Dialogista argumentaatiota matematiikkaan ja fysiikkaan

Dialogista argumentaatiota matematiikkaan ja fysiikkaan

Argumentaatio on tärkeä tulevaisuuden taito, jota voidaan harjoittaa kaikissa oppiaineissa. Useissa ammateissa työntekijältä toivotaan taitoa muodostaa ja analysoida perusteita päätöksille. Usein argumentit rakentuvat dialogissa neuvotellen muiden kanssa ja puntaroiden vasta-argumentteja. Argumentaatio on tärkeä oppimistavoite, mutta myös tapa oppia oppiaineiden sisältöjä. Suomen Akatemian rahoittamassa Darling-hankkeessa opettajankoulutuslaitoksella tutkitaan ja kehitetään dialogista argumentaatiota yläkoulun matematiikan ja fysiikan oppitunneilla.

Dialoginen argumentaatio

Argumentaatio tarkoittaa perusteltujen väitteiden muodostamista sekä väitteiden ja perusteluiden arvioimista ja kehittelyä. Dialogisessa argumentaatiossa argumentti syntyy keskustelussa.

Argumentaatio ei edellytä, että keskusteltavista aiheista ollaan eri mieltä ja toinen yritetään käännyttää omalle kannalle. Työryhmä voi esimerkiksi kehittää perustellun ratkaisun johonkin käytännön ongelmaan. Joku voi heittää alustavan idean, josta toinen huomaa jonkin epäkohdan, kuten tilanteen, jossa idea ei toimikaan. Ideoita jalostamalla ongelma voidaan ehkä kiertää. Tässä prosessissa ryhmä rakentaa argumentin, jossa sekä johtopäätökset että perusteet voivat kehittyä vastavuoroisesti.

Argumentaatio voi koostua seuraavista elementeistä:

  • Väite eli johtopäätös
  • Väitettä tukevien tosiasioiden, teorioiden, havaintojen, laskelmien, koetulosten yms. esittäminen
  • Päättelyn avaaminen eli sen selittäminen, miten väite seuraa näistä tosiasioista, teorioista yms.

Esimerkiksi väitettä kalliin puhelimen ostamisen järkevyydestä voisi tukea sillä, että kalliissa puhelimessa on enemmän tallennustilaa. Päättelyn avaamiseksi voidaan esimerkiksi selittää, että sovellukset vievät yhä enemmän tilaa, jolloin halpa puhelin täytyy vaihtaa aiemmin kuin kallis.

Dialogisuuden tunnusmerkkejä ovat esimerkiksi useat toisille jaetut ideat, kysymysten esittäminen toisille sekä toisen idean haastaminen tai jatkokehittely. Edellisessä esimerkissä joku voisi vaikkapa kysyä, voisiko halpaan puhelimeen ostaa edullisen muistikortin.

Käytännön toteutus matematiikan ja fysiikan tunneilla

Matematiikassa ja fysiikassa dialogista argumentaatiota voidaan tukea kannustamalla oppilaita vuorovaikutukseen ja järjestämällä tilanteita, joissa oppilaat avaavat toisilleen väitteeseensä johtanutta päättelyä. Parhaassa mahdollisessa tapauksessa muut oppilaat esittävät selventäviä kysymyksiä, kyseenalaistavat jonkin yksityiskohdan tai ehdottavat muita mahdollisuuksia.

Esimerkiksi eräässä 7. luokan matematiikan argumentaatiotehtävässä oppilaiden tuli ottaa perustellusti kantaa tieinsinöörien osittain villeihinkin ideoihin (A–C) siitä, miten vähentää suojatiehen kuluvaa maalin määrää. Tehtävässä oli mahdollista käyttää apuna GeoGebralla laadittua verkkosivua: https://ggbm.at/REqZ7Yfz. Eräs oppilaspari esimerkiksi ajatteli aluksi, että ideassa A tarvittavan maalin määrä suurenee, kun suojatie laitetaan enemmän vinoon. Kuitenkin he lopulta päättelivät, ettei maalin määrä muutu, ja perustelivat tätä sillä, että suunnikkaan muotoisesta raidasta voidaan siirtää pieni pala, jolloin saadaan alkuperäisen suorakulmion muotoinen raita.

Mitkä ideoista sinun mielestäsi toimisivat maalin määrän vähentämisessä ja miksi?

Idea A maalin säästämiseksi:
Laitetaan suojatie vinoon.
Idea B maalin säästämiseksi:
Muutetaan raitojen lukumäärää.
Idea C maalin säästämiseksi:
Vaihdetaan raitojen suunta.

Tyypillisesti argumentaatio-oppitunnin alussa tutustutaan ongelmatilanteeseen tai valitaan alustavasti kannatettava väite. Tämän jälkeen jakaudutaan 2–3 hengen ryhmiin ja tutkitaan tarkemmin väitettä sekä kehitellään yhdessä sen perustelua. Kaksi ryhmää voidaan myös yhdistää keskustelemaan perusteluistaan, mikä saattaa edistää oppilaiden osallistumista keskusteluun. Tarvittaessa voidaan myös järjestää julistenäyttely, jossa oppilaat kiertävät katsomassa muiden ryhmien ratkaisuja seinälle ripustetuilta julisteilta. Tämä vaihe on luonut joissain ryhmissä silminnähden innostuneen tunnelman. Tunnin lopuksi käydään koko luokan keskustelu, jossa pyritään siihen, että ryhmien välille syntyy argumentaatiokeskusteluja, joissa huomioidaan monia eri ajattelutapoja ja keskustellaan erilaisista perusteluista.

Darling-hankkeessa seurataan samoja oppilaita samojen opettajien ohjaamina sekä matematiikassa että fysiikassa 7. luokan alusta 8. luokan loppuun. Opettajat ja tutkijat kehittävät yhteistyössä sopivia tehtäviä yhden oppitunnin mittaisiksi argumentaatioaktiviteeteiksi. Tutkimuksessa pyritään selvittämään, miten oppilasryhmät opettajineen kehittyvät argumentointitaidoissaan kahden vuoden aikana. Tutkimalla oppilaiden oppimispolkuja, opettajien ohjaamisen keinoja sekä erilaisten tehtävätyyppien toimivuutta voidaan tulevaisuudessa paremmin huomioida argumentoinnin tarpeet ja mahdollisuudet opetuksessa.

Pasi Nieminen, Jouni Viiri, Jenna Hiltunen, Sami Lehesvuori, Kaisa Jokiranta ja Markus Hähkiöniemi

Darling-tutkijat vasemmalta oikealle: Pasi Nieminen, Jouni Viiri, Jenna Hiltunen, Sami Lehesvuori, Kaisa Jokiranta ja Markus Hähkiöniemi.

Lähetä palautetta kirjoittajille: markus.hahkioniemi@jyu.fi

Valokuvat: Martti Minkkinen

Edellinen | Seuraava

Peda.net käyttää vain välttämättömiä evästeitä istunnon ylläpitämiseen ja anonyymiin tekniseen tilastointiin. Peda.net ei koskaan käytä evästeitä markkinointiin tai kerää yksilöityjä tilastoja. Lisää tietoa evästeistä