Illar Leuhin (1999)
Kogu loodusõpetuses võime lähtuda sellest, et lastes on loomulik huvi kõige ümbritseva vastu. Loodusteaduste õppimine annab õpilastele üldraamistiku, mis võimaldab neil paremini ümbritsevat mõista ja tõlgendada. Loodusõpetuse ehk (science’i ehk) teaduseõpetuse eesmärk on julgustada lapsi õppima, stimuleerides nende huvitatust, oskusi ja enesekindlust ümbritseva uurimisel. Meie eesmärgiks peaks olema aidata õpilasel enestele ehitada kogemuste ning arusaamiste baas, millele saaks tugineda tema hilisem õppimine.
Kooli loodusõpetus peaks õpilastel aitama eluks valmistuda selles kiiresti arenevate teaduste ja tehnika maailmas. Kiire teaduste ja ühiskonna areng viib selleni, et valmistõdede pakkumine pole mitte üksnes väheefektiivne, vaid et need tõed võivad juba lühikese aja pärast ajalooks muutuda. Homsed kodanikud elavad muutvas keskkonnas, kus nad peavad tegelema aina uuemate eluvaldkondade ja keerulisemate probleemidega. Tulevaste kodanike teod ja otsused peaksid põhinema teadlikkusel ja ümbritseva maailma mõistmisel ning oskusel esitada olulisi küsimusi, otsida vastuseid, määratleda probleeme ja leida neile lahendusi.
Loodusõpetuse, nagu ka teiste loodusteaduste õpetamine, põhineb üldjoontes printsiipidel, millised järgnevalt esitatakse.
Väikesed lapsed on loomult uurijad ja probleemide lahendajad. Neil on elav huvi ümbritsevate esemete ja nähtuste vastu ja nad astuvad loomupäraselt tegevustesse, mis sisaldavad avastamist ja uurimist. Algkooliaastate loodusõpetus peaks seda uudishimu süvendama ja laiendama nii, et õpilased jätkaksid küsimist, avastamist ja uurimist aina kõrgematel tasemetel, muutudes seejuures taiplikumaks ja vilunumaks.
Õpetaja ülesandeks on seda uudishimu alal hoida. Kõik laste küsimused on teretulnud, neid ei tohi eirata. Mida enam lapsed küsivad, seda parem. Kuid õpetaja ei pea olema mitte see tarkpea, kes küsimustele vastab. Õpetaja rolliks on olla arutluste ja väitluste juhiks ja suunajaks. Õpetaja peab püüdma õpilasi panna asjakohastel teemadel arutlema, tekkinud probleeme lahendama. Kui õpilaste järeldused loodusseadustest ei vasta tegelikele, on õpetaja osaks neid õigele teele suunata. Ja ka seda on võimalik teha uusi probleeme püstitades. Et õpilased õpiksid asju ja nähtusi teaduslikult mõtestama, tuleks neid õpetada teaduslikult mõtlema. Selleks püstitatakse tekkinud probleemile rida hüpoteese ja püütakse neid jõudumööda kontrollida.
Näiteks võib olla probleemiks — kuidas tekib tuul? Õpilased võivad vestluse käigus jõuda lihtsale järeldusele, et tuul tekib seoses sellega, et Maa pöörleb, õhk aga seisab paigal. Me teame, et see järeldus on vale. Õpilastele saab siinpuhul püstitada uue probleemi: tuul ei puhu alati ühes suunas. Kas Maa pöörleb siis kord ühes, teinekord teises suunas? On ka teada, et erinevates piirkondades puhub tuul samaaegselt erinevates suundades.
Alles siis, kui õpilased satuvad tõelise raskuse ette, võib õpetaja neile pisut vihjeid anda.
Diskussioonil on loodusõpetuses aktiivõppemeetodina väga tähtis koht. Nagu ka õppekava üldalustes rõhutatakse, soovime me vabaneda valmisteadmiste jagamisest ning muuta õppimise reprodutseerivast õppimisest teadmiste integreerimise ja kumuleerimise protsessiks. Diskussioon ongi just selline õppemeetod, mis võimaldab omandada suure osa teadmisi protseduurilistena. Diskussiooni käigus on võimalik ka varem deklaratiivsetena omandatud teadmisi arendada protseduurilisteks. Protseduurilisteks nimetagem siinjuures sügavalt läbitunnetatud ja mitmesugustes tingimustes kasutatavaid teadmisi.
Diskussioon on asendamatu vahend tõe saavutamiseks. Vaidluses sünnib tõde, nagu rahvatarkuski ütleb. Näiteks väitekirja kaitsmisel kasutatakse oponenti, kohtus on prokurör ja advokaat. Korduv kogemus on näidanud, et üksikisik püüab lahenduste otsinguil pöörduda üha ühe ja sama variandi poole, suutmata vaatenurka vahetada. Sellest tekib indiviidil vajadus leida kõrvaltvaataja, kes näeks kitsaskohti tema enda seisukohtades. Eks see ole ka üheks põhjuseks, miks näiteks õpikute trükkiandmisele eelneb retsenseerimine. Mõistagi ei ole võimalik koolitunnis kõigi tõdede üle diskuteerida. Küll aga tuleks selleks leida võimalikult palju aega algklassides ja põhikoolis. Üheks soodsamaks diskuteerimise tunniks on kõlbelisi teemasid käsitlevate õppetundide kõrval just loodusõpetus. Praktika on näidanud, et õpilastes on väga tugevasti juurdunud perekonnast kaasasaadud nn argitõed ning neid ümber mõelda polegi nii lihtne kui see esialgu näib. Näiteks üha uutest raamatutest ning massikommunikatsioonivahenditest kinnitust saav sõnadepaar “Linnud ja loomad”. Füüsika vallas on väga tõsiseks näiteks veeauruga seotud arusaamad, eriti et udu võrdsustatakse auruga.
