kysymys teknologian

kuulumisesta kouluihin: 71 % kokee teknologian kuuluvan kouluihin ja loput 29 %

uskovat teknologian tulevan kuulumaan kouluihin. Näin ollen vastaajista kukaan ei

kieltänyt teknologian kuulumista kouluihin. Vastaajat merkitsivät kysymykseen

kuitenkin huomioita: esille nostettiin opettajan autonomia opetuksensa suhteen, jolloin

”ylhäältä tuleva” määrääminen teknologian suhteen ei olisi luontevaa. Huomiota sai myös

edellä keskusteltu ongelma nykyisen teknologian hallitsemisesta sekä teknologian

olemus enemmän välineenä kuin itseisarvona. Eräs vastaaja tiivisti ajatuksensa hyvin yllä

olevassa sitaatissa. Oppikirjojen tulevaisuus jakoi enemmän mielipiteitä: vain 5 %

vastanneista haluaisi korvata oppikirjat e-kirjoilla. Rinnastamista kannattaa 63 %, jossa

molempia hyödynnetään. 31 % haluaisi säilyttää oppikirjat. Vastauksista käy ilmi myös

muita aiheeseen liittyviä ilmiöitä: väläytetään yhteistä arvonlisäveroa, odotetaan e-

11

1

17

13

8

10

13

4

1

7

10

0 2 4 6 8 10 12 14 16

KÄYTTÖ ON MIELENKIINTOISTA

KÄYTTÖ EI SOVI OPETUKSEENI

KÄYTTÖ TÄYDENTÄÄ OPETTAMISTANI

TEKNOLOGIA ON LIIAN KALLISTA OPETTAMISEEN

TEKNOLOGIA HELPOTTAA OPETTAMISTA

OPISKELIJAT OPPIVAT PAREMMIN TEKNOLOGIALLA

TEKNOLOGIA ERIARVOISTAA OPISKELIJOITA

UUSIN OPINTOSUUNNITELMA TUKEE TEKNOLOGIAN KÄYTTÖÄ

TIETURVARISKIT HUOLETTAVAT MINUA (OPETUKSESSA TAI YO-…

MINULLE EI OLE MIELESTÄNI TARJOTTU RIITTÄVÄSTI TEKNOLOGIAA …

ODOTAN MIELENKIINNOLLA SÄHKÖISTÄ YO-KOETTA

SÄHKÖINEN YO-KOE KAUHISTUTTAA MINUA

39

kirjojen kehittymistä pois PDF-kääreistä sähköiseksi oppimateriaaliksi sekä huomioidaan

näyttöpäätteiden kulutus jo normaalissa arjessa. Kysymykseen vastattaessa useat

huomauttivat, ettei kysymystä ole suunniteltu kovin hyvin, sillä säilyttäminen ja

rinnastaminen eivät ole toisiaan poissulkevia. Asiasta huomauttaneet ovat oikeassa, eikä

data tällöin välttämättä ole täysin käyttökelpoista. Sanallisia vastauksia sekä kommentteja

on liitteessä B.

40

Luku VI

6 Johtopäätökset

Edellisessä luvussa käsiteltiin saatuja tuloksia pinnallisesti, niin sanallisesti kuin

grafiikankin avulla. Johtopäätöksiä tehdään esimerkiksi vastausten monimuotoisuudesta,

aiemmin käsitellyistä teknologista velvollisuuksista, oikeuksista ja mahdollisuuksista

sekä teknologisen yhdenvertaisuuden onnistumisesta erilaisissa ympäristöissä.

6.1 Keskivertovastaajan mielipiteet

Vastaajien keskuudessa henkilökohtaisten mielipiteiden joukossa on enemmän

yksimielisyyttä kuin kiistanalaisuutta. Yksimielisyydeksi tässä lasketaan mielipide, jota

tukee vähintään kolme neljästä vastaajasta. Kiistanalaiseksi lasketaan täten väite tai

kysymys jonka yksikään vastaus ei ole saanut edellä mainittua riittävää enemmistöä

taakseen. Näin kuvasta 8 voi nähdä jaottelun: kun mielipide saa alle 25 % tai yli 75 %, on

ko. mielipide yksimielinen. Yksimielisestä mielipiteestä puhuttaessa tässä käytetään

termiä ”Keskivertovastaajan mielipide.” Tässä kappaleessa tarkastellaankin fiktiivisen

Keskivertovastaajan tarinaa.

Keskivertovastaajan yleisilme teknologian ja koulun suhteeseen on pitkälti positiivinen.

Hän kokee teknologian jo osaksi koulua ja opettamista. Vastausten perusteella hän

selvästi käyttää mielellään teknologiaa ja kokee sen myös vaikuttavan opetukseensa sitä

helpottavalla tavalla. Nykyinen teknologia on selvästi Keskivertovastaajan mieleen: hän

pitää nykyistä määrää sopivana, se ei ole liian kallista ja sitä on riittävästi tarjolla.

Tulevaisuuskin on valoisaa, kun juuri uunista tullut OPS on teknologian ystävä eikä

tietoturvariskitkään huoleta. Voidaankin siis päätellä, että Keskivertovastaaja myöntää

41

teknologian tuoman onnen, muttei kuitenkaan halua nähdä sen muuttuvan. Tämä

luultavasti on aiheutunut teknologian käynnissä olevasta läpimurrosta opetuksen tukena:

Keskivertovastaaja ei välttämättä pysy teknologian perässä. Hiiri (2014) kuitenkin Pro

Gradussaan on saanut tuloksen, että lukion opettajat kokevat pysyvänsä teknologian

kehityksen perässä. Teknologia on kuitenkin laajentanut ympäristöään Hiiren vuonna

2014 kerätystä aineistosta, etenkin opiskelijan henkilökohtaisen teknologian saralla.

Nähtäväksi jää, kuinka Keskivertovastaaja muuttuu, kun teknologia vääjäämättä tulee

kehittymään ja muuttumaan.

