Oppimisteoriat: Kriittiset kysymykset ja haasteet oppimisen ytimessä

Useimmat ammattilaiset hyväksyvät periaatteessa tämän luvun alussa annetun oppimisen määritelmän. Kun siirrymme määritelmän ulkopuolelle, huomaamme vähemmän yksimielisyyttä monista oppimiseen liittyvistä kysymyksistä. Tässä osiossa esitellään joitakin näitä kysymyksiä ja teoreettisten näkökulmien välisiä kiistan aiheita. Näitä kysymyksiä käsitellään myöhemmissä luvuissa, kun erilaisia oppimisen teorioita käsitellään. Ennen näiden kysymysten tarkastelua kuitenkin behaviorististen ja kognitiivisten teorioiden selitys tarjoaa taustan, jota vasten tässä tekstissä käsiteltävät oppimisen teoriat voidaan kehystää, sekä paremman ymmärryksen ihmisen oppimisen periaatteiden pohjana olevista käsitteistä.

Behavioristiset teoriat näkevät oppimisen käyttäytymisen tai vasteen nopeuden, esiintymistiheyden tai muodon muutoksena, joka tapahtuu pääasiassa ympäristötekijöiden seurauksena (luku 3). Behavioristiset teoriat väittävät, että oppiminen sisältää assosiaatioiden muodostumisen ärsykkeiden ja vasteiden välillä. Skinnerin (1953) mukaan vaste ärsykkeeseen todennäköisemmin ilmenee tulevaisuudessa aiempien vasteiden seurausten seurauksena: Vahvistavat seuraukset tekevät vasteesta todennäköisemmän, kun taas rankaisevat seuraukset tekevät siitä vähemmän todennäköisen.

Behaviorismi oli voimakas voima psykologiassa 1900-luvun alkupuoliskolla, ja useimmat vanhemmat oppimisen teoriat ovat behavioristisia. Nämä teoriat selittävät oppimisen havaittavissa olevien ilmiöiden avulla. Behavioristiset teoreetikot väittävät, että oppimisen selitysten ei tarvitse sisältää sisäisiä tapahtumia (esim. ajatuksia, uskomuksia, tunteita), ei siksi, että näitä prosesseja ei olisi olemassa (koska niitä on—jopa behaviorististen teoreetikoiden on ajateltava teorioitaan!), vaan pikemminkin siksi, että oppimisen syyt ovat havaittavissa olevia ympäristötapahtumia.

Oppimisen tutkimuksen kriittiset kysymykset.

• Miten oppiminen tapahtuu?
• Mikä on muistin rooli?
• Mikä on motivaation rooli?
• Miten siirto tapahtuu?
• Mitkä prosessit liittyvät itsesäätelyyn?
• Mitkä ovat opetuksen vaikutukset?

Sitä vastoin kognitiiviset teoriat korostavat tiedon ja taitojen hankkimista, mentaalisten rakenteiden muodostumista sekä tiedon ja uskomusten käsittelyä. Luvuissa 4–6 käsiteltävät teoriat ovat kognitiivisia, samoin kuin myöhemmissä luvuissa käsitellyt periaatteet. Kognitiivisesta näkökulmasta oppiminen on sisäinen mentaalinen ilmiö, joka päätellään siitä, mitä ihmiset sanovat ja tekevät. Keskeinen teema on tiedon mentaalinen käsittely: sen konstruktio, hankinta, organisointi, koodaus, harjoittelu, varastointi muistiin ja haku tai ei-haku muistista. Vaikka kognitiiviset teoreetikot korostavat mentaalisten prosessien merkitystä oppimisessa, he ovat eri mieltä siitä, mitkä prosessit ovat tärkeitä.

Näillä kahdella oppimisen käsitteellistämisellä on tärkeitä vaikutuksia opetuskäytäntöön. Behavioristiset teoriat viittaavat siihen, että opettajien tulisi järjestää ympäristö siten, että opiskelijat voivat vastata oikein ärsykkeisiin. Kognitiiviset teoriat korostavat oppimisen mielekkyyden tekemistä ja opiskelijoiden käsitysten huomioon ottamista itsestään ja oppimisympäristöstään. Opettajien on otettava huomioon, miten opetus vaikuttaa opiskelijoiden ajatteluun oppimisen aikana.