Õppediskussioon on kollektiivse loomingu vahend, kus erinevaid arvamusi esitades, võrreldes, kaitstes ja ümber lükates jõutakse uutele teadmistele, õigematele ja kindlamatele veendumustele [1]. Tavapärasest teadmisi pakkuvast õpetamisest — loengust ja demonstratsioonist — erineb diskussioon peamiselt selle poolest, et mõttekäigu arendamisel osalevad paljud. Nii sarnaneb diskussioon pigem vestlusele. Loengus on initsiaatoriks õpetaja, kes on tundi aktiivselt läbi viivaks pooleks. Diskussioonis osalevad aga mõlemad pooled aktiivseina, nii õpilased kui õpetaja. Aktiivsem osalemine eeldab ka suuremaid eelteadmisi. Õpilased, keda harjutatakse diskussioonivormis tundidega, on välise kohustuseta sunnitud varem õpitut kordama, et mitte jääda tunnis kõrvalseisja ossa.
Diskussioon sunnib vaidlejaid vastaste mõttekäikudest vigu otsima, kujunedes sel viisil ühtlasi ka praktilise loogika kursuseks. Diskuteerimise käigus on võimalik õpetada õpilasi märkama vastase ilmseid loogikavigu. Õppe- ja kasvatuseesmärkide kõrval täidab diskussioon seega ka arendavat eesmärki, soodustades õpilaste loogilise ja kollektiivse mõtlemise arengut ning õpioskuse kujunemist.
Siin tekib kindlasti küsimus, et kust võtta aeg sellisteks arutlusteks. Arvan, et niisugune diskussioonimeetod võtab tohutu aja vaid siis, kui see on õpetajal eelnevalt ette valmistamata ning ka algul, kui õpilased pole veel sellise töövormiga harjunud.
Laste algsed arusaamad maailmast mõjutavad kõike seda, mida nad parasjagu vaatlevad ja kuidas nad oma kogemusi tõlgendavad. Nad lähevad kooli, olles õppinud suure hulga oma maailmast mängude ja avastuste läbi. Lastel esinevad ulatuslikud praktilised teadmised neid ümbritseva keskkonna kohta. Neil on võime vaadelda, küsida, kontrollida, konstrueerida ja luua. Algkooliaastail on teaduslikud eksperimendid kujundatud sellistena, et need tuleneksid õpilase eelteadmistest. Need eksperimendid peaksid laiendama ja süvendama õpilaste uurimisvilumusi.
Õppimise käigus lisanduvad uued teadmised ning muudavad õpilaste varasemaid arusaamu ja maailma tunnetamise viise. Oma elu algaastail käsitlevad lapsed oma kogemusi kui isiklikke ja vahetuid; hiljem saavad nad teadlikuks maailmas valitsevast süsteemist ja järjepidevusest, mis ulatub märksa kaugemale kui nende esialgsed isiklikud kogemused. Kui nad kasvavad selles teadlikkuses, avastavad nad uusi seaduspärasusi — seaduspärasusi struktuuris, sündmuste esinemise järjekorras ja viisis, kuidas asjad üksteist vastastikku mõjutavad. Loodusõpetuse ainekava on püütud selliselt kujundada, et aidata õpilastel neid seaduspärasusi avastada ja tõlgendada. Loodusõpetuse tund peab lastel aitama ühendada uusi ideid ja avastusi olemasolevate teadmistega.
Õpetaja ülesanne on organiseerida tunnis võimalikult palju katseid ja praktilisi töid. Uutes õppekomplektides on katsetel suur osa. Mitte mingil juhul ei tohi katseid jätta kodusteks töödeks, sest õpilased ei pruugi nendega hakkama saada. Katse kui kodune töö tuleb kõne alla alles siis, kui laps on õppinud õigesti katseid tegema, oskab iseseisvalt hüpoteese püstitada ning järeldusi teha.
Uurimine on protsess, mille käigus leitakse küsimustele vastused. Teadusliku uuringu oskused sisaldavad küsimuste ja ideede esitamist, teaduslikku oletust ehk hüpoteesi, vaatlemist, eksperimenteerimist ja kogutud tõendite tõlgendamist. Vaatlemine ja tõestus on põhielemendid.
Uurimuse võib algatada erinevatel viisidel. See võib põhineda küsimusel, mille on esitatud kas õpilane või õpetaja klassis; see võib kerkida üles mingi tegevuse, vaatluse või seletamatu sündmuse tõttu. Uuringuga tegelemine ei ole lineaarne protsess; sel võib olla mitmeid erinevaid lähtepunkte, samuti nagu ka järgnevad sammud võivad muutuda iga uuringuetapi puhul.