Muutamista asioista Keskivertovastaajamme ei ollut varma. Vaikka hän kokee

teknologian tarpeelliseksi ja hyödylliseksi osaksi opettamista, ei hän kuitenkaan ole

varma sen mielenkiintoisuudesta. Kahden vaiheilla hän on myös teknologian

vaikuttamisesta opiskelija parempaan oppimiseen. Tästä nähdään Keskivertovastaajan

näkemys teknologiasta renkinä, eikä isäntänä. Teknologian eriarvostava ulottuvuus ei

sekään ole yksiselitteinen. Kuitenkin, eriarvostavaa puolta on perusteltu paljon laajemmin

ja monipuolisemmin. Tuleva ylioppilaskoe ei saa myöskään selvää mielipidettä, ja

voidaankin sanoa, että Keskiverovastaaja odottaa sitä sekavin tuntein.

Keskivertovastaajasta voidaan tehdä useita huomioita. Nykyisyys on toimiva

kokonaisuus teknologian kannalta, mutta muutokset huolettavat etenkin ajankäytön ja

sisältöjen varjossa. Vain neljäsosa toivoo lisää teknologiaa kouluihin. Tämä vaikuttaa

myös motivaatioon sisällyttää tulevaa teknologiaa omaan opettamiseen, jolloin

tulevaisuuden ongelmaksi teknologian kanssa ei tule olemaan sen kehittyneisyys, vaan

sen sisällyttäminen osaksi opettamista. Ei kuitenkaan ole sopivaa sanoa, että

keskivertovastaaja olisi väärässä pitäessään nykyistä teknologiaa riittävänä, mutta

riittävyyden määrääminen keskivertovastaajan mukaan olisi epäreilua mahdollisuuksia

kaipaaville osapuolille. Kuten vastauksista kävi ilmi, opettajien autonomisuus on

kannustettava ominaisuus, mutta teknologian kehityksen hylkääminen rajoittaa tätä

autonomiaa samalla tavalla kuin sen opettajien raskaaksi kokema, liiallinen velvoittava

lisääminen.

42

6.2 Teknologisten oikeuksien toteutuminen

Luvussa 2.6 esitellään teknologisten apuvälineiden jakaminen opiskelijalle velvollisiin,

oikeudellisiin ja mahdollisiin. Tässä kappaleessa tarkastellaan jaottelun onnistumista

Luvussa 5 esiteltyjen tulosten perusteella. Termillä käyttömahdollisuusprosentti

tarkoitetaan sitä prosenttiosuutta vastanneista, jotka eivät vastanneet ”ei koskaan,” eli

teknistä apuvälinettä käytetään edes harvoin, siis mahdollisuus käyttämiseen on tarjottu.

Kuten taulukossa 1 voidaan nähdä, on velvollisuuksiin laskettu opiskelijan tietokone sekä

nelilaskin tai CAS-laskin. Näiden voidaan sanoa onnistuvan vastanneiden keskuudessa

hyvin, sillä jokaisella vastanneella CAS-laskin ja tietokone opiskelijoilla ovat ainakin

joskus käytössä. Tämä tarkoittaa, että opiskelijoilla on käytössään vaaditut laitteet ja niitä

käytetään. Olisikin hyvin hälyttävää, jos jossain lukiossa olisi vielä laskimet tai tietokone

käyttämättä. Voidaan siis sanoa, että kaikki vastanneet lukiot ovat vähintään opiskelijalle

velvoittavalla tasolla. Listaan voidaan laskea myös tietokone opettajalla, sillä sitä

käytetään oikeutettujen teknologisten apuvälineiden käyttämiseen.

Oikeutettuihin teknologioihin kuuluu geometriaohjelma, taulukointiohjelma,

tekstinkäsittelyohjelma, dokumenttikamera, sähköiset oppimateriaalit sekä älytaulu.

Nämä esiintyvät vastanneiden keskuudessa jo hieman harvemmin. GeoGebraa ei käytetä

koskaan 6 %:lla vastanneista, joten käyttömahdollisuusprosentti on 94 %. Tämä olisi

suotavaa olla mahdollisimman lähellä sataa, sillä geometrian ja kuvaajien

hahmottamisessa ohjelma kehittää opiskelijan metakognitiota ja voi motivoida oppimaan.

Lisäksi useat vastanneista korostavat juuri teknologian tukea tarkkuudessa geometristen

objektien ja kuvaajien tarkastelussa. Saatu tulos 94 % on kuitenkin erittäin positiivinen

tulos, etenkin huomioiden, että vastanneista kolmannes sanoo käyttävänsä GeoGebraa

lähes aina. Taulukointiohjelmalla käyttömahdollisuusprosentti on GeoGebraa matalampi:

82 %. Taulukointiohjelmissa käyttömahdollisuudet ovat hyvin suuret, etenkin

todennäköisyys- ja tilastomatematiikassa. Nämä ovat kuitenkin usein monimutkaisia

käyttää, eikä opettajat välttämättä ole saaneet sen käyttöön riittävää koulutusta. Tämä

huomioiden käyttömahdollisuusprosentti on kuitenkin positiivisen suuri. Sosiaalinen

media, matematiikkapelit ja erilaiset älypuhelinsovellukset ovat selvästi edellisiä

harvinaisempia, odotusten mukaisesti. Näille käyttömahdollisuusprosentit ovat 29 %, 41

% ja 47 %. Näiden hyödyntäminen olisi kuitenkin muutoinkin hyödyllistä, sillä useat

yritykset ovat vieneet palveluitaan em. kanaviin, joten voidaan olettaa, että myös

kustantajat jossain vaiheessa siirtyisivät hyödyntämään näitä mahdollisuuksia. Nuorelle

43

opiskelijalle nämä kanavat ovat yleisesti melko tuttuja, joten käsitteellisen muutoksen

teorian ristiriidan kokeminen (Kuva 3) on todennäköisempää, kuin tämän kokonaan

sivuuttaminen, jolloin uuden asian oppiminen voi alkaa vanhan tiedon avulla. Lisäksi

pelien ja sosiaalisen median avulla yhteisöllinen oppiminen tulee vahvasti esille, etenkin

luoden etäoppimista tästä mallista, unohtamatta pelien mahdollisesti tuomaa positiivista

motivaatiota. On kuitenkin selvää, että nämä kolme apuvälinettä ovat vasta tekemässä

tuloaan opiskelijoiden avuksi.

