Metakognitio teknologisissa oppimisympäristöissä

1. Metakognitio teknologisissa oppimisympäristöissä Sosiaalisesti jaettu metakognitio osana yhteisöllistä ongelmanratkaisua EduTool-luento Tarja-Riitta Hurme 29.3.2007

2. Metakognition monet määritelmät • Metakognitiolla tarkoitetaan yksilön tietoisuutta omasta ajattelustaan sekä omien kognitiivisten toimintojen säätelyä esim. ongelmanratkaisuprosessin aikana (Flavell, 1979; Brown, 1987). • Tietoisuus (metacognitive knowledge) ja Säätely (metacognitive skills) • Deklaratiivinen, proseduraalinen ja konditionaalinen tieto

3. Metakognitio yksilön oppimisessa (Flavell, 1979; Brown 1987; Iiskala & Hurme, 2006)

4. Metakognitio yksilön toimintana • vaikea erottaa kognitiosta • yleinen vs. aihealueen spesifi metakognitio • voi olla myös väärää mc –tietoa mitä vaikeaa muuttaa • tietoisuus? • ei aina voida empiirisesti havaita esimerkiksi puheesta tai verkkoon tallentuneesta keskustelukommentista • lähde: Veenman, M.V.J., Van Hout-Wolters, B. & Afflerbach, P. (2006). Metacognition and learning: conceptual and methodological considerations. Metacognition and Learning 1, 3-14.

5. Sosiaalisesti jaettu metakognitio verkko- oppimisympäristössä

6. Teoreettisia näkökulmia - metakognitio yhteisöllisessä oppimisessa • Sosiaalisesti jaettu kognitio (Resnick, Levine & Teasley,1993) • Sosio-kognitiivinen konflikti (Piaget 1954, 1978) • Lähikehityksen vyöhyke, ZPD (Vygotsky, 1978) • CSCL _ pedagoginen malli (Koshmann, Hall & Miyake, 2002)

7. Yksilön metakognitio (Flavell, 1979; Brown, 1987; Schoenfeld, 1985) -> metakognitio osana yhteisöllistä oppimista • Metakognitio yhteisöllisessä ongelmanratkaisussa (Jermann, 2004). • Sosiaalisesti välittyvä metakognitio (Goos, Galbraith & Renshaw, 2002) • Sosiaalisesti jaettu metakognitio (Tindale & Kameda, 2000; Iiskala, Vauras & Lehtinen, 2004).

8. Metakognition kannalta tärkeitä prosesseja verkkotyöskentelyssä • Ajattelun näkyväksi tekeminen (making thinking visible) • Selittäminen itselle ja muille (Chi & Bassok, ) • Kysymysten esittäminen (Webb, 1989; King, 1993; Choi, Land & Turgeon, 2005) • (help seeking and help providing/Newman 1992) • Yksilön oman ja ryhmän kognitiivisen toiminnan säätely (Salomon & Perkins, 1998)

9. Oppilaiden metakogniitivinen toiminta verkkokeskusteluissa • Hurme & Järvelä, 2005; Hurme, Palonen & Järvelä, 2006: • Verkkotyöskentelyssä oppilaat muodostivat sosiaalisen verkoston • Metakognition esiintyminen verkkoon kirjautuneissa viesteissä harvinaista • Vuorovaikutuksen määrä verkkokeskusteluissa ei kertonut metakognitiivisesta ajattelusta • Oppilaat, joiden viesteissa havaittiin metakognitiota, olivat merkittävässä roolissa verkkokeskusteluissa • Paljon vastavuoroista kommunikaatiota muiden osallistujien kanssa

10. Metacognition and amount of interaction in network -> No relation 3D MDS MAP Metacognitive skills (Hurme, Palonen & Järvelä, 2006)

11. Tutkimusryhmät kevät 2006 Hurme, Järvelä, Merenluoto, Salonen, Kinnunen& Vauras

12. Aineistonkeruu • Aineistonkeruumenetelminä käytettiin • Työporukkaan tallentuneet keskustelut • Videotallennetut ryhmähaastattelut • ”Tehtävän tunnelmat”-graafit • Lyhyt matematiikkahistoriani -kuvaus • Kyselylomakkeet alku-ja loppumittauksena • Metakognitio matematiikan ongelmanratkaisussa • Ryhmätyöskentelytaidot (Volet, 1998)

13. Aineiston analysointi • Verkkokeskustelujen sisältöanalyysi • Matematiikan ongelmanratkaisuvaiheetja reflektiivisen ajattelun malli (Schoenfeld,1985; Dewey, 1933)Suggestion, Analysis, Exploration, Implementation, Verifying • Lisäksi comment, question, agree, disagree, support, belief • Metakognitio(Flavell, 1979; Brown, 1987) • Säätely (metacognitive regulation) • Videotallennetut ryhmähaastattelut