Kõne arendab õpilasi väljendama oma ideid ja uurimiste tulemusi. Vesteldes tekkinud küsimuste, oma vaatluste, avastuste, ennustuste ja järelduste teemadel, võivad nad täiustada ja kinnistada õpitut ja teha kindlaks uusi seoseid ning uurimissuundi. Kui lapsed üksteisega oma kogemusi ja ideid vahetavad, loovad nad loomulikult nende vahel uusi seoseid. Kuid kuni need seosed ei ole sõnastatud, seni pole need ka täielikult teadvustatud.
Kõnekeelel on oma roll ka probleemide uurimis- ja lahendamisoskuste arendamisel. Probleemide kindlakstegemine, küsimuste esitamine ja ideede ettepanek nõuab teatud kindlat sõnavara ja keelekasutust. Oskus küsida teistele arusaadavaid küsimusi ja defineerida probleeme on selle ala nurgakiviks.
Õpetaja saab sellegi printsiibi rakendada kas diskussiooni või rollimänguga. Loomulikult vajab ka rollimäng tõsist ettevalmistamist.
Rollimängudel on terve rida plusse. See võimaldab väljendada mängus osaleja varjatud tundeid, arutada oma isiklikke probleeme, õppida teisi paremini mõistma ja arendada empaatiavõimet, annab praktikat erinevat tüüpi käitumiseks, võimaldab seostada teoreetilisi teadmisi eluliste olukordadega ning muuta vajadusel hoiakuid. Rollimäng annab võimaluse olla aktiivne tegutseja. Õpetaja jaoks on oluline kiire tagasiside, mida rollimäng võimaldab [2]. Rollimängu kestus võib olla mõnest minutist kuni mitme päevani. Selle lõppedes peab aga tingimata toimuma lühike kokkuvõte, mille käigus kommenteeritakse tegelaste käitumist. Rollimängu saab rakendada erinevatel tasanditel: näiteks õpetades vaid lihtsat suhtlusoskust ja näidates inimeste vastastikust tegutsemist.
Rollimängust üldisem mõiste on mäng. Mängu kavandamisel peab arvestama eakohasust. Mäng on algklasside õpilaste jaoks olulisel kohal. See stimuleerib tunnetust, mängides muutub tõhusamaks lapse mälu ning tähelepanu [3]. Väikese õpetusliku väärtusega mänge tuleks vältida ning mäng ei tohiks olla ka sundkorraline. Näiteks ei tohiks lapsele ühegi rolli mängimist peale suruda.
Rollimängul on terve rida miinuseid, millised võiks kokku võtta ühe nimetajaga — õpetaja oskamatus seda korraldada. Õpetaja võib kaotada kontrolli õppimise üle, õppimine võib asenduda mänguga. Võib ette tulla ajaraiskamist, ajakulu on (eriti esimestel katsetustel) suur.
Üldkokkuvõttes aitab rollimäng oluliselt kaasa suhtlusoskuste arengule, sest selles kehastavad õpilased olukordi, millesse nad suhtuvad kui reaalsusse ning millele nad ka vastavalt reageerivad. Rollimäng eeldab osalejatelt aktiivset tegevust. Kõigi aspektide koosmõjus kujundab rollimäng püsivaid hoiakuid, tekitab õpimotivatsiooni, arendab kriitilist mõtlemist ning empaatiavõimet [4].
Õpilased omandavad materjali kõige paremini siis, kui nad on motiveeritud või kui neile on esitatud väljakutse. Õpilased õpivad kõige paremini, kui neid oma õpingutesse isiklikult kaasata — mitte et nad lihtsalt mehaaniliselt loevad ja kuulevad asjadest, mida on õppinud või teised teinud. Tõsi küll, aktiivne uurimine ja probleemide lahendamine võivad olla stimuleeritud ka juhul kui algne tähelepanu ja väljakutse on suunatud vaid lugemisele. Kuid kaasates õpilasi tegevusplaani arendamisse või kohaldamisse ja kasutades õpilasi endid tulemuste hindamisel, on stimuleeritus veelgi suurem. Tegevuses aktiivselt osaledes ja oma tegevuse üle mõtiskledes arendavad õpilased endas oskusi, kuidas õppida ja mismoodi saavutada mõistmine.
Selle printsiibi rakendamisest on juttu olnud nii diskussiooni kui rollimängu puhul. Õpetaja ülesanne on unustada oma kõiketeadva ja targa inimese roll ning suhtuda õpilaste ideedesse ja arusaamadesse kui võrdsetesse.
Üks koolipraktikas seni veel vähe kasutust leidnud õpimoodus on projektimeetod. See nõuab tingimata sellise info lülitamist õppetöösse, mis pole õpikust otseselt leitav, mille kohta hangitakse materjali tihti elust enesest. Projektimeetod hõlmab endas info kogumist, analüüsi, üldistamist ning kaasõpilastele edastamist. Projektimeetodi kasutamine võimaldab seostada õpitavat elutähtsate probleemide lahendamisega ja sel moel luua sidet kooliõpetuse ja igapäevaelu vahel [5]. Selle meetodi suurim väärtus on õpimotivatsiooni tekitamises. Õpilased loevad meelsamini ja paremate tulemustega siis, kui nad on loetavast tõeliselt huvitatud [6]. Projektimeetodi kasulikkus seisneb peamiselt selles, et see varustab õpilasi tähendusliku kontekstiga, mis mitmesuguste oskuste omandamist soodustab.
