Teknologia – arvoa vai välinearvoa

Opetus Puheenvuoro

22.4.2025

Vaikka Aino Saarisen väitöskirjasta noussut kohu on jo laantunut, on hänen antamansa lausunto edelleen pysäyttävä: ”Mitä enemmän oppimiseen käytettiin digilaitteita, sitä heikompia oppimistulokset olivat kaikilla Pisa-testien osa-alueilla: matematiikassa, luonnontieteissä, lukemisessa sekä yhteistyöhön perustuvassa ongelmanratkaisussa”. Teknologia, erityisesti tietotekniikka, on lisännyt tehokkuutta ja tuottavuutta yhteiskunnissa viimeisten vuosikymmenten aikana. Miksi tämä ei päde kouluissa? Toisaalta on huomautettu, että itse asiassa kyse on ainakin osittaisesta väärinkäsityksestä.

Oli miten oli, pohdiskelen jatkossa osin kriittiseltä kannalta teknologian ja opettamisen suhdetta. En siis ota itsestään selvänä ajatusta, että teknologisen innovaation (laskin, tietokoneohjelma tai tekoäly) sisällyttäminen osaksi opetusta, luokka-arkea tai oppilaan arkea, parantaisi oppimistuloksia.

Mitä on matematiikan osaaminen?

Aivan aluksi selvitän lyhyesti, mitä ajattelen matematiikan osaamisen olevan. Kilpatrick, Swafford ja Findell esittelivät kirjassa Adding it up: Helping children learn mathematics (2001) mallin, jonka kautta matemaattisen osaamisen voi nähdä koostuvan viidestä toisiinsa erottamattomasti kytkeytyvästä osa-alueesta tai taidosta. Nämä viisi ovat

käsitteellinen ymmärrys,
menetelmällinen sujuvuus,
ongelmanratkaisutaito,
kyky loogiseen ajatteluun, päätelmien tekoon ja perustelujen koostamiseen sekä
rakentava asenne matematiikkaa kohtaan.

Näistä viidestä taidosta keskiössä on kahtiajako käsitteelliseen ja menetelmälliseen tietoon. Ajatus ei ole uusi, tästä ovat kirjoittaneet jo 80-luvulla James Hiebert ja Patricia Lefevre kirjassaan Conceptual and procedural knowledge: The case of mathematics (1986). Kenties muutkin ennen heitä.

Tiivistäen ja mukauttaen ajattelen oppilaan osaavan matematiikkaa hyvin, kun hän ymmärtää keskeiset matemaattiset käsitteet ja periaatteet, osaa soveltaa periaatteita sujuvasti eli osaa ratkoa monen tasoisia tehtäviä, myös niin sanottuja ongelmatehtäviä, kykenee perustelemaan ja selittämään ratkaisuperiaatteitaan sekä suhtautuu myönteisesti matematiikan opiskeluun ja älyllisiin ponnisteluihin.

Vaikka tiedon mallit ovatkin vain malleja, olen kokenut hyödylliseksi niiden tarjoaman teoreettisen viitekehyksen suunnitella ja jäsentää opetusta. Jos tähtään uuden käsitteen ymmärtämiseen, rakennan opetustilanteen eri tavalla kuin jos pyrkimyksenäni on menetelmätiedon (ns. ”laskutaito”) opettamiseen ja vahvistamiseen.

Mikä on teknologian ja matematiikan osaamisen suhde?

Teknologian, erityisesti tietokoneiden, digilaitteiden ja ohjelmistojen käyttötaito, ei ole edellisen jaottelun mielessä varsinaista matemaattista osaamista. Teknologian käytön osaaminen ja opiskelu sinänsä ei luultavasti edistä matematiikan oppimista. Siksi aavistelen, että nykyisin teknologian käyttö varastaa opetuksessa aikaa ymmärrykseen tai laskutaitoon tähtäävästä opetuksesta, tuomatta tilalle matematiikan osaamisen kannalta olennaista. Näin ajatellen on helppo uskoa teknologian käytön todella heikentävän matematiikan oppimistuloksia. Jos esimerkiksi oppitunnilla on aluksi harjoiteltu suorien piirtämistä ja keskinäistä asemaa ja tämän jälkeen samaa harjoitellaan GeoGebralla, on mahdollista, että käsitteenmuodostuksen kannalta digilaitteella tehdyt harjoitukset ovat hukkaan heitettyä aikaa, ainakin jos harjoittelu kohdistuu pääosin ohjelman toimintojen mieleen painamiseen. Mikä pahinta, on otettava vakavasti mahdollisuus, että tunnilla aiemmin opitut matematiikan sisällöt eivät muunnukaan syväksi oppimiseksi laitteella käytetystä ajasta johtuen. Aivot nimittäin valikoivat mitä ne tallentavat: kohtaamastamme runsaasta informaatiosta pysyvään muistiin muuntuu vain osa. Jos oppitunnilla on tarjolla kovin paljon, ainakin oppilaan kannalta ajatellen, erillistä yhteen kietoutumatonta tietoa, ei ole taattua, että tietotulvasta rakentuu oppilaan mieleen selkeää kokonaisuutta. Yksinkertaisesti osa oppimistavoitteista saattaa jäädä saavuttamatta. Kenties juuri matemaattinen rakenne jää syntymättä aivojen pyrkiessä muuntamaan ohjelmistojen valikoiden toiminnat pysyviksi muistijäljiksi.