Behavioristiset ja kognitiiviset teoriat ovat yhtä mieltä siitä, että oppijoiden väliset erot ja ympäristö voivat vaikuttaa oppimiseen, mutta ne eroavat siinä, kuinka paljon painoarvoa ne antavat näille kahdelle tekijälle. Behavioristiset teoriat korostavat ympäristön roolia – erityisesti sitä, miten ärsykkeet järjestetään ja esitetään ja miten vastauksia vahvistetaan. Behavioristiset teoriat pitävät oppijoiden eroja vähemmän tärkeinä kuin kognitiiviset teoriat. Kaksi oppijamuuttujaa, jotka behavioristiset teoriat ottavat huomioon, ovat vahvistushistoria (missä määrin yksilöä on aiemmin vahvistettu saman tai samankaltaisen käyttäytymisen suorittamisesta) ja kehitystaso (mihin yksilö pystyy nykyisellä kehitystasollaan). Näin ollen kognitiiviset haitat haittaavat monimutkaisten taitojen oppimista, ja fyysiset vammat voivat estää motoristen käyttäytymismallien hankkimisen.

Kognitiiviset teoriat tunnustavat ympäristöolosuhteiden roolin oppimiseen vaikuttavina tekijöinä. Opettajien selitykset ja käsitteiden havainnollistukset toimivat ympäristön syötteinä opiskelijoille. Opiskelijoiden taitojen harjoittelu yhdistettynä tarvittaessa korjaavaan palautteeseen edistää oppimista. Kognitiiviset teoriat väittävät, että pelkästään opetukselliset tekijät eivät täysin selitä opiskelijoiden oppimista (Pintrich, Cross, Kozma & McKeachie, 1986). Se, mitä opiskelijat tekevät tiedolla – miten he huomioivat, harjoittelevat, muuntavat, koodaavat, tallentavat ja hakevat sitä – on erittäin tärkeää. Se, miten oppijat käsittelevät tietoa, määrittää mitä, milloin ja miten he oppivat, sekä mitä he oppimisella tekevät.

Kognitiiviset teoriat korostavat oppijoiden ajatusten, uskomusten, asenteiden ja arvojen roolia. Oppijat, jotka epäilevät kykyjään oppia, eivät ehkä kiinnitä kunnolla huomiota tehtävään tai saattavat työskennellä siihen puoliteholla, mikä hidastaa oppimista. Tällaiset oppijoiden ajatukset, kuten “Miksi tämä on tärkeää?” tai “Miten hyvin minulla menee?” voivat vaikuttaa oppimiseen. Opettajien on otettava huomioon opiskelijoiden ajatusprosessit oppituntien suunnittelussa.

Oppimisteoriat eroavat siinä, minkä roolin ne antavat muistille. Jotkut behavioristiset teoriat käsittävät muistin neurologisina yhteyksinä, jotka muodostuvat käyttäytymisen seurauksena ja jotka liittyvät ulkoisiin ärsykkeisiin. Yleisemmin teoreetikot keskustelevat tapojen muodostumisesta reagoida kiinnittäen vain vähän huomiota siihen, miten nämä käyttäytymismallit säilyvät muistissa ja aktivoituvat ulkoisten tapahtumien myötä. Useimmat behavioristiset teoriat katsovat unohtamisen johtuvan reagoimisen puutteesta ajan myötä.

Kognitiiviset teoriat antavat muistille merkittävän roolin. Tiedonkäsittelyteoriat rinnastavat oppimisen koodaukseen eli tiedon tallentamiseen muistiin järjestelmällisesti ja mielekkäästi. Tietoa haetaan muistista vastauksena asiaankuuluviin vihjeisiin, jotka aktivoivat asianmukaiset muistirakenteet. Unohtaminen on kyvyttömyyttä hakea tietoa muistista, mikä johtuu häiriöistä, muistin menetyksestä tai riittämättömistä vihjeistä tiedon käyttämiseksi. Muisti on kriittinen oppimiselle, ja se, miten tieto opitaan, määrittää, miten se tallennetaan muistiin ja miten se sieltä haetaan.

Oma näkökulma muistin rooliin vaikuttaa merkittävästi opetukseen. Behavioristiset teoriat olettavat, että säännölliset, jaksotetut kerraukset ylläpitävät vastausten vahvuutta oppijoiden ohjelmistoissa. Kognitiiviset teoriat korostavat enemmän materiaalin esittämistä siten, että oppijat voivat jäsentää sen, yhdistää sen siihen, mitä he tietävät, ja muistaa sen mielekkäästi.

Motivaatio voi vaikuttaa kaikkiin oppimisen ja suorituskyvyn vaiheisiin. Vaikka motivaatiolle on omistettu erillinen luku, sen merkitystä oppimisteorioille käsitellään myös muissa luvuissa.