Koolis on alati tegeldud peamiselt keskmise õpilasega. Ka mahajääjad vajavad erilist tähelepanu, mida suurema koormusega õpetajatel tihti ei jagu. Kõige õnnetumas olukorras on aga andekad lapsed, kes tänu keskmistele orienteeritusele ei saa koolist enese arendamiseks vajalikke oskusi. Pikapeale sellised lapsed manduvad ning võivad kaotada igasuguse huvi õppimise vastu. Üks, peamiselt küll vanemate klasside õpilastele mõeldud meetod ongi projektimeetod, näiteks õpilaste (või õpilasgruppide) uurimustööde juhendamine. Uurimisülesannet sisaldava kirjaliku töö juhendamine on ühele õppijale suunatud ehk individuaalse õpetamise sobivaim moodus. Õpetajal avaneb võimalus selgitada mingit keerukat probleemi palju põhjalikumalt, kui see loengus võimalik oleks. Kahjuks kasutatakse juhendamise suurepäraseid didaktilisi võimalusi koolipraktikas seni suhteliselt kesiselt [7].
Millegipärast näib õpetajatele tunduvat, et töö mitmesuguste referaatide ja esseedega on lihtsam. Tegelikult ei ole seni koolis veel korralikult referaadi mõistetki selgeks tehtud, mida näitavad ka bioloogia olümpiaadikomisjonile laekunud tööd. Refereeritakse vaid üht, heal juhul paari raamatut, täielikult puudub õpilase omapoolne hinnang. Kirjanduse läbitöötamine neelab omajagu aega. Kirjalike tööde koostajad koguvad igal pool sellisel hulgal ülemäärast infot, mida ei jõuta läbi töötada [7].
Projektimeetodi rakendamisel on põhitähtsad kaks aspekti: eesmärgistamine ja süstemaatilisus [8]. Alati (ja see ei kehti mitte üksnes projektimeetodi kohta) tuleks täpselt määratleda, mida õpilastelt oodatakse. Siin peaks olema esikohal vajaliku info leidmiseks ja kasutamiseks spetsiifiliste oskuste kujundamine. Omandatavad sisulised teadmised ei olegi siinjuures sedavõrd olulised. Sisuliselt on siin tegu õppima õpetamisega. Efektiivselt saab õppida sel juhul, kui õppija on õppinud õppima [9].
Projektmeetodilgi on rida puudusi. See võib ebaõnnestuda juhul, kui õpilastel puuduvad selliseks tööks vajalikud oskused. Siit tekib vajadus õpilaste iseseisva tööoskuse kujundamiseks juba algklassides. Meetod võib ebaõnnestuda ka juhul, kui ülesande eesmärk on selgelt piiritlemata. Nii õpilane kui õpetaja peavad täpselt teadma, kuhu nad oma tööga tahavad jõuda.
Lihtsalt kokku võttes võib siin rääkida õppima õpetamisest, mida endas sisaldab ka viimane õpetamise põhiprintsiip.
Klassikalises mõistes käsitletakse motivatsioonina seisundit, tingimust või protsessi, mis eelneb inimese eesmärgipärasele käitumisele või on selle käitumise tagapõhjaks [10]. Motivatsiooni aktiveerivad motiivid, mille all mõistetakse inimese vajadustel, väärtushinnangutel, tunnetel, veendumustel, huvidel, hoiakutel ja võimetel põhinevaid psühholoogilisi või füsioloogilisi mõjureid.
Me võime eristada sisemisi ja välimisi motiive. Välisteks motiivideks on väliskeskkonna faktorid, mille kaudu saadakse tasu tulemuste eest [10; 11; 12]. Tasu võib jaotada positiivseks ja negatiivseks, kusjuures viimast nimetatakse ka karistuseks. Sisemised motiivid pärinevad isikust endast: õpilane peab ainet huvitavaks, endale kasulikuks või vajalikuks isiklike eesmärkide saavutamisel.
Sisemisi motiive peetakse välistest tugevamateks ja püsivamateks, kuid mitmete autorite poolt leitakse, et väline motiiv aitab kaasa sisemise motiivi arengule või on vajalik tegevuse alustamiseks [11; 13; 14].
Õpimotivatsiooni taustsüsteemi kuuluvad kool, kodu, sõbrad, tuttavad, massiteabevahendid ja kõik muu, millega õpilane kokku puutub.
Woolfolk [11] käsitleb nelja motivatsiooni teooriat: biheivioristlikku, humanistlikku, kognitiivset ja sotsiaalset. Biheivioristlik motivatsiooniteooria tugineb väliste motiivide tähtsusele. Selle järgi on õppimisel kaks olulist põhjust: 1) pälvida tasu või 2) hoida ära karistust. Humanistlik teooria käsitleb motivatsiooni sisemisena, isiksuse arengul ja eneseteostusel rajanevana. Kognitiivse teooria seisukohast vaadatuna on motivatsioonil tähtsad subjekti veendumused ning edu või ebaedu atributsioonid, motiivid on seejuures sisemised. Sotsiaalne motivatsiooniteooria ühendab endas biheivioristliku ja kognitiivse teooria ideid, tuues motivatsiooni tekitajatena esile nii välimise kui sisemise kinnituse, lisades motivatsiooni sõltuvuse eesmärgi saavutamise ootusest ja eesmärgi väärtusest isiku jaoks.