Opettajan työvälineistä opiskelijalle oikeutettavia ovat dokumenttikamera sekä älytaulu.

Näille odotettiin hyvää käyttömahdollisuusprosenttia, etenkin piirtoheittimen

syrjäyttäneelle dokumenttikameralle. Tämän käyttömahdollisuusprosentiksi saadaan

vastaajien perusteella täysi 100 %. Nähdään siis, että opettajilla on yhä tarve näyttää

konkreettisia kuvia, piirroksia ja tekstiä kameran läpi, eikä tietokoneiden, liitutaulujen ja

älytaulujen kirjoitus- ja piirto-ominaisuudet ole ajaneet tarpeesta. Mielenkiintoiseksi

tulevaisuuden kannalta tuleekin olemaan, onko dokumenttikamera seuraava katoava

teknologia. Voisi kuvitella, että se on, mutta ennustettakoon, ettei tämä tapahdu vielä

vuosikymmeniin. Tämä vaatii joko dokumenttikameran kehityksen loppumista tai

syrjäyttävää teknologiaa, kuten kävi piirtoheittimille, joiden käyttömahdollisuusprosentti

on enää 12 %.

Mahdollisiin teknologioihin luokitellaan tabletti, e-kirjan lukulaite, älytaulu,

esitysohjelma ja älypuhelin. Älypuhelin on hyvin häilyvällä rajapinnalla sen

monimuotoisten käyttömahdollisuuksien vuoksi. Laitteena älypuhelin on mahdollisuus,

mutta useat sen sovelluksista on mahdollisia myös tietokoneella tai menevät kategorioihin

sosiaalinen media ja pelit. Älypuhelimen käyttömahdollisuusprosentti laitteena on 88 %,

mikä on selvästi suurempi kuin odotettiin. Painotettakoon, että kyselyssä tarkoitettiin

älypuhelimen käyttämistä nimenomaan oppimiseen. Mahdollisia syitä korkealle

prosenttimäärälle löytynee älypuhelimesta itsestään kuin sen kanssa ”kilpailevista”

teknologioista. Tiedon hakeminen ja nopeat laskutoimitukset lienevät suurimpia tekijöitä.

Monilla älypuhelin on päällä ja taskussa, joten se voittaa nopeudessa tietokoneen ja

laskimen, jotka saattavat olla suljettuina repussa. Tämä käyttömahdollisuusprosentti

kuitenkin kuvaa hyvin älypuhelimiin liittyvän hierarkian purkautumisen viimeisten

muutamien vuosien aikana. Älypuhelin ei ole vain kannettava pelikonsoli ja viestin, vaan

myös oppimisen instrumentti. Olisikin toivottavaa, että älypuhelimien

käyttömahdollisuusprosentti nousisikin lähes sataan tulevien vuosien aikana. ”Suurien

älypuhelimien” eli tablettien vastaava prosentti, 47 %, on sekin yllättävän suuri, otettuna

44

huomioon kannettavien tietokoneiden kehitys kohti kosketusnäyttöjä sekä älypuhelimien

näyttökokojen kasvaminen. Kuitenkin voidaan päätellä, ettei tabletti ole ratkaiseva

opiskelijan henkilökohtainen kannettava laite. Tämä kuitenkin todistaa tablettien

siirtyvän pois muodista, niin kuluttajilta kuin koulutukselta. Tablettien myynti onkin

laskenut tasaisesti vuodesta 2012 (Arvopaperi.fi, 19.7.2017). Suurella kosketusnäytöllä

ja keveydellä (suhteessa näppäimistölliseen tietokoneeseen) voi kuitenkin PDF-kirjojen

lukeminen olla miellyttävämpää ja geometriasovellusten käyttö luontevaa. Varsinaisten

e-kirjojen lukemiseen tarkoitetun lukulaitteen käyttömahdollisuusprosentti on 12 %.

Pienelle luvulle suurin syy lienee kustantajien nihkeys e-kirjojen myymiselle, eikä tällöin

lukulaite tuo näkyvää hyötyä suhteessa tietokoneen näyttöön. Opettajien

esitysgrafiikkaohjelma on älypuhelimen tavoin harmaalla alueella mahdollisen ja

oikeutetun teknologian välillä. Tästä tarkemmin kappaleessa 2.6. Sen

käyttömahdollisuusprosentti on mukavan korkea, 76 %. Tämän selittää siirtyminen pois

perinteisestä liitutaulusta opettajajohtoisessa opettamisessa. Luvun voisi odottaa

nousevan älytaulujen yleistyessä, näiden toimiessa luonnollisen hyvin yhteen. Luvun

olisikin hyvä pysyä korkeana, sillä esitysohjelmilla luentomallisesta opettamisestakin

saadaan opiskelijalle innostava. Kuitenkin, erittäin matala luku tulevaisuudessa

implikoisi opettajajohtoisen luentomallin katoamista, mikä ei sekään olisi huono asia. Sen

mahdollisuuksia ei kuitenkaan tässä tutkielmassa tarkemmin käsitellä. Älytaulun

käyttömahdollisuusprosentti 41 % on lievä pettymys, sillä sitä voisi pitää tämänhetkisenä

murrosteknologiana nykyisen ja tulevan välimaastossa. Älytaulun kohdalla ei voidakaan

sanoa, että enemmistö opiskelijoista saisi tämän teknologian avustamaa opetusta, johon

toivotaan muutosta seuraavien vuosien ja tulevien budjettien aikana.