14. Pimeät portaat -tehtävä Matti, mummo, pikkusisko ja isä ovat pimeän portaikon yläpäässä ja heidän olisi päästävä alas. Portaat ovat erittäin kapeat ja huonossa kunnossa, joten ne kestävät kerrallaan vain kahden ihmisen painon. Portaikko romahtaa 18 minuutin kuluttua.Perheellä on mukanaan vain yksi taskulamppu, eikä portaita voi kulkea ilman sen valoa. Portaat ovat myös niin pitkät ja mutkaiset, ettei taskulamppua voi heittää alhaalta takaisin ylhäällä odottaville.Perhe tietää hyvin, kuinka kauan kultakin kuluu portaiden kulkemiseen. Mummolta kuluu portaissa huonon kuntonsa vuoksi 7 minuuttia, pikkusisko kävelee portaat 5 minuutissa ja isä 3 minuutissa. Matilla portaiden juoksemiseen kuluu aikaa ainoastaan 2 minuuttia. Ehtivätkö kaikki alas, kun aikaa on vain 18 minuuttia?

15. WM-työskentely + koonti • Haastattelun teemat • kuvatkaa mahdollisimman tarkasti työskentelyänne ryhmänä Wm-keskustelussa • merkitykselllinen viesti • Miksi N.N. kirjoitit tuon viestin? • Mitä te M.M ja L.L ajattelitte lukiessanne N.N:n viestin • työskentelyn vaikeuden tunne • miten ryhmä mielestänne toimi • miten voisitte parantaa ryhmän työskentelyssä

16. Otteita haastatteluista/pimeät portaat • Ryhmä A; • eivät itse asiassa kerro mitään omasta työskentelystään ryhmänä vaan lähinnä selittävät mikä heidän työskentelyään haittasi • “yksilöt yhdessä”

17. Leena: sitä paitsi mua hämäs koko ajan et kaks ihmistä ku noi lapset painaa paljo vähemmän kuin aikuiset • Leevi; sekin mua hämäs joo • Hilkka: et ei ollu mitää kilomäärää tuolla kuinka monta kiloo voi mennä kerralla • Leena: nii joo, jotenki mulle tuli vähä semmonen, tää jumittu tää ei päästy, ei keksitty mitään uutta , ni mä tavallaan kyllästyin siihe • Leevi: joo, määki ehdin kyllästyy jo siel lopussa • Hilkka: Se rupes menee siihe et seuraavaan tehtävään sit, kyl mul jotai ideoit jäi viä siin niinku • Leevi: aika paljo huolimattomuutta ku ei tienny mitä ne muut ajattelee

18. Ongelmanratkaisua B-ryhmässä • ANNA: Eikö tehtävä kuulostakin siltä, että jonkun täytyy mennä portaita edes takasin useamman kerran...taskulamppu kädessä? • ALINA: Jeps...Ja eikös se olekin matti joka juoksee useamman kerran? • ANNA: Mun mielestä joo.. • TAPIO: Mistä me sit lähdetään. Fakta on se, et Matin on turha juosta koko ajan • TAPIO: kai, muuten tää olis liian helppo • ANNA: Matti menee ensin esim. hitaan mummon mukana. Siihen menee 7 min. takasin ylös Matti juoksee 2 • min, mukanaan taskulamppu.Nyt aikaa olisi menny 9 min. ?

19. Alina: Matilla menis vähiten aikaa sen taskulampun kuljettamiseen edes takaisin, mutta pitäiskö sen olla joku hitaampi joka lähtee uyhtäaikaa mummon kanssa.. ? Mä oon saanu kaikilla kokeiluilla sen 19 min... • Tapio: mäkin saan aina 19, siks jonkun hitaamman täytyis viedä mummo, mut en tajuu • Anna: Huomasin ajattelu virheeni... Eli jos mummolla menee kuitenkin se 7 min, niin sen mukaanhan kannattaa laittaa esim. sisko, jolla menee yleensä 5 min. Mutta nyt mummon kanssa menevät yhtä matkaa ja aikaa kuluu se 7 min. Sisko menee ylös - 5 min. Sisko tulee alas isänm kanssa ja aikaa kuluu 5 min...Onko tässä ajatusmallissa järkeä..?