Motivatsiooniteooriate ühisjooneks on motivatsiooni käsitlemine sihipärase käitumise energiaallikana. Õpimotivatsioonina käsitletakse õpitegevuses toimivate motiivide ja teiste motivatsiooniliste faktorite koosmõju.
Eelnevast lähtuvalt tuleb õpimotivatsiooni analüüsimiseks käsitelda nii sisemisi kui välimisi motiive, sealhulgas võimalikke tasusid-karistusi, edu ja ebaedu olulisust, õpilaste enesehinnangut, eneseteostuse vajadust, õpilastepoolset tegevuse mõtestamist, veendumusi, saavutusvajadust, ootusi, õpilasi mõjutavaid inimesi, kommunikatsioonivahendeid jne.
Motivatsiooni aluseks on mitmesugused vajadused. Maslow järgi on need hierarhilised (joonis 1). Kui alama astme vajadused on rahuldamata, siis ei saa inimene rahuldada ka kõrgema astme vajadusi. Nii peavad olema rahuldatud esmalt füsioloogilised põhivajadused (puhas õhk, vesi, toit jms.) ja alles siis saab inimene tunda end turvaliselt, armastatuna või mõnele teisele kõrgemale astmele kuuluvana. Seega ei saa me õpimotivatsiooni uurimisel jätta tähele panemata füsioloogilisi vajadusi, sest suurel osal Eesti elanikkonnast ei ole võimalik muretseda piisavalt toitu või riideid, tervislikku elukohta. Kuid väga tähtsad on ka ühtekuulumisvajadus (klassiga, sõpradega) ja tunnustusvajadus (klassikaaslased, õpetaja, vanemad).
Joonis 1. Vajaduste hierarhia Maslow järgi [15].
Orni (1995) järgi väärtustavad Eesti õpilased haritust, haridust ja õppimist kõrgemalt kui nende eakaaslased meie lähiriikides [16]. Kuid Kärkkäineni [17] ja Laaksoneni [18] järgi peavad näiteks keemiaõpinguid oluliselt tähtsamaks Soome õpilased. Selline lahknemine võib olla tingitud ühest veel mainimata õpimotivatsiooni mõjutavast tegurist: vastavate õppekavade raskusastmest. Lukasoni [19] järgi on Eestis õpetatav keemiaprogramm raskem põhjamaades kasutatavatest programmidest. Uibo [20] leiab, et Eestis kasutatavate keemia- ja füüsikaõpikute abstraktsus ja keerukus ületavad ca 25% võrra teiste õpikute oma. Ka õpilaste endi hinnanguil on keemia ebasoosingu peapõhjuseks selle õppeaine raskus [21; 22]. Järgnevad arvamused õppeaine ebavajalikkusest ja ebapraktilisusest ning õpetaja vähesest ja arusaamatust teema lahtiseletamisest. Sellest tulenevad puudulik distsipliin tunnis ja konfliktid õpetajaga.
Lukason märgib oma töös ka, et keemia on üks suurimas ebasoosingus olevaid õppeaineid üleüldse: Eesti põhikooliõpilaste hulgas on keemia lemmikõppeaineks või on tema vastu väga suur huvi (olenevalt küsimustiku sõnastusest) tavaliselt 2…3% põhikooli õpilastest. Vaid mõningates uurimustes tõuseb vastav näitaja 10…12 protsendini. Gümnaasiumis on olukord sarnane. Seoses uute keemiaprogrammide ja õpikute kasutuselevõtuga 1990-ndatel põhikoolis keemia õpimotivatsioon mõningal määral kasvas, keskkoolis aga mitte.
Loodusainete (bioloogia, maateadus, matemaatika, füüsika, keemia) hulgas peetakse Eesti põhikooliõpilaste poolt kõige huvitavamaks bioloogiat või maateadust [19]. Vassiltšenko [23] andmetel iseloomustatakse õpilaste poolt bioloogiat loodusainetest kõige positiivsemalt: huvitav ja põnev aine, mis aitab mõista ümbritsevat elu. Aine huvitavus on Skaalviki [24] andmeil väga tähtis õpimotiiv ka õpilaste endi hinnanguil. Seevastu suur osa õpilasi leiab, et keemiat ei ole neil üldse vaja õppida.
Olulisimal kohal loodusainete õppimise motivatsioonis on Laaksoneni [18] arvates huviäratav õpetus. Huviäratava õpetuse tähtsust näitab ka Lukasoni [19] tulemus keemia meeldivust põhjustavate üksikmotiivide analüüsil: kõige kaalukamaks motiveerivaks tegevuseks on keemiakatsete korraldamine, mis on kahtlemata huvipakkuvad. Tähtsuselt teine motiiv on keemia kuulumine kohustuslike õppeainete hulka. Viimane fakt viitab välimise motivatsiooni tähtsusele: ei taheta saada halbu hindeid. Olulisuselt kolmandal kohal on soov omandada igakülgne haridus, mille võib paigutada sisemiste motiivide hulka kuuluvaks.