6.3 Yhdenvertaisuus lukioiden välillä

Vastanneet lukiot voidaan jaotella maantieteellisesti (kuva 9) sektoreihin sekä koon

perusteella (taulukko 2). Jaotteluissa on pyritty saamaan mahdollisimman tasaiset

osajoukot. Maantieteellisessä jaottelussa alueelliset joukot vastaavat melko hyvin

väestöntiheyttä. Kokojaottelussa koot on ilmoitettu keväällä 2017 kirjoittaneiden

lukumäärän perusteella.

Kysymyksissä käsiteltiin käytettyjä laitteita ja ohjelmia sekä niiden käytön yleisyyttä

oppitunnin eri vaiheissa sekä eri matematiikan osa-alueissa. Vastausvaihtoehdot laitteille

ja ohjelmille olivat ”ei koskaan”, ”harvoin”, ”usein” ja ”lähes aina”. Vaiheille ja aiheille

45

vastausvaihtoehdot olivat ”ei koskaan”, ”satunnaisesti” ja ”usein.” Vaihtoehdot jaettiin

kahteen osaan: negatiivisiin ja positiivisiin. Negatiivisiin ensimmäisistä neljästä luetaan

kaksi ensimmäistä ja kolmesta viimeisestä ”ei koskaan” ja ”satunnaisesti”. Loput ovat

siten positiivisia tuloksia. Taulukoiden 2 ja 4 tulokset on saatu vertaamalla negatiivisten

ja positiivisten vaihtoehtojen saamien vastausten lukumäärää koko vastausmäärään

tarkastellusta sektorista tai kokoluokasta.

6.3.1 Sijainti

Kuva 9 Vastausten jakaantuminen maantieteellisesti.

(Grafiikka luotu WorldAtlas.com kuvan pohjalta)

46

Taulukossa 2 on esitetty tulokset numeroin 1-4 siten, että 1 on eteläisin sektori ja 4

pohjoisin. Sektorit jaoteltiin pohjautuen väestötiheyteen, vaikkakaan jaottelu ei huomioi

suurien kaupunkien sijaintia merkittävästi. Jaottelu ei välttämättä ole täydellinen, mutta

tälle tutkimukselle toimiva ratkaisu.

Taulukosta 2 nähdään, että eteläisimmän sektorin positiiviset arvot ohjelmien käytössä

sekä matematiikan osa-alueiden tarkastelussa ovat merkittävästi suuremmat suhteessa

muihin sektoreihin. Toisaalta tulee huomioida oppitunnin osan tarkastelussa toisen

sektorin heikko positiivisuusarvo. Huomautettakoon, että suurin osa toisen sektorin

vastauksista tuntiosassa oli ”satunnaisesti.”

Tulosten perusteella ei kuitenkaan voida suoraan sanoa opetuksen teknologisen

yhdenvertaisuuden olevan vaarassa lukion sijainnin perusteella. Tulokset ovat pitkälti

samat sijainnista riippumatta. Jatkotutkimukset kuitenkin olisivat tarpeellisia, sillä

eteläisimmällä sektorilla saattaa olla etulyöntiasetelma saada laajempaa teknologiatuettua

opetusta: tutkimusjoukko ei ole riittävän laaja yleispätevään tulokseen.

47

Taulukko 2 Lukioiden sijainnin perusteella jaettu teknologiatuettu opetus. ”1”on

eteläisin ja ”4” pohjoisin sektori.

Laitteet Positiivinen Negatiivinen

4 44 % 56 %

3 47 % 53 %

2 30 % 70 %

1 44 % 56 %

Ohjelmat

4 12 % 88 %

3 20 % 80 %

2 13 % 87 %

1 43 % 57 %

Tuntiosa

4 67 % 33 %

3 65 % 35 %

2 15 % 85 %

1 65 % 35 %

Osa-alue

4 38 % 62 %

3 40 % 60 %

2 30 % 70 %

1 80 % 20 %

48

6.3.2 Koko

Kuten sijaintiperusteisessa tarkastelussa (luku 6.4.1), myös kokotarkastelussa pohditaan

yhdenvertaisuutta kyselyn (liite A) kahden ensimmäisen osion perusteella, joissa

kysytään teknologian käytöstä. Näin ollen vastaajien asenteita ja mielipiteitä ei

tarkastella.

Taulukko 3 Osallistuneiden lukioiden jaottelu koon perusteella. Koko on

ilmoitettu keväällä 2017 kirjoittaneiden määrällä (Yle.fi).

Pienet lukiot (< 100) Keskisuuret lukiot (100-200) Suuret lukiot (> 200)

35 % 35% 30 %

Myös vastausten pohdinta on vastaavasti kuten sijaintipohjaisessa tarkastelussa:

vastaukset jaoteltiin negatiivisiin ja positiivisiin tuloksiin. Tulokset ovat seuraavassa

taulukossa.

Taulukosta 4 havaitaan, että vastaajien perusteella lukion koolla ei ole suoraa merkitystä,

kuinka hyvin opiskelija saa teknologialla tuettua opetusta. Teknologialla tuetun

opetuksen laatua on käytännössä hyvin hankala tutkia, joten sen aiheuttamaan

teknologisen yhdenvertaisuuden haittaa ei tässä tutkielmassa käsitellä.

49

Taulukko 4 Lukioiden koon perusteella annettava teknologiatuettu opetus.