Kuinka teknologian voisi valjastaa matemaattisen osaamisen välineeksi?

Menetelmällisen osaamisen – laskutaidon – harjoittelun välineeksi teknologia ei vielä kovin hyvin taivu. Joitain mahdollisuuksia toki on olemassa.^1,2 Mielenkiintoista on odottaa, millaisia vaikutuksia tekoälyn kehittymisellä on. On ounasteltu, että jossain vaiheessa tekoäly osaisi personoida palautetta ja ohjata harjoittelemaan heikoimmin osattua osa-aluetta. Ehkä vielä koittaa päivä, jolloin luokassa risteilevä tekstintunnistukseen kykenevä tekoälyllä varustettu humanoidirobotti auttaa oppilaita yhtälönratkaisuissa. Kuitenkin on hyvä muistaa, että oppiminen on tehokkaampaa kynää ja paperia käyttäen kuin näppäimistön välityksellä.³

Käsitteellisen tiedon osalta tilanne on toinen. GeoGebralla luotujen havainnollistusten⁴ avulla on mahdollista lisätä käsitteellistä ymmärrystä. Havainnollistusten onnistuminen riippuu kuitenkin opetusjärjestelyistä. Havainnollistuksen ympärille voi rakentaa opettajajohtoisen opetustuokion tai sitä voi hyödyntää parikeskustelun pohjana. Molemmissa tapauksissa oppilaan oma aktiivinen osallistuminen on edellytys oppimiselle. Aktiivisuudella tarkoitan tässä yhteydessä ennen kaikkea kognitiivista aktiivisuutta: tarkkaavaisuutta, havaintojen tekoa, pohdintaa, muistiinpanojen tekemistä.

Teknologia (edelleen viittaan mm. GeoGebraan) voi parhaassa tapauksessa olla edesauttamassa ongelmatehtävien ratkaisemisessa, mutta riskinä on myös päämärätön ei-systemaattinen kokeilu ja sekundäärisiin tai likiarvoisiin tuloksiin tyytyminen. Ihmisen mielellä on taipumus täyttyä ärsykkeistä ja myös hakeutua niiden piiriin. Matemaattisia ongelmatehtäviä ratkaistessa rauhallinen aika ja ärsykkeiden vähyys on hyödyksi. Digilaite ei ole paras ympäristö ongelmatehtävien ratkaisuympäristöksi.

Peruskoulun ja lukion eriarvoinen tilanne

Peruskoulussa opettaja voi ohjailla teknologian osallisuutta oppitunneilla, jolloin teoriataustan ohjaamana voidaan valita miltä osin teknologia palvelee oppimista ja miltä osin ei. Lukioissa, valitettavasti, kaikkia pedagogisia valintoja ei voida johtaa teoriasta vaan opetuksen järjestäjien ratkaisut ohjaavat toimintaa. Lukiolaisen käyttöön osoitettu kannettava tietokone, digikirjat ja digitaaliset oppimisympäristöt ovat jokapäiväinen työskentely-ympäristö myös matematiikassa. Tällöin oppimista estämään nousevat digilaitteiden tuottamat häiriötekijät. Tylsä hetki tai laskemisen ”jumi” on vaivatonta vaihtaa videoon tai muuhun helposti saatavilla olevaan ajankuluun. Näin valitettavasti lukiolainen on jatkuvasti kiusausten ympäröimänä. Onko tilanteesta poispääsyä? Niin kauan kuin poliittiset tai hallinnolliset valinnat ohjaavat tai rajoittavat pedagogisia ratkaisuja, ei lukion osalta ulospääsyä ole.

Käytännöllisiä ajatuksia eli kuinka itse pyrin toimimaan

Opetusta valmistellessani pyrin huolehtimaan, että sopivan mittaisessa ajanjaksossa esiintyy monipuolisesti matemaattisen osaamisen osa-alueita eikä mikään pääse korostumaan liikaa. Jokaiselle oppitunnille ei ole mielekästä eikä mahdollista ujuttaa kaikkea.
Pyrin valitsemaan teknologiset ratkaisut osaksi opetusta vain silloin kun ne arvioni mukaan palvelevat oppimista.
Kun teknologia on osana opetusta, pyrin siihen, että oppilaiden kognitio suuntautuu oleelliseen. Runsaasti virikkeitä tarjoava digilaite voi harhauttaa. Tätä voi edesauttaa hyvin valmistelluilla kysymyksillä, joita (parin kanssa tai pienessä ryhmässä) pohtien mieli askartelee oleellisessa.