Behavioristiset teoriat määrittelevät motivaation käyttäytymisen lisääntyneeksi nopeudeksi tai todennäköisyydeksi, joka johtuu käyttäytymisen toistamisesta vasteena ärsykkeille tai vahvistamisen seurauksena. Skinnerin (1968) operantti ehdollistumisteoria ei sisällä uusia periaatteita motivaation selittämiseksi: Motivoitunutta käyttäytymistä lisätään tai jatkuvaa reagointia tuotetaan vahvistamalla. Opiskelijat osoittavat motivoitunutta käyttäytymistä, koska heitä on aiemmin vahvistettu siitä ja koska tehokkaita vahvistajia on läsnä. Behavioristiset teoriat eivät erota motivaatiota oppimisesta, vaan käyttävät samoja periaatteita kaiken käyttäytymisen selittämiseen.

Sitä vastoin kognitiiviset teoriat pitävät motivaatiota ja oppimista toisiinsa liittyvinä, mutta eivät identtisinä (Schunk, 1991). Voi olla motivoitunut, mutta ei oppia; voi oppia olematta motivoitunut tekemään niin. Kognitiiviset teoriat korostavat, että motivaatio voi auttaa suuntaamaan huomiota ja vaikuttamaan tiedon käsittelyyn. Vaikka vahvistaminen voi motivoida opiskelijoita, sen vaikutukset käyttäytymiseen eivät ole automaattisia, vaan riippuvat siitä, miten opiskelijat tulkitsevat sen. Kun vahvistamisen historia (mistä on aiemmin vahvistettu) on ristiriidassa nykyisten uskomusten kanssa, ihmiset toimivat todennäköisemmin uskomustensa perusteella (Bandura, 1986; Brewer, 1974). Tutkimus on tunnistanut monia kognitiivisia prosesseja, jotka motivoivat opiskelijoita; esimerkiksi tavoitteet, sosiaaliset vertailut, itseluottamus, arvot ja kiinnostuksen kohteet. Opettajien on otettava huomioon opetusmenetelmien ja luokkahuoneen tekijöiden motivoivat vaikutukset varmistaakseen, että opiskelijat pysyvät motivoituneina oppimaan.

Siirtymisellä tarkoitetaan tiedon ja taitojen soveltamista uusilla tavoilla, uuden sisällön kanssa tai tilanteissa, jotka eroavat niistä, joissa ne on hankittu (luku 7). Siirtyminen selittää myös aiemman oppimisen vaikutuksen uuteen oppimiseen – helpottaako, haittaako vai eikö sillä ole vaikutusta jälkimmäiseen. Siirtyminen on kriittistä, sillä ilman sitä kaikki oppiminen olisi tilannesidonnaista. Siirtyminen on koulutusjärjestelmämme ytimessä (Bransford & Schwartz, 1999).

Behavioristiset teoriat korostavat, että siirtyminen riippuu identtisistä elementeistä tai samankaltaisista piirteistä (ärsykkeistä) tilanteiden välillä. Käyttäytymismallit siirtyvät (tai yleistyvät), kun vanhoilla ja uusilla tilanteilla on yhteisiä elementtejä. Näin ollen opiskelijan, joka oppii, että 6 x 3 = 18, pitäisi pystyä suorittamaan tämä kertolasku eri ympäristöissä (koulu, koti) ja kun samat numerot esiintyvät samankaltaisessa ongelmamuodossa (esim. 36 x 23 = ?).

Kognitiiviset teoriat olettavat, että siirtyminen tapahtuu, kun oppijat ymmärtävät, miten tietoa sovelletaan eri ympäristöissä. Se, miten tieto on tallennettu muistiin, on tärkeää. Tiedon käyttö tallennetaan itse tiedon mukana tai siihen pääsee helposti käsiksi toisesta muistin tallennuspaikasta. Tilanteiden ei tarvitse jakaa yhteisiä elementtejä.

Näiden näkemysten opetukselliset vaikutukset eroavat toisistaan. Behavioristisesta näkökulmasta opettajien tulisi lisätä tilanteiden samankaltaisuutta ja tuoda esiin yhteisiä elementtejä. Kognitiiviset teoriat täydentävät näitä tekijöitä korostamalla, että opiskelijoiden käsitykset oppimisen arvosta ovat kriittisiä. Opettajat voivat käsitellä näitä käsityksiä sisällyttämällä oppitunteihin tietoa siitä, miten tietoa voidaan käyttää eri ympäristöissä, opettamalla opiskelijoille sääntöjä ja menettelytapoja, joita soveltaa tilanteissa sen määrittämiseksi, mitä tietoa tarvitaan, ja antamalla opiskelijoille palautetta siitä, miten taidot ja strategiat voivat hyödyttää heitä eri tavoin.