Laitteet Positiivinen Negatiivinen

Suuret 59 % 41 %

Keskikokoiset 57 % 43 %

Pienet 64 % 36 %

Ohjelmat

Suuret 87 % 13 %

Keskikokoiset 63 % 37 %

Pienet 86 % 14 %

Tuntiosa

Suuret 4 % 96 %

Keskikokoiset 5 % 95 %

Pienet 5 % 95 %

Osa-alue

Suuret 8 % 92 %

Keskikokoiset 0 % 100 %

Pienet 0 % 100 %

50

6.4 Tutkimusaiheen tulevaisuus

Kuten luvussa 6 on huomattu, merkittäviä, systemaattisia ongelmakohtia teknologisessa

yhdenvertaisuudessa opetuksen kannalta ei ole. Aihetta kuitenkin tulisi tarkkailla aiheen

kehittyessä, etenkin etelän lukioiden suhdetta pohjoisempiin. Jatkon kannalta olisi myös

hyvä tutkia sanallisissa vastauksissa (Liite B) ilmenneitä, opettajilta kuuluneita huolia

teknologiahankintojen hinnan (opiskelijalle/kodille) aiheuttamaa eriarvoistumista.

Suurella rahamäärällä saa paremman tietokoneen, tabletin, laskimen ja niin edelleen.

Aiheen olisi hyvä ”tasaantua”, kun sähköisiin ylioppilaskirjoituksiin on huolella

valmistauduttu ja mahdollisesti jo totuttu.

51

Viitteet

Aldoobie, N. (2015). Technology Integration and Learning Theory, American

International Journal of Contemporary Research, Vol.5, No. 6

Allsop, Y. Does technology improve learning – the value of consturctivist approaches to

technology-based learning?, (2016), noudettu 16.6.2017 osoitteesta

http://www.ictinpractice.com/does-technology-improve-learning-the-value-of-

constructivist-approaches-to-technology-based-learning/

Arvopaperi.fi (9.5.2017) Tablet-laitteiden myynti laskee jo kolmatta vuotta, noudettu

18.7.2017 osoitteesta https://www.arvopaperi.fi/kaikki_uutiset/tablet-laitteiden-

myynti-laskee-jo-kolmatta-vuotta-6647524

CNN.com (7.3.2003) Scientists: Internet speed record smashed, noudettu 16.6.2017

osoitteesta

http://edition.cnn.com/2003/TECH/internet/03/07/speed.record/index.html?eref=

sitesearch

Dembo, H. & Seli, H. (2016) Motivation and learning strategies for college success: a

focus on self-regulated learning

Etukudo, U. E. (2010) E-learning and teacher preparation in science and mathematics:

the paradigm for utilization of interactive packages

Firstpost.com (4.8.2014) Download 1GB in 0.2 milliseconds with world’s fastest 43Tbps

Internet conncection, noudettu 16.6.2017 osoitteesta

http://tech.firstpost.com/news-analysis/download-1gb-in-0-2-milliseconds-with-

worlds-fastest-43tbps-internet-connection-228384.html

52

Haaparanta, H. (2008). Väitöskirja Tietokoneet perusopetuksn opettajan arkipäivässä,

Tampereen Yliopistopaino

Hewson, P. W. (1992). Conceptual change in science teaching and teacher education

Hiiri, M. (2014). Pro Gradu -tutkielma Matematiikan opettajien näkemyksiä

opetusteknologian käytöstä sekä sähköisistä matematiikan

ylioppilaskirjoituksista, Itä-Suomen Yliopisto

HS.fi (30.9.2016). Koulujen sähköiset materiaalit saavat kovaa kritiikkiä – Kallion lukion

abiturientit haluavat kynän ja paperin takaisin, noudettu 10.7.2017 osoitteesta

http://www.hs.fi/kotimaa/art-2000002923279.html

Iiskala, T. & Hurme, T-R. Metakognitio teknologisissa oppimisympäristöissä. Teoksessa

Järvelä, S., Häkkinen P. & Lehtinen E. (toim.) (2006). Oppimisen teoria ja

teknologian opetuskäyttö, WSOY Oppimateriaalit (s. 40-55)

Ilomäki, L & Lakkala, M. Tietokone opetuksessa: opettajan apu vai ongelma? Teoksessa

Järvelä, S., Häkkinen P. & Lehtinen E. (toim.) (2006). Oppimisen teoria ja

teknologian opetuskäyttö, WSOY Oppimateriaalit (s. 184-212)

Jalava, T., Selkee, J. & Kurt, T. (2013). Peruskoulujen ja lukioiden tietotekniikkakartoitus

2013

Järvelä, S., Häkkinen P. & Lehtinen E. (toim.) (2006). Oppimisen teoria ja teknologian

opetuskäyttö, WSOY Oppimateriaalit

Järvinen, E-M. (2001). Väitöskirja Education about and through technology, Oulu

University Press

Kaukonen, S. & Simpanen, P. (22.9.2014) Millainen on tulevaisuuden lukio, noudettu

15.2.2018 osoitteesta

http://teknologiateollisuus.fi/fi/ajankohtaista/uutiset/millainen-tulevaisuuden-

lukio

Lakervi, H. (2013). Pro Gradu -tutkielma Tulevien lukion matematiikan opettajien

odotukset, asenteet ja intentiot CAS-teknologian opetuskäyttöä kohtaan,

Tampereen yliopisto

53

Lehtinen, E. Teknologian kehitys ja oppimisen utopiat. Teoksessa Järvelä, S., Häkkinen

P. & Lehtinen E. (toim.) (2006). Oppimisen teoria ja teknologian opetuskäyttö,

WSOY Oppimateriaalit (s. 264-280)

lyk.fi. Lukiossa tarvitset henkilökohtaisen tietokoneen, noudettu 7.7.2017 osoitteesta

www.lyk.fi/lukiokone/

Merenluoto, K. Käsitteellinen muutos oppimisessa ja teknologiaympäristön tuki.

