Seekord kirjutan Carl Wiemanist. Ta on üks praegu Stanfordis töötavatest Nobeli preemia laureaatidest. Samas juba paar kuud minu pinginaaber igareedestel Wiemani ja varem tutvustatud Dan Schwartzi töörühma ühistel uurimisseminaridel.
Carl Wieman on täiesti tavaline inimene. Ta on füüsik, kes sai koos kolleegidega 2001. aastal Nobeli preemia selle eest, et nad suutsid luua Bose’i-Einsteini kondensaadi – aine oleku, kus kõigil osakestel on ühesugune väikseim võimalik energia.
Aga sellel füüsikal ei taha ma täna pikemalt peatuda. Carl Wiemani puhul on huvitav hoopis see, et ta on peenteadusest tulnud palju maalähedasema haridusmaailma juurde. Tegelikult on ta siin juba pikka aega olnud. Nobeli preemiat väärt töö tegi ta Colorado ülikooli Boulderi linnakus. Sealsete kolleegidega koos arendas ta välja loodusainetes üle maailma ehk kõige laiemat kasutust leidnud arvutipõhiste simulatsioonide keskkonna PhET. Keskkonna nimi tuleb algsest füüsikale orienteeritusest (Physics Education Technology). Praegu pakub PhET aadressil https://phet.colorado.edu ligi 200 interaktiivset simulatsiooni, millest koguni 118 on tõlgitud ka eesti keelde. Üht neist kasutati sel õppeaastal paljudes Eesti koolides 7. klassis tehtud katselises loodusteaduste tasemetöös. Seega, õpetajad, lapsevanemad ja õpilased – uurige ja proovige järele. Tõsi, seal on ainult simulatsioonid. Nende ümber on vaja veel pedagoogilisi stsenaariume, mida on palju loodud näiteks Tartu ülikooli haridustehnoloogide osalusel keskkonnas Go-Lab (vt http://golabz.eu).
Tänase põhifookuse tahan seada Carl Wiemani 2017. aastal kirjastuses Harvard University Press avaldatud raamatule „Kuidas arendada loodusteaduste õpetamist ülikoolides?” („Improving how universities teach science”). Selles peitub ka vastus pealkirjas esitatud küsimusele. Raamat ise on väärt lugemine kõigile Eesti loodusteadlastele. Ühekoos peame mõtlema, kuidas tagame loodusteaduste valdkonna jätkusuutlikkuse olukorras, kus loodusteaduste õpetajaid ei jagu, aga ka mitmeid loodusteaduste harusid õppima asuvate üliõpilaste arv on vabalanguses. Seega palve kõigile lugejatele: võtke aega enda tuttavate loodusteadlastega sel teemal rääkida, suunake nad lugema Õpetajate Lehte ja edasi juba Carl Wiemani raamatut. Ta on hea eeskuju.
Carl Wieman sobib loodusteadusliku hariduse saadikuks, sest ta on nii loodus- kui ka haridusteadlane. Seda valusam oli tal näha, kuidas loodusteadlased on pimedad haridusteadlaste uuringute suhtes, mis näitavad õpetamisel sageli kasutatud pedagoogiliste meetodite vähest tõhusust. Sõnum on mulle kui uurimusliku õppe uurijale väga meeltmööda. Carl Wieman nägi, kuidas ülikoolides peetakse hulganisti loenguid, kuigi uuringud näitavad selgelt uurivale lähenemisele tuginevate meetodite tõhusust. Metaanalüüsidest teame, et selle efekti suurus on keskmiselt 0,5. See tähendab, et uuriva lähenemise kasutamisel on tulemused keskmiselt poole standardhälbe võrra paremad. Ehk lihtsamalt öeldes saab umbes 70% ehk selgelt üle poole traditsioonilisel viisil õppijatest kehvemaid tulemusi kui saavad uurimusliku õppe abil õppijad keskmiselt. Just selle kurva statistika pärast tahtiski Carl Wieman ka loodusteaduslikus hariduses midagi muuta.
Oma raamatus kirjeldab Carl Wieman, kuidas ta saavutas kahes ülikoolis laialdased muutused loodusteadlaste kasutatavates õppemeetodites. Ta tõdeb, et peamine muutusi takistav tegur on formaalsed hindamiskriteeriumid, mida arvestatakse õppejõudude ja teadustöötajate tulemuslikkuse hindamisel ja valimistel. Mis töötas? Esiteks muutuste rakendamist toetav grandiprogramm. Teiseks toetavate ekspertide – nii oma ainevaldkonna kui ka pedagoogikaeksperdi – pidev läheduses olemine. Kolmandaks osakonna tasandil kujundatud õppimist ja õpioskuste arendamist väärtustav kultuur. Neljandaks püsivus ja paindlikkus, sest muutused ei tule lihtsalt ja alati ühel viisil iga inimese jaoks. Viiendaks keskendumine selle hindamisele, mida õppijad pidid kursustel omandama ja mil määral nad õpitulemused tegelikult saavutasid. Need mõtted ei kõla ehk kuigi uudsetena, aga on väärtuslikud, sest on uuringutes kinnitust leidnud. Samas on selge, et need ei ole oma üldistustasemelt valdkonnaspetsiifilised. Seega võiks ülikoolide kõrval ka koolides mõelda, kuidas nende abil uuendusi ellu viia.