Lukion fysiikan opettajien suhtautuminen opetuksen digitalisaatioon

Ylioppilaskirjoituksen sähköistyminen mullisti myös lukion fysiikan opetusta. Mutta mitä mieltä ovat opettajat? Pro gradu -tutkielmassani selvitin lukion fysiikan opettajien suhtautumista digitalisaatioon. Opettajat kertoivat myös, mikä digitalisaation toteutuksessa heidän mielestään epäonnistui. 

Tietotekniikkaa on opetettu Suomen lukioissa 1980-luvulta asti [1]. Aluksi opetus oli ohjelmointipainotteista ja tapahtui usein koulun ainoan tietokoneen avulla. Kuluneen 40 vuoden aikana tietotekniikan opetuskäyttö on muuttunut paljon ja vähitellen tieto- ja viestintätekniikka on integroitu muiden oppiaineiden tueksi. Viimeisin uudistus on ollut lukio-opetuksen digitalisaatio; vuosina 2016–2019 ylioppilaskirjoitukset muutettiin täysin sähköisiksi [2]. Muutos on vaatinut opettajilta nopeaa reagointia ja vaikuttanut merkittävästi myös opiskelijoihin. Tästä huolimatta digitalisaation vaikutuksia opettajiin ja opiskelijoihin on tutkittu vähän. Tehdyt tutkimukset on myös kohdistettu laajalle vastaajajoukolle eri oppiaineiden ja jopa eri koulutusasteiden edustajille, joten esimerkiksi lukion matemaattis-luonnontieteellisten aineiden opettajien mielipiteet eivät ole päässeet kuuluviin. 

Tutkimus ja aineiston analysointi

Pro gradu -tutkielmassani selvitin lukion fysiikan opettajien suhtautumista opetuksen digitalisaatioon. Vertasin myös, miten opettajien ikäluokka ja opettajaopinnoista kulunut aika, tietotekniikka- ja ohjelmointiosaaminen sekä tietotekninen tukiverkko vaikuttavaat suhtautumiseen. Kyselyyn vastasi 100 suomalaista lukion fysiikan opettajaa. Opettajien digitalisaatioon suhtautumista tarkasteltiin Likert-asteikolla vastattujen asennekysymysten keskiarvojen ja -hajontojen avulla. Taustatekijöiden vaikutusta suhtautumiseen selvitettiin Spearmanin korrelaatiokerrointen, kahden riippumattoman otoksen t-testin sekä näiden p-arvojen avulla. Avoimen vastauskentän kommentit luokiteltiin induktiivisesti eri aihepiireihin. Aihepiireihin kuuluvien kommenttien lukumäärät laskettiin ja niiden avulla haettiin lisää tietoa suhtautumisesta ja niiden syistä. 

Fysiikan opettajat suhtautuvat digitalisaatioon positiivisesti

Opettajien suhtautuminen digitalisaatioon on selvästi pääosin positiivista. Kuvassa 1 on esitetty opettajien asennekysymysten vastaukset. Opettajien ikäluokalla tai opettajankoulutuksesta kuluneella ajalla ei havaittu merkittävää vaikutusta digitalisaatioon suhtautumiseen. Tämän selityksenä voi olla se, että opettajankoulutuksessa digitalisaatio on alkanut näkymään vasta viime vuosina, esimerkiksi vuonna 2016 sähköisiä työkaluja ei vielä laajasti käsitelty opettajankoulutuksessa [3]. On myös huomioitava, että vastaajajoukosta vain 17 % oli suorittanut opettajaopinnot viiden vuoden sisällä, joten opettajankoulutuksessa tapahtunut muutos ei todennäköisesti näy tässä otoksessa. Mielenkiintoista olisikin tehdä vertailua juuri valmistuneiden ja pidempään alalla työskennelleiden opettajien suhtautumisen välillä.  

Kuva 1. Lukion fysiikan opettajien asennekysymysten vastausten keskiarvot ja keskihajonnat Likert-asteikolla 1 (täysin eri mieltä) – 5 (täysin samaa mieltä).

Ohjelmistojen käyttötaidot sekä kokemus IT-tuen riittävyydestä korreloivat digitalisaatioon suhtautumisen kanssa. Havaittiin myös, että sähköisten koejärjestelmien rakentamiseen osallistuvien ja osallistumattomien sekä lisäkouluttautuneiden ja -kouluttautumattomien välillä on eroa digitalisaatioon suhtautumisessa. Sähköisten koejärjestelmien rakentamiseen osallistuvat ovat vahvemmin sitä mieltä, että lukio-opetuksen sähköistyminen on positiivinen asia. He suhtautuvat myös sähköisten kokeiden laatimiseen hieman positiivisemmin. Lisäkouluttautuneet taas kokevat vahvemmin, että sähköisiin työvälineisiin käytetty aika tuo lisäarvoa opetukseen. Tämä on merkille pantavaa siksi, että aiempien tutkimusten mukaan kokemus muutoksen merkityksellisyydestä on tärkeä tekijä siinä, miten muutokseen suhtautuu ja miten sen huomioi omassa opetuksessa [4]

Digitalisaation toteutuksen ongelmat

Vaikka digitalisaatio koetaan yleisesti positiiviseksi asiaksi, opettajien vastauksissa nousi esille selkeitä ongelmakohtia digitalisaation toteutuksessa. Opettajat kokevat muun muassa, että uudistus on tapahtunut liian nopeasti, opettajia ei ole koulutettu tarpeeksi ja selkeät suuntalinjat esimerkiksi digitalisaation vaikutuksista opetuksen sisältöihin puuttuvat. Digitalisaation toteutuksen epäkohdat ovat aiheuttaneet opettajien mukaan laajempia ongelmia, kuten opettajien työmäärän lisääntymisen ja epätietoisuuden opetettavista sisällöistä, opiskelijoiden osaamisen heikentymisen ja opiskelijoiden eriarvoistumisen kasvamisen. 