Teoksessa Järvelä, S., Häkkinen P. & Lehtinen E. (toim.) (2006). Oppimisen

teoria ja teknologian opetuskäyttö, WSOY Oppimateriaalit (s.15-35)

Mtv.fi (1.19.2016) Matematiikan opettajat huolissaan oppilaiden tasa-arvosta –

sähköiset kokeet huolestuttavat, noudettu 21.6.2017 osoitteesta

http://www.mtv.fi/uutiset/kotimaa/artikkeli/matematiikan-opettajat-huolissaan-

oppilaiden-tasa-arvosta-sahkoiset-kokeet-huolestuttavat/6098922

Murtonen, M. Metakognitio, noudettu 20.6.2017 osoitteesta

http://users.utu.fi/marimur/Metakognitio.htm

Mäkinen, P. (31.12.2002). Konstruktivismi, noudettu 15.6.2017 osoitteesta

http://www15.uta.fi/arkisto/verkkotutor/konstr2.htm

Natunen, T. (2013). Pro Gradu -tukielma Tablet-laitteiden käyttö opetuksessa ja niiden

opetuskäytön tukeminen, Jyväskylän yliopisto

Nokian hallituksen toimintakertomus (2003), Nokian vuosikertomus 2003

Opetushallitus & Kuntoutussäätiö (2015). Teknologia oppimisen tukena: Apuvälineitä ja

sovelluksia

Opetushallitus (2003). Lukion opetussuunnitelman perusteet 2003

Opetushallitus (2011). Tieto- ja viestintätekniikka opetuskäytössä – Välineet,

vaikuttavuus ja hyödyt

Opetushallitus (2015). Lukion opetussuunnitelman perusteet 2015

54

Parikka M. & Rasinen A. (1994). Teknologiakasvatuskokeilu: Kokeilun tavoitteet ja

opetussuunnitelman lähtökohdat, Jyväskylän Yliopistopaino

Poh, M. 8 Technologies That Will Shape Future Classrooms, noudettu 22.6.2017

osoitteesta http://www.hongkiat.com/blog/future-classroom-technologies/

Pääkkönen, H., Tilastokeskus (2014). Uusi teknologia on vaikuttanut koululaisten

elämäntapoihin, noudettu 30.6.2017 osoitteesta

http://www.stat.fi/artikkelit/2014/art_2014-02-26_004.html?s=0#4

Rasinen, A. (2000). Developing Technology Education: In Search of Curriculum

Elements for Finnish General Education Schools, Jyväskylän Yliopistopaino

Roivas, S. (2015). Pro Gradu -tutkielma Teknologian käyttö matematiikan oppitunnilla

yläkoulussa ja lukiossa, Itä-Suomen yliopisto

Salovuo, M. (2013) Esitysmateriaali Lukiopäivillä TabletKoulun puolesta: Pedagogisesti

laadukas sähköinen oppimateriaali

Sisäministeriön työryhmä YES5-hanke (2012). Oppia kaikille!

Yhdenvertaisuussuunnittelun opas oppilaitoksille

Suomen Virtuaaliyliopisto Yhteisöllinen oppiminen (collaborative learning), noudettu

21.6.2017 osoitteesta

http://tievie.oulu.fi/verkkopedagogiikka/luku_4/yhteisollinen_oppiminen.htm

Teach-nology.com Constructivism and Technology, noudettu 15.6.2017 osoitteesta

http://www.teach-nology.com/currenttrends/constructivism/and_technology/

TheGuardian.com (3.2.2015). Teenagers sleep less when they have more computer screen

time says study, noudettu 30.6.2017 osoitteesta

https://www.theguardian.com/technology/2015/feb/03/teenagers-sleep-less-

when-they-have-more-computer-screen-time-says-study

Tilastokeskus, Lukiokoulutuksen opiskelijamäärä laski hieman, noudettu 6.2.2018

osoitteesta https://www.stat.fi/til/lop/2016/lop_2016_2017-06-

13_tie_001_fi.html

55

Veermans, M. & Tapola, A. Motivaatio ja kiinnostuneisuus. Teoksessa Järvelä, S.,

Häkkinen P. & Lehtinen E. (toim.) (2006). Oppimisen teoria ja teknologian

opetuskäyttö, WSOY Oppimateriaalit (s.65-78)

WorldAtlas.com, grafiikka Finland Outline Map, noudettu 22.7.2017 osoitteesta

http://www.worldatlas.com/webimage/countrys/europe/outline/fiout.htm

Yle.fi (19.5.2017) Listasimme koko Suomen yo-tulokset – Katso, miten oma lukiosi

pärjäsi, noudettu 31.6.2017 osoitteesta https://yle.fi/uutiset/3-9618039

Yle.fi (6.12.2016) Koulutusprofessori: Koulutuksen tasa-arvo horjuu, ja se näkyy Pisa-

tuloksissa, noudettu 19.6.2017 osoitteesta http://yle.fi/uutiset/3-9331405

Yle.fi/Ylex (2.5.2016) Wordia ei osata käyttää, sähköposti on mysteeri – onko

”diginatiivien” teinien hehkutuksella mitään pohjaa?, noudettu 22.6.2017

osoiteesta

https://yle.fi/ylex/uutiset/wordia_ei_osata_kayttaa_sahkoposti_on_mysteeri__on

ko_diginatiivien_teinien_hehkutuksella_mitaan_pohjaa/3-8849016

56

Liitteet

Kyselylomake

57

58

59

60

Sanalliset vastaukset

Käyttö on mielenkiintoista

• Mutta työlästä ja lisännyt huomattavasti opettajan työn määrää.

• Käyttö on usein työlästä (valmistelu ja suunnittelu) eikä lopputulemasta voi ikinä

olla varma.

• Tarjoaa ehdottomasti lisämahdollisuuksia.

Käyttö ei sovi opetukseeni

• Riippuu aina tilanteesta ja aiheesta.

• Minulle helpompi esitystapa on tehdä suoraan liitutaululle.

• Käytän sen verran, kun koen eduksi. En tee teknologiasta itse tarkoitusta.

Käyttö täydentää opettamistani

• Jos käyttäisin tehtävän ratkaisuun itse konetta, on luontevaa tehdä samoin

opetuksessa. Myös havainnollistavat videot ja aiheeseen sopivat musiikkivideot

ovat mieleenpainuvia, kun eivät arkipäiväisty.

• Funktioiden kuvaajat, tangentit yms saa tarkasti piirrettyä ohjelmilla.