20. Anna: Koititteko semmosta vaihtoehtoa, että esim Matti vie mummon alas ja kipittää ylös. Seuraavaksi alas ei kuitenkaan menisi Matti vaan muut. Eli pari vaihtuisi ylhäällä • Tapio: sitä oon just yrittäny selvittää, mut eiks jonkun hitaan kannata tulla viimeiseksi maaliin • Alina: koitin... mutta jos joku muu lähtee kuljettamaan taskulamppua, niin aikaa menee hukkaan kuitenkin siinä lampun ylös kiikuttamisvaiheessa. siksi matti olisi nopein • Anna:Jään kanssa koko ajan siihen 19 min! • Alina: kuinkas kauan meillä oli aikaa näiden kahden tehtävän tekemiseen by the way • Tapio: Ei ne varmaan ehdi. En keksi mitään • Anna: Hei! isä ja Matti alas - 3 min, Matti ylös - 2 min, sisko ja mummo alas - 7 min, isä ylös - 3 min, isä ja Matti alas - 3 min ???????????????????+ • Alina: aivan... nyt menee 18 min.. eikö • Anna: Niin, meneekö se oikein? Onko kaikki oikeassa paikassa oikeaan aikaan? • Tapio: jes. olin just tulossa samaan, ainakin voin sanoo niin.

21. Pimeät portaat B-ryhmä alkuosa

22. Pimeät portaat B-ryhmä loppuosa

23. Ryhmä B; • kävivät työskentelyään läpi ja kertoivat mitä toisen viesti oli saanut heissä aikaan

24. Tapio: sit tos niinku tuli se idea et kenen kannattais mennä yhtä aikaa , siin rupes hahmottaan et sitä aikaa menee ain hukkaan periaattees jos niiku nopee ja hidas menee samaan aikaan • Aamu: vai niin just ne nopeet tai siis hit • Tapio: sit niinku ne hitaat yhessä • Aamu: [puhuu Tapion päälle] tai siis hitaammat yhdessä joo niinku sit säästetään jos seitsemän minuuttia menee mummolla niin siskon kannattaa periaattessa mennä sen kanssa sillä mee se 5 minuuttia et säästetään se 5 minuuttia jostain. Ja [kaikki katsovat tarkasti keskustelun kulkua verkosta] sitten tos kohtaa mä ehdotin taas sitä että et mitä jos se Matti vie sen mummon alas ja menee ylös mut sit kuitenkaan seuraavaks ei Matti menis eli mä en ollu myöskään kokeillu sellasii vaihtoehtoi vielä tähän menessä et tavallaan se yks pitäis sen juoksutauon jommassakummassa päässä. Mut et pikkuhiljaa se lähti sit kuitenki vissii muotoutumaan

25. Tutkija: nii, voisitteks te löytää tuolt teidän keskusteluista niinku ratkaisevan kommentin • Anna: Mun mielest se oli, [selaavat kaikin keskustelua] mikäs se oli, täs oli mun mielest [osoittaa sormellaan Tapiota] mikä se sun, mun mielestä sä sanoit jonku • Tapio: hmm • Anna: jossai täs enne ratkasuu, se joku tota ni • Alina: ”eivät varmaan ehdi , en keksi mitään” [naurahtaa viestille] • Tapio: nii, tos oli toi et joku hitaampi pitäis tul viimeseks maaliin • Anna: joo – se se oli • Tapio: [puhuu Annan kanssa samaan aikaan] siin vähä niinku yhdisty se et, nii • Anna: se oli mun mielest täs loppupuolel aika tärkee kommentti

26. Tutkija: Miksi se oli sun mielestä tärkeä kommentti? • Anna: Sen takia että sit taas osas ite ajatella sitä et kokeilee sitä niinpäin ja yrittää yhdistää niitä yhteen. Tuli uusii ajatuksii. • Tutkija: [osoittaa Tapiota] miksi sä lähetit sen? • Tapio: Siks mää ajattelin et sitä aikaa ei mee hukkaan, siin oli ehkä se juttu just et etku siinä ensi ajattelee et aikaa menis vähiten hukkaan et sen jälkeen ei tarvi enää kenenkään lähtee vetää minnekkää suuntaa eli hidas tulis loppuu, siin rupes ehkä muodostuu se ajatus et hitaat meniski samaan aikaan tai • Anna: Seki on jännä ku mul kävi se mieles siin kohtaa ku mä yritin aikaisemmin ehdottaa niitä niitten just tätä erotus-juttuu, se kävi mulla itellä mielessä mut mä en saanu sitä niiku tonne et , nyt sen huomaa ku jälkikäteen huomaa ku lukee et mull on se täs [osoittaa tehtäväpaperia ] ja täällä [koskettaa päätänsä], mut mä en oo niinku ikinä sitä tonne [osoittaa tietokonetta] saanu, samal taval.

27. Pimeät portaat E-ryhmä

28. Yhtälötehtävä Etsi yksi lukupari, joka toteuttaa seuraavan yhtälön:(3/4 + x):5 -4 = y + ½Löydätkö toisen ratkaisun?Kuinka monta ratkaisua?