Aine huviäratavus ja õpetaja meeldivus on teineteisega tihedas seoses, kuid seda ei pruugi olla õpetaja meeldivus ja nõudlikkus [19]. Vanatoa [25] andmetel õpib meeldiva õpetaja pärast keemiat 25 % IX klassi ja 17.5% XI klassi õpilastest. Protsentide erinevus võib viidata õpilaste arengutasemele: keskkoolis hakatakse rohkem mõtlema aine poolt antavate teadmiste vajadusele tulevikus.
Õpimotivatsiooni suuresti mõjutavateks teguriteks on ka mitmesugused infoallikad. Nii saadakse Lukasoni [19] andmetel keemias vaid ca 50% infost õpetajalt. Ülejäänu pärineb peamiselt raamatutest ja ajakirjadest (Eestis umbes 20%), kuid ka televisioonist (meil ligi 13%). Teatavat rolli (Eestis 6…7%) on täheldatud ka pere ja sõprade mõjul.
Loodusõpetus võiks olla õpilastele kõige meeldivam õppeaine, mille kaudu saadakse ohtrasti uusi teadmisi. Ent kuristik uue õppekava järgi kirjutatud õpikute ning õpetajate oskuste vahel on sedavõrd sügav, et aine kuulub pigem kõige raskemate, seega ka ebameeldivamate hulka. Vaid juhul kui õpetaja töötab uue paradigma järgi ning suudab õpilases seesmise motiveerituse tekitada, on lootust loodusõpetuse populaarsuse tõusuks.
Vähemal määral võivad õpimotivatsiooni mõjustada väga paljud tegurid, kuid peamistena võib kokkuvõtvalt välja tuua ühelt poolt õppeaine ja õpetaja oskused ja iseloomujooned, vanemate nõudmised, sõpraderingi tõekspidamised, kasutatavate õppevahendite atraktiivsuse; teiselt poolt õpilase isiksuse omadused, tema tõekspidamised, ootused ja eesmärgid.
Õppimise tähtsad tulemused on õpilase eneseusaldus ja iseseisvus. Laste enesekindlus tõuseb, kui nende ideid ja kaasööd hinnatakse ehk, lihtsamalt, kui keskkond toetab õppimist. Kui me anname õpilastele võimaluse uurida esemeid või isegi erinevaid ideid, kaasa lüüa määratlemata lõpuga tegevustes ja hinnata nende enda isiklikku edasiminekut, suudame me neis äratada õpihuvi. Kui küsimused ja probleemid suunata tagasi õpilaste eneste lahendada, nende endi ideid ja otsuseid samas toetades, siis õpilaste eneseusaldus kasvab. Enesekindlus saavutatakse niipea kui õpilased jõuavad äratundmisele, et saavutatud teadmised ja vilumused võimaldavad neil ette võtta iseseisvaid tegevusi. Isiklikud oskused, milliseid õpilased koolis arendavad (võime langetada otsuseid, planeerida ja hinnata enda progressi) kujunevad vilumusteks, mis on kogu elu jooksul kasutatavad.
Õpetaja ülesanne, eriti algklassides, on õpilase õppima õpetamine. Koolis ongi kõige tähtsamaks õppimiseks õppima õppimine [26]. Oskusi saab edasi anda õpetaja, vilumused kujunevad aga oskuste korduval rakendamisel [27]. Arved Leinbock on uue õppekava esimeseks printsiibiks nimetanud humanismi printsiipi, mis sisuliselt tähendabki seda, et me peame enne õpilaselt nõudmist teda õppima õpetama [3]. Siinjuures ei saa me last käsitleda kui puhast lehte, kuhu ümbritsev oma pilte maalib. Lapses peitub juba algusest peale hingelis-vaimne individuaalsus, mis kasvades eneseteostusele pürgib [28].
Õpetaja uus roll nõuab senisest suuremat empaatiat. Loodusõpetuses ehk teaduseõpetuses võime rääkida kahepidisest empaatiast. Esiteks seisneb empaatia õpetaja võimes kujutada ennast õpilasena, noore uuriva teadlasena, kelle teadmised ja oskused on paraku veel piiratud. Teiseks võime loodusõpetuses rääkida õpilase empaatiast, kus ta end kujutleb teadlasena, loodusnähtuste teadusliku uurijana. Empaatia ei ole järsku tekkiv inspiratsioon ega lihtsalt fantaseerimine, vaid tugineb tõendusmaterjalidel [29].
Empaatia on teise inimese, tema omaduste, seisundite ja käitumise tunnetamise viis, mis põhineb võimel sisse elada teise inimese sisemaailma, näha kõike tema seisukohast, teda mõista ja talle kaasa tunda [30]. Sotsiaalpsühholoogias mõistetakse empaatia all võimet sisse elada teise inimese rolli [31]. Empaatia puhul asetab inimene end teadlikult või alateadlikult teise inimese rolli, isegi kui tema väärtushinnangud ja mõtteviis tema omast erinevad. Empaatia hõlmab emotsionaalsete seisundite motivatsioonilisi ja käitumuslikke aspekte. Näiteks kuni selleni, et rallisõitu telerist jälgiv vaataja liigutab oma keha kurvides või poksijale kaasa elav pealtvaataja oma pea justkui löögi eest kõrvale tõmbab.