• Monipuolistaa opetusta. Auttaa hahmottamaan ratkaisuja (esim. Geogebra

geometrian kurssilla ym.)

Teknologia on liian kallista opettamiseen

• Joillekin oppilaille kannettavan tietokoneen hankkiminen on taloudellisesti ISO

juttu.

61

Teknologia helpottaa opettamista

• Tämä on merkittävin syy teknologian käyttöön, powerpointteihin,

dokumenttikameraan ym. Kuitenkin ajattelen, etteivät nämä ole mitään kovinkaan

”korkeaa” teknologiaa.

• Tilanteesta riippuen ks. 2. kohta ylöspäin.

• Tarkkuus kuvaajissa. Ei tarvitse tyytyä vähän sinne päin tehtyihin mallikuvioihin.

• Joissakin kohdissa tämä on suuri apu (esim. kuviot Geogebralla, laskut CASilla

jne…)

• Havainnollistaminen helpottuu. Mekaanisen ratkaisemisen voi välillä sivuuttaa

Opiskelijat oppivat paremmin teknologialla

• Tämä ei välttämättä pidä paikkaansa, mutta teknologia mahdollistaa asioita, joita

liitutaulu ja liitu eivät.

• Osaa opiskelijoista teknologia motivoi matematiikan opiskeluun. Osalla reaktio

voi olla päin vastaista.

• Monet asiat (esim kolmiulotteinen koordinaatisto) on paljon helpompi opettaa

teknologia-avusteisesti. Toiset asiat puolestaan on helpompi opettaa ilman

teknologiaa.

• Haen tässä sanamuotoa ”Opiskelijat oppivat tehokkaammin”. Väitän siis että

pettajajohtoisen teorian pystyy vetämään yhtä selittävästi (jos ei jopa

selittävämmin) ja ennen kaikkea nopeammin, kuin perinteisellä teknologialla.

Erityisesti dynaaminen geometria luo tällaisia mahdollisuuksia funktioiden

tarkastelussa ja geometriassa, sekä esimerkiksi animaatioilla täydennetyt

powerpoint-esitykset funktion ääriarvosovelluksista tai avaruusgeometriasta.

• Oppiminen on erilaista. Vaikea sanoa onko lopputulos parempi. Ajoittain tuntuu,

että teknologia syö pitkäjänteisyyttä.

Teknologia eriarvoistaa opiskelijoita

• ’Diginatiivien’ tietokoneen käytössä on selkeitä eroja. Kun toinen etsii

sirkumfleksiä potenssin merkitsemiseksi koko tunnin, ehtii tottuneempi käyttäjä

kyllästymään koko asiaan. Tässä mielessä teknologian käyttö eriarvoistaa

opiskelijoita. Myös laitteiden hinnalla on roolinsa asiassa.

• Osalla oppilaista on viimeisen päälle hienot – ja kalliit - laitteet (esim. kannettava

tietokone), toisilla taas esim. vanha kannettava, jotka nippa nappa toimii…

62

• Opiskelijoiden teknologian käyttötaidot ovat aika eri tasoilla. Laitteiden taso

vaihtelee, kaikilla ei vielä ole omaa läppäriä, vaikka se periaatteessa vaaditaan

lukion ykkösiltä.

• Rahakysymys joillakin opiskelijoilla

• Nopeammat koneet tekevät asiat nopeammin. Toinen on jo tehnyt annetun

tehtävät, kun toinen vasta käynnistää tehtävää.

• Mietimme juuri ensimmäisen Abitti-kokeen järjestämistä MAA3 (Geometria) –

kurssille ja pelkona on, että GeoGebran huonommin omaksuneet kärsivät, vaikka

muuten asiat olisivat hallussa.

• Käytän välineitä, jotka ovat kaikkien ulottuvilla.

Uusin opintosuunnitelma tukee teknologian käyttöä

• Sähköinen ylioppilaskoe on tuonut kannettavat tietokoneet kouluihin.

• Uusin opetussuunnitelma (ja lukiossa sähköistyvä ylioppilaskoe) pakottavat

käyttämään teknologiaa, halusi tai ei.

• Kyllä tukee, mutta AIKAA uuden teknologian käyttämiseen ja opettamiseen ei

ole kunnolla! Uuden OPSin myötä matematiikan kurssien sisällöt ja laajuudet

eivät ole juuri lukiossa muuttuneet (paljon asiaa edelleen/ kurssi). Lisäksi pitäisi

ehtiä opettamaan ohjelmien käyttöä kursseilla, mutta tähän aika ei vain riitä.

Pitäisi olla kaikille PAKOLLINEN matikan ohjelmien kurssi, jossa

harjoiteltaisiin Geogebran, CAS-ohjelman ja taulukkolaskentaohjelman käyttöä.

• Korostaa hieman liikaakin, mutta ehdottomasti kyllä.

Tieturvariskit huolettavat minua (opetuksessa tai yo-kokeessa)

• Ei huoleta. Lähtökohtaisesti asennekasvatuksella hoidettava tämä asia.

• Esim. Miten järjestän digitaalisen kokeen turvallisesti? Siihen ei ole juuri muuta

mahdollisuutta kuin Abitti-järjestelmä, sillä netti on oppilailla muuten koko ajan

käytettävissä.

• Matematiikan opetuksessa en näe vaaroja. Yo-kokeen suhteen on pakko luottaa

siitä vastaaviin tahoihin

Minulle ei ole mielestäni tarjottu riittävästi teknologiaa oppitunneilleni

63

Odotan mielenkiinnolla sähköistä yo-koetta

• Teknologian käyttö helpottaa montaa vaihetta, ja mm. paperien pyörittäminen

vähenee.

• Eipä tässä auta kauhistellakaan. Verrattuna esim. tämän hetken lyhyen

matematiikan yo-kokeisiin, ei kai tuo digitaalinen koe sitä enää huonommaksi voi

muuttaa.

• Varovaisen optimistisesti.