29. Yhtälötehtävä B-ryhmä

30. Tehtävän tunnelmat B-ryhmä, yhtälötehtävä difficult Tapio Anna Alina easy start final

31. Sosiaalisesti jaettu metakognitio • Ryhmän hajautetun kognitiivisen toiminnan säätelyssä tarvitaan metakognitiota yhteisen tavoitteen ja ymmärryksen saavuttamiseksi. • yksilön oma säätely tapahtuu sosiaalisessa vuorovaikutuksessa muiden kanssa • ryhmän toiminnan suuntaaminen vaikuttaa yksilön omaan ajatteluun =>metakognitio ryhmän työskentelyn säätelijänä • viestin fokusointi, prompti ja selitysosan kohteena yhteinen ratkaisu; saa ryhmän toimimaan uudella tavalla. • tietoisuus olemassa (kertominen haastatteluissa) • ”samalla aaltopituudella” • Jos tietoisuutta ei ole, kysymyksessä yksilön yritys säädellä ryhmän kognitiivista toimintaa.

32. Sosiaalisesti jaettu metakognition ilmeneminen verkkokeskustelussa • Alina: Matilla menis vähiten aikaa sen taskulampun kuljettamiseen edes takaisin, mutta pitäiskö sen olla joku hitaampi joka lähtee uyhtäaikaa mummon kanssa.. ? Mä oon saanu kaikilla kokeiluilla sen 19 min... • Tapio: mäkin saan aina 19, siks jonkun hitaamman täytyis viedä mummo, mut en tajuu • Anna: Huomasin ajattelu virheeni... Eli jos mummolla menee kuitenkin se 7 min, niin sen mukaanhan kannattaa laittaa esim. sisko, jolla menee yleensä 5 min. Mutta nyt mummon kanssa menevät yhtä matkaa ja aikaa kuluu se 7 min. Sisko menee ylös - 5 min. Sisko tulee alas isänm kanssa ja aikaa kuluu 5 min...Onko tässä ajatusmallissa järkeä..?

33. Sosiaalisesti jaettu metakognitio_yhteinen tulkinta tilanteesta • Anna: Koititteko semmosta vaihtoehtoa, että esim Matti vie mummon alas ja kipittää ylös. Seuraavaksi alas ei kuitenkaan menisi Matti vaan muut. Eli pari vaihtuisi ylhäällä • Tapio: sitä oon just yrittäny selvittää, mut eiks jonkun hitaan kannata tulla viimeiseksi maaliin • Alina: koitin... mutta jos joku muu lähtee kuljettamaan taskulamppua, niin aikaa menee hukkaan kuitenkin siinä lampun ylös kiikuttamisvaiheessa. siksi matti olisi nopein • Anna:Jään kanssa koko ajan siihen 19 min! • Alina: kuinkas kauan meillä oli aikaa näiden kahden tehtävän tekemiseen by the way • Tapio: Ei ne varmaan ehdi. En keksi mitään • Anna: Hei! isä ja Matti alas - 3 min, Matti ylös - 2 min, sisko ja mummo alas - 7 min, isä ylös - 3 min, isä ja Matti alas - 3 min ???????????????????+ • Alina: aivan... nyt menee 18 min.. eikö • Anna: Niin, meneekö se oikein? Onko kaikki oikeassa paikassa oikeaan aikaan? • Tapio: jes. olin just tulossa samaan, ainakin voin sanoo niin.

34. Sosiaalisesti jaettu metakognitio – shared understanding • Tutkija: nii, voisitteks te löytää tuolt teidän keskusteluista niinku ratkaisevan kommentin • Anna: Mun mielest se oli, [selaavat kaikin keskustelua] mikäs se oli, täs oli mun mielest [osoittaa sormellaan Tapiota] mikä se sun, mun mielestä sä sanoit jonku • Tapio: hmm • Anna: jossai täs enne ratkasuu, se joku tota ni • Alina: ”eivät varmaan ehdi , en keksi mitään” [naurahtaa viestille] • Tapio: nii, tos oli toi et joku hitaampi pitäis tul viimeseks maaliin • Anna: joo – se se oli • Tapio: [puhuu Annan kanssa samaan aikaan] siin vähä niinku yhdisty se et, nii • Anna: se oli mun mielest täs loppupuolel aika tärkee kommentti

35. Tulokset ja johtopäätelmät • Metakognitiivisia viestejä esiintyi verkkokeskusteluissa vähän. • osa suuntautui yksilön oman toiminnan säätelyyn ja osassa viesteistä tarkoituksena oli ryhmän toiminnan ohjaaminen • Ryhmän jäsenet saavat tukea toisilta omaan ajatteluunsa – ryhmän toiminnan ohjaamiseen käytettiin esimerkiksi mallintamista • Ryhmien välillä eroja – joissakin ryhmissä ei viitteitä metakognitiiviseen ajatteluun • Sosiaalisesti jaetun metakognition tutkiminen vaatii monimetodista lähestymistapaa.