Kriteeriumid püüavad aidata erinevate distsipliinide integreerimisel mitmemetoodiliste lähenemiste kaudu, mis algavad praktilisest käsitööst ja lõpevad lugude jutustamisega.
Teaduseõpetuse kuus kriteeriumit algõpetuses on need, milliseid koos eespooltoodud printsiipidega püütakse silmas pidada ka uute loodusõpetuse õppekomplektide koostamisel [32].
Tihti ei saa klassiruumis teaduslikku sisu vastandada puuduvatele fenomenoloogilistele soovitustele. Ehk teisisõnu, teadmiste puudumine mingi nähtuse (fenomeni) kohta on tavaliselt põhjustatud õpilasepoolsete hoolikate vaatluste vähesusest või lihtsalt tavatingimuste piirangutest. Selle kriteeriumi täitmisel tuleb peamiseks eesmärgiks seada igapäevaste nähtuste hoolikas vaatlemine alates vee auramisest, temperatuurimuutustest ning kehatemperatuuri stabiilsusest kuni erinevate loomade käitumiseni.
Hoolikas vaatlemine ei ole sama, mis teaduslike kontseptsioonide õpetamine, vaid pigem lihtne looduses esinevate nähtuste äratundmine ja püüe leida seaduspärasusi, mis on vajalikud enamiku elementaarsete teooriate ja seaduste õpetamiseks.
Esimene kohtumine igapäevasest elust tuttava ent tähelepanuta jäänud nähtusega avab ukse juba järgmistele küsimustele, millele saab kohe sealsamas vastata, kuigi see võib samuti tekitada uusi küsimusi, millele ei saa anda vastust algkooli tasemel. Nagu ikka, võivad need probleemid õpilastele palju aastaid hiljem jälle meelde tulla, moodustades kindlamaid algteadmisi uue mõistmiseks ja tekitades soovi varasemast enam aru saada.
Tuttavlikkuse kriteeriumi rahuldamise nõue näitab, et loodusteaduse tundides õpetataval peab olema otsene seos õpilaste igapäevaeluga. Sel juhul on võimalik neid kogemusi kasutada lähtepunktina nähtuse (fenomeni) analüüsimiseks. Järelikult igapäevaste tuttavate nähtuste tajumine ja kogemine, et need eksisteerivad, on kui trampliin või katalüsaator edasisteks uuringuteks.
Praktilistel eesmärkidel võime me eristada selle kriteeriumi kolme taset: igapäevane kasulikkus, sotsiaalne kasulikkus ja poliitiline kasulikkus, mis mingil määral hõlmab ka kahte eelnevat.
Esimesel tasemel (igapäevane kasulikkus) on tegemist nende loodusteaduslike kontseptsioonidega, mida õpilased võivad kasutada igapäevaste nähtuste seletamisel. Samuti peaks teaduslik arusaam aitama õpilasi igapäevaselt oluliste probleemide lahendamisel, näiteks tervise ja toitumisega seotud küsimustes.
Teisel tasemel (sotsiaalne kasulikkus) peaks teaduslik info võimaldama õpilastel kodanikena omada veidi kriitilisemat suhtumist ümbritsevasse, kuivõrd nad on teaduse ja tehnoloogia tarbijad ning avalikkuse mõju all olevad subjektid, kes on loodusega pidevas interaktsioonis.
Loodusteaduste kolmas tase (poliitiline kasulikkus) peaks õpilasi ette valmistama aktiivseks osaluseks teaduslike ja tehnoloogiliste programmide toetamisel või tagasilükkamisel ja nende ökoloogilise mõju analüüsil ning, laiemas tähenduses, ka riiklike arenguprogrammide hindamisel.
See kriteerium erineb kasulikkuse kriteeriumist selle poolest, et ei tegele mitte teaduslike arusaamade igapäevase kasulikkusega, vaid pigem mitmekülgse püüdega kasutada neid arusaamu kui seaduste ja teooriate kogumit teatud spetsiifiliste loodusnähtuste mõistmisel ja seletamisel.
Kui tuttavlikkuse kriteerium vajab stardipunktina nähtuse empiirilist (kogemusel põhinevat) kogemist analüüsiks, siis rakendatavuse kriteerium kasutab üldisi seadusi kui alust, millele toetudes seletada mingit spetsiifilist nähtust. Kui me kasutame tuttavlikkuse kriteeriumit üldistamiseks teatud induktiivses (üksikult üldisemale) protsessis, siis vastupidi, rakendatavuse kriteeriumit kasutame deduktiivseteks (üldisemalt vähem üldisele) ennustusteks ja seletusteks üldiste seaduste ja teooriate põhjal.
Näiteks, energia jäävuse seadus aitab seletada, mõista ja hinnata energia kulutamist kõigi nähtuste puhul, mis on seotud liikumisega, ja seega hinnata kvalitatiivselt praegust masinate üleliigset kasutamist (alates autodest kuni kompuutriteni). Mõningate haiguste pärilik edasikandumine on täiesti erinev emalt järglasele kanduvast nakkusest ja pärilikkuse mõistmine aitab seletada teatud juhtumeid, mis on sageli valesti interpreteeritud. Arusaamine bakteri ja viiruse erinevusest tähendab põhimõtteliselt erinevat ravimist ja hoiab ära antibiootikumide liigkasutamise.