• Odotan mielenkiinnolla mutta myös kauhulla kuten seuraavasta vastauksesta käy

ilmi.

Sähköinen yo-koe kauhistuttaa minua

• Koe on toteutettu hyvin tiukalla aikataululla, ja siinä mennään väline edellä, eli

koe muuttuu matemaattisessa aineissa sellaiseksi kuin ”käytössä olevilla

ohjelmilla voidaan tehdä”.

• Matematiikan kirjoittaminen koneelle tulee olemaan oppilaille haaste.

• Syksyllä aloittaneet kirjoittavat kaikki aineet sähköisesti ja matemaattisen tekstin

vastausmahdollisuutta ei vieläkään ole harjoitusvastus-abittiin lisätty. Onko

oikein, että oppilas ei edes tiedä, mikä häntä alle kolmen vuoden päästä odottaa /

mitä ja miten kokeessa voidaan asioita kysyä ja miten vastauksia laaditaan?

Vaikka keinot matematiikan kirjoittamiseen olisivatkin olemassa, niin missä

välissä vastaamiseen ja vastauksen rakentamiseen käytettävään teknologiaan ehtii

tutustua, kun kursseilla riittää tälläkin hetkellä ylenpalttisesti käsiteltäviä asioita

ja toisinaan joutuu jotain tiputtamaan poiskin.

• Matematiikan kirjoittaminen tietokoneella on hidasta ja epäluontevaa. Yo-

kokeessa pitäisi olla piirtopöydät tai muu käsinkirjoitus mahdollisuus.

• ”Kauhistuttaa” on liian vahva sana.

64

Teknologian käyttöä…

• Tietotekniikka on väline, ja sillä tulisi olla luonteva välinearvo, ei itseisarvo.

• Opettajan autonomia asian suhteen on niin suuri, että ylhäältä annettua määräystä

käyttämisen lisäämisestä / vähentämisestä en katsoisi sitäkään hyvällä.

• Teknologian käyttöä tulee tukea ja siihen on myös hyvä kannustaa, mutta silti

monesti on hyvä miettiä mitä ollaan opettamassa ennen kuin mietitään miten

ollaan opettamassa.

• Teknologiaa on jo nyt PALJON, riittää, kiitos! Nyt pitäisi olla aikaa keskittyä ja

harjoitella oppilaiden kanssa näitä ohjelmia (Abitti, Geogebra, CAS, …)

• Vastaan tässä vain omasta puolestani. En tunne yleistä tilannetta.

Teknologian kuuluminen kouluihin

• Valitettavasti koulutusilmapiiri on se, että kaikki tulee tehdä koneella.

Matemaattista tekstiä harva kuitenkaan koneella kirjoittaa sähköisten

ylioppilaskirjoitusten jälkeen.

• Tämä on nykypäivää.

Teknologia opetuksessani

• Kunhan vain olisi tarpeeksi tietotaitoa (koulutusta) sen käyttämiseen. Nyt tuntuu,

että tulevien sähköisten yo-kokeiden pakottamana täytyy yrittää opetella vaikka

mitä, vaikka siihen ei tunnu olevan aikaa.

• Tilanteen mukaan.

• Enemmän pakon alla kuin mielelläni

• Tämä monipuolistaa opetusta.

• Käytän sen verran, kun koen eduksi. En tee teknologiasta itse tarkoitusta

Teknologia ja oppiminen

• Tietyissä tilanteissa helpottaa hahmottamista, varsinaista oppimista ei helpota.

• Teknologian pitäisi helpottaa asioita, mutta eihän se aina välttämättä niin ole.

• Joillekin helpompaa, kun ovat tottuneet käyttämään koneita ja vaikka mitä

ohjelmia, mutta toisille taas vaikeampaa, kun täytyy opetella myös teknologian

käyttöä siinä opiskeltavan asian sivussa.

• Riippuu asiasta.

65

• Tosin jotkin asiat on helpompaa opettaa ilman teknologiaa (jos

dokumenttikameraa ei lasketa teknologiaan).

• Alussa voi olla jopa vaikeampaa tehdä esim. kuvio Geogebralla kuin käsin. Tai

tehdä muistiinpanot sähköisesti (se vaatii harjoitusta, ennen kuin sujuu

luontevasti). Oppilaat jopa alussa vastustavat teknologiaa matikassa, sillä tämä

vaatii harjoittelua (ei suju tuosta vaan ilman kovaa harjoittelua!)

• Osa asioista on nopeampaa

• Teknologia ei silti poista työntekemisen tarvetta.

Oppikirjojen tulevaisuus

• Opiskelija valitkoon

• Toivottavasti näille tulee sama ALV pian!

• Nykyiset sähköiset materiaalit eivät vielä tuo niin paljoa lisäarvoa, että

syrjäyttäisivät oppikirjaa mediana

• Tosin jotkin asiat on helpompaa opettaa ilman teknologiaa (jos

dokumenttikameraa ei lasketa teknologiaan).

• Oppikirjojen tulee korvautua oppimateriaaleilla, joissa ei ole selkeää rajaa, alkua

tai loppua. Ajatus ”koealue on oppikirja” on vastenmielinen. Tulee olla

oppimistavoitteet, joita eri materiaalit tukevat. Sähköinen oppimateriaali toimii

hyvin tässä tarkoituksessa, koska sivumäärä ei rajoita sen kokoa. Sähköinen

oppimateriaali voi tarjota vapaan, ohjatun väylän internetin rajattomaan

tietovarantoon. Paperinen kirja voi säilyä rinnalla yhtenä lähteenä.

• e-kirjat ovat tähän mennessä olleet vain pdf kopioita oppikirjoista.

Mahdollisuuksia olisi vaikka mihin, mutta kustantajat eivät näitä hyödynnä.

• Monitorin tuijotusta on yhteiskunnassa nyt jo liikaa. Perinteinen kirja on monin

tavoin miellyttävämpi kuin digitaalinen.