Itsesäätely (tai itsesäädelty oppiminen) viittaa prosessiin, jossa oppijat systemaattisesti ohjaavat ajatuksiaan, tunteitaan ja toimiaan kohti tavoitteidensa saavuttamista (Zimmerman & Schunk, 2001; Luku 9). Eri teoreettisten suuntausten tutkijat olettavat, että itsesäätelyyn sisältyy päämäärän tai tavoitteen asettaminen, tavoitteellisten toimien käyttäminen sekä strategioiden ja toimien seuranta ja niiden mukauttaminen menestyksen varmistamiseksi. Teoriat eroavat toisistaan siinä, mitä mekanismeja pidetään opiskelijoiden kognitiivisten ja behavioraalisten prosessien käytön taustalla heidän toimintansa säätelyssä.

Behavioraaliset tutkijat olettavat, että itsesäätelyyn sisältyy omien vahvistusjärjestelmien luominen; toisin sanoen ne ärsykkeet, joihin reagoidaan, ja reaktioiden seuraukset. Itsesäädellylle käyttäytymiselle ei tarvita uusia prosesseja. Behavioraaliset tutkijat keskittyvät oppijoiden avoimiin reaktioihin: itsesäätelyyn, itseohjaukseen, itsensä vahvistamiseen.

Kognitiiviset tutkijat korostavat henkisiä toimintoja, kuten huomiota, harjoittelua, oppimisstrategioiden käyttöä ja ymmärtämisen seurantaa. Nämä teoreetikot korostavat myös motivationaalisia uskomuksia itseluottamuksesta, tuloksista ja oppimisen koetusta arvosta (Schunk, 2001). Keskeinen elementti on valinta: Jotta itsesäätelyä tapahtuisi, oppijoilla on oltava jonkin verran valinnanvaraa motiiviensa tai oppimismenetelmiensä, oppimiseen käytetyn ajan, oppimisen kriteeritason, oppimisympäristön ja vallitsevien sosiaalisten olosuhteiden suhteen (Zimmerman, 1994, 1998, 2000). Kun oppijoilla on vain vähän valinnanvaraa, heidän käyttäytymisensä on suurelta osin ulkoisesti säädeltyä eikä itsesäädeltyä.

Teoriat pyrkivät selittämään erilaisia oppimisen muotoja, mutta niiden kyky tehdä niin vaihtelee (Bruner, 1985). Behavioristiset teoriat korostavat assosiaatioiden muodostamista ärsykkeiden ja reaktioiden välille oikeanlaisen reagoinnin selektiivisen vahvistamisen avulla. Behavioristiset teoriat näyttävät soveltuvan parhaiten selittämään yksinkertaisempia oppimisen muotoja, joihin liittyy assosiaatioita, kuten kertotaulut, vieraiden kielten sanamerkitykset ja osavaltioiden pääkaupungit.

Kognitiiviset teoriat selittävät oppimista tekijöillä, kuten tiedonkäsittely, muistiverkostot sekä oppilaiden käsitykset ja tulkinnat luokkahuoneen tekijöistä (opettajat, vertaiset, materiaalit, organisointi). Kognitiiviset teoriat näyttävät soveltuvan paremmin selittämään monimutkaisia oppimisen muotoja, kuten matemaattisten sanallisten ongelmien ratkaisemista, päätelmien tekemistä tekstistä ja esseiden kirjoittamista.

Erilaisissa oppimisen muodoissa on kuitenkin usein yhtäläisyyksiä (Bruner, 1985). Lukemaan oppiminen on pohjimmiltaan erilaista kuin viulunsoiton oppiminen, mutta molemmat hyötyvät huomiosta, ponnisteluista ja sinnikkyydestä. Ainekirjoitusten kirjoittaminen ja keihäänheiton oppiminen eivät välttämättä näytä samanlaisilta, mutta molempia edistävät tavoitteiden asettaminen, edistymisen itsearviointi, opettajilta ja valmentajilta saatava korjaava palaute sekä sisäisen motivaation tunteet.

Tehokas opetus edellyttää, että määritämme parhaat teoreettiset näkökulmat käsittelemillemme oppimisen muodoille ja hyödynnämme näiden näkökulmien vaikutuksia opetukseen. Kun vahvistettu harjoittelu on tärkeää oppimisen kannalta, opettajien tulisi aikatauluttaa sitä. Kun ongelmanratkaisustrategioiden oppiminen on tärkeää, meidän tulisi tutkia tiedonkäsittelyteorian vaikutuksia. Jatkuva tutkimuksen haaste on määrittää samankaltaisuuksia ja eroja oppimisen muotojen välillä ja tunnistaa tehokkaita opetusmenetelmiä kullekin.