Selle kriteeriumi järgi peab loodusõpetuse sisu esindama teadust ennast, mitte aga kui lihtsat isoleeritud nähtust, mis rahuldaks vaid tuttavlikkuse kriteeriumit.
Teaduslik sisu valitakse teaduste struktuurist lähtudes. Sageli õpetatakse loodusteadusi kui faktide või seaduste hulka, kusjuures faktidel ei ole üksteisega mingit seost. Need osalised reeglid ei oma erilist tähtsust teaduste struktuuris, kuna nad tegelevad üldisematest seadustest tulenevaga. Teisest küljest on olemas teemad, mida võib lugeda tähtsaks, kuna need ongi mingid üldisemad seadused ja teooriad. Näiteks, füüsika puhul, entroopia ja energia jäävuse seaduse järgi saab tuletada konkreetsemaid seadusi. Bioloogia puhul oleks loodusliku valikuta võimatu seletada evolutsioonteooriat.
Et vältida teadusliku arusaama vääritimõistmist, eriti selles tähenduses, et eeldatakse selle ranget õigsust, kaheldamatust ja ülimuslikkust, peab teaduseõpetus andma õpilastele realistliku kaasaegse nägemuse teadlasest kui inimolendist ja teadusest kui lõpetamata saadusest, mis on pidevas täienemise ja tõestamise protsessis. Põhiline, mis võimaldab selle realistlikku visiooni kujunemist, on peamiselt just teaduse ajaloolise arengu käsitlemine.
Teine element on loodusteaduste ja nende metodoloogia kontrast teiste teadustega nagu filosoofia või ajalugu. See kontrastsus sisus ja meetodites illustreerib loodusteaduste piire ja pakub võimalusi reaalsuse laialdasemaks analüüsimiseks, mis ulatub kaugemale kui looduslikud nähtused.
Selle kriteeriumi saab kokku võtta küsimusega: mida ja kuidas saab õpetada konkreetse kooli suhteliselt piiratud tingimustes? Tegelikult ei peagi siin alustama materiaalsetest tingimustest. Esimene asjaolu, mida tuleb arvesse võtta, on õpilaste ja õpetajate eelteadmised ning nende kogemused ja ootused.
Sellest esimesest asjaolust tuleneb otsustus, millised uued kontseptsioonid on õpilastele potentsiaalselt mõistetavad. Nagu ikka, on oluline meeles pidada, et sageli põhjustab õpilaste vähese arusaamise mitte õpetatava keerulisus õpilaste jaoks, vaid pigem materjali õige esituse puudumine. Selles kriteeriumis pannakse paika õpetamise strateegiad.
Ressursid, sealhulgas inimressursid ja nende ajakasutus, moodustavad teise asjaolu, mida tuleb arvesse võtta elulisuse kriteeriumi puhul. Kasutatava aja puhul peame me silmas pidama fakti, et me võime arvestada kõiki laste kogemusi ja nende kontakti ümbritseva keskkonnaga (kõige üldisemas mõttes). Nagu ikka, on võimalik, et mõnede õpetatavate teemade puhul on vajalikud laboratoorsed katsed ja ekskursioonid.
Kolmas ja viimane elulisuse kriteeriumi element ongi aeg. Kuigi loodusteaduste hariduslikus tähtsuses ei tohi kahelda, ei ole need ainsad ained, mida õpetatakse algkoolis, ning loomulikult ei tohiks me raskendada teadmiste omandamist teistel aladel, arvestades ajahulka, mida on võimalik kasutada loodusteaduste õpetamiseks.
Need kuus mainitud kriteeriumi hõlmavad interdistsiplinaarset lähenemist, mis seostab erinevate alade teemad, võimaldades üheaegselt tegeleda teemadega, mida varem õpetati eraldi. See võimaldab loodusteaduste õpetamisele anda rohkem aega, nõrgendamata teiste alade õpetamist. Vastupidi, loodusõpetus hoopis täiendab teisi.
Eesmärgiks on õpetada palju mitte kvantiteedilt, vaid kvaliteedilt. Igasugune õpetamisviis, mis juhindub eelpoololevatest kriteeriumidest, peaks võimaldama üldise arusaama andmist loodusteadustest ka siis, kui teemad on väga piiratud.
Teine põhimoment on selles, et kriteeriumide täitmine on võimalik kasutades väga erinevaid meetodeid, mis ei vaja tingimata katseid. Loodusteadusi on võimalik õpetada kasutades suulist esitust ja klassitahvlit, kasutades etendusi, nukunäidendeid, lookesi jne. Tegelikult ei kasuta kõik teadlased ega õpilased samasuguseid eksperimentaalseid vahendeid. Mõned eelistavad lugeda, kuulata tegevuskirjeldusi või dialooge. Kuigi ideaalse variandi puhul kasutatakse võimalikult palju erinevaid meetodeid ning mõned teaduslikud teemad on ühel viisil paremini omandatavad kui teisel, ei ole kõigi nende tingimuste täitmine siiski alati võimalik.
Kokkuvõtteks võib öelda, et loodusteadus on vaid kogum teooriaid, mille abil me loodusnähtusi seletame. Mitte kõik need teooriad ei tulene kogemuse lihtsast induktsioonist.
