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.