Ohjelmistoihin perehtyminen on jäänyt opettajien omalle vastuulle muun muassa koulutuksen vähyyden vuoksi. Tästä aiheutuu opettajien eritasoinen ohjelmisto-osaaminen, mikä edesauttaa myös opiskelijoiden taitoerojen kasvamista. Opettajat myös kokevat ohjelmistojen tulleen kaiken muun opetettavan asian päälle, sillä niiden viemää aikaa ei ole huomioitu esimerkiksi lukion opetussuunnitelman perusteissa fysiikan opetuksen sisältöjä karsimalla. Osa opettajista kertoikin, ettei opeta ohjelmistojen käyttöä oppitunneilla vaan jättää sen opiskelijoiden omalle vastuulle. Osassa lukioista taas on erillisiä ohjelmistojen käyttöön perehdyttäviä kursseja. Jokainen lukio tekee myös itse päätöksen siitä, käytetäänkö koulussa maksullisia ohjelmistoja vai ei, vaikka opettajien mukaan ilmaisohjelmistot ovat vaikeakäyttöisempiä kuin maksulliset. Kaikkien näiden seikkojen vuoksi opiskelijoilla voi olla ylioppilaskirjoituksissa hyvinkin erilaiset lähtökohdat ohjelmistojen osalta. 

Yllättävänä huomiona nousi esille se, että opettajat kokevat ohjelmistoista olevan hyötyä joillekin opiskelijoille fysiikan opintojen osalta. Kun matematiikka jätetään tietokoneelle, opiskelija voi syventyä fysiikkaan jopa enemmän kuin ennen digitalisaatiota. Joidenkin opettajien mukaan erityisesti matemaattisesti heikommat opiskelijat voivat menestyä digitalisaation myötä fysiikassa, kun he voivat esimerkiksi yhtälön ratkaisemisen sijaan keskittyä fysiikkaan sen taustalla. Olisikin mielenkiintoista tutkia, miten ohjelmistojen käyttö vaikuttaa lukio-opiskelijoiden fysiikan osaamiseen.  

Kuinka tästä eteenpäin? 

Näiden tulosten ja aiempien tutkimusten perusteella digitalisaation ongelmakohtiin sekä opettajien suhtautumiseen voitaisiin pyrkiä vaikuttamaan kolmella tavalla. Ensimmäinen ratkaisuehdotukseni olisi panostaa opettajille kohdistettuun ja helposti saavutettavaan tietotekniseen tukeen. Tutkimuksen mukaan riittävä IT-tuki vähentää opettajien työmäärää ja edesauttaa positiivista suhtautumista digitalisaatioon. Pitkällä tähtäimellä tämä voi myös vähentää opiskelijoiden eriarvoistumista. 

Toinen tärkeä tekijä on opettajien kouluttaminen. Eri oppiaineiden opettajille kohdistettuna ohjelmistokoulutus tukee opettajien osaamista, kannustaa ohjelmistojen käyttöön ja pienentää tasoeroja ensin opettajien ja jatkossa myös opiskelijoiden välillä. 

Kolmantena ehdotuksena olisi pohtia yhteinen linjaus käytettävistä ohjelmistoista, jolloin opiskelijoilla olisi tasa-arvoiset lähtökohdat ohjelmistojen helppokäyttöisyyden ja toimintojen suhteen. Mielenkiintoista onkin nähdä, miten oppivelvollisuuden pidentäminen vaikuttaa käytettäviin ohjelmistoihin – olisiko nyt ollut oikea hetki tehdä valtakunnallinen linjaus lukio-opetuksessa käytettävistä ohjelmistoista? 

Koko teksti luettavissa UTUPubista:
Henna Pesonen, Lukion fysiikan opettajien suhtautuminen opetuksen digitalisaatioon, 2021 https://www.utupub.fi/handle/10024/151571

Lähteet

[1] P. Saarikoski, Koneen Ja Koulun Ensikohtaaminen – Suomalaisen ATK-Koulutuksen Varhaisvaiheet Peruskoulussa Ja Lukiossa, Tek. Waiheita 3, 5 (2006).

[2] Opetus- ja Kulttuuriministeriö, Lukioselvitys – Kooste Lukion Nykytilaa Ja Kehittämistarpeita Koskevista Selvityksistä Ja Tutkimuksista, 2017.

[3] OAJ, Askelmerkit Digiloikkaan, 2016.

[4] C. Kennedy and J. Kennedy, Teacher Attitudes and Change Implementation, 24, 351 (1996).

Kirjoittaja