Koolides toimunud digipööre on toonud klassiruumidesse arvutid ja nutiseadmed, kuid tekitanud ühtlasi uue, sageli märkamatuks jääva probleemi. Koolides kasutatavad digikeskkonnad talletavad rohkelt andmeid, kuid enamasti piirduvad need klõpsude, vastamisaja ja muu pindmise statistikaga. Õpetaja näeb lõpptulemust, kuid talle jääb varjatuks, kui tõhus õppimine tegelikult oli.

Tallinna Ülikooli haridustehnoloogia professori Kairit Tammetsi juhitud uurimisprojekt "Mudelipõhine õpianalüütika" püüdis seda lünka täita, tõlkides õpilaste õppimisjäljed õpetajale arusaadavasse ja pedagoogiliselt tähenduslikku keelde.

Projekti keskne eesmärk oli muuta nähtavaks õpilaste kõrgema taseme mõtlemisoskused, nagu probleemilahenduse võimekus ja matemaatiline mõtlemine. Uurimisrühm lähenes tavapärasele lähenemisele vastupidise loogikaga.

Kõigepealt lõid teadlased selged pedagoogilised mudelid, näiteks mida tähendab matemaatiline mõtlemine või füüsika probleemilahendus. Seejärel tõlkisid nad need arvutuslikeks mudeliteks, mis võimaldasid näha, milliseid mõtlemissamme õpilased tegelikult tegid ja mida tähendasid need õppimise seisukohalt. See lähenemine aitas eristada õppijat, kes mõistab ülesannet sisuliselt, õppijast, kes imiteeris osalemist või lahendas ülesannet katse-eksitus meetodil.

"Meie eesmärk oli muuta õppimisprotsess õpetaja jaoks nähtavaks, see oligi kogu asja eesmärk," selgitas Tammets: "Fookus ei olnud õppijate hindamisel, vaid õpetajate toetamisel andmete mõtestamisel". 

Punastest tulukestest ei piisa

Teadlased tõdesid, et tavapärane valgusfoorisüsteem, nagu punased, kollased ja rohelised indikaatorid, ei anna õpetajale vastust küsimusele, miks õpilane hätta jäi. Projekti raames loodud prototüüpsed lahendused aitasid eristada kaht erinevat olukorda: kas õpilane jääb kinni puudulike ainealaste teadmiste tõttu või on probleem puudulikus strateegias.

"Need kaks olukorda eeldavad täiesti erinevat tuge," märkis Tammets: "Kui õpilasel on lüngad ainealases mõistmises, tuleb tagasi minna põhimõistete juurde. Kui probleem on aga strateegiline ja õppija näiteks ei oska tegevust planeerida või sobivat lähenemist valida, siis ei aita pelgalt lisaharjutamine, vaja on hoopis teistsugust juhendamist."

Kolm komponenti

Projekti üks olulisemaid järeldusi oli, et edu ei too mitte üksik nutikas tööriist, vaid terviklik ja hästi läbimõeldud lähenemine. Kairit Tammets rõhutas, et selline lähenemine toetub kolmele omavahel tihedalt seotud osale, mida ei saa käsitleda eraldi.

Kõigepealt tuleb õppimist sisuliselt mõtestada ehk mõista, milliseid oskusi ja mõtlemisprotsesse soovitakse kujundada. Alles seejärel saab kujundada sobiva digitaalse keskkonna ja ülesanded, mis neid eesmärke toetavad. Õpianalüütika saab toimida ainult sellel vundamendil, aidates nähtavaks teha, kuidas õppijad seatud eesmärkideni liiguvad.

Ahela lõpetab õpetaja professionaalne tugi: võimekus andmeid tõlgendada ja nende põhjal otsuseid teha. "Õppimise mõtestamine, tehnoloogia disain ja õpetaja professionaalne areng moodustavad ühe terviku," rõhutas Tammets: "Kui mõni lüli – näiteks õpetaja ettevalmistus – jääb nõrgemaks, ei avaldu ka parima tehnoloogia potentsiaal."

Uuringus osalenud enam kui 300 õpetaja kogemus kinnitas professori sõnul, et tehnoloogia kui selline ei asenda õpetajat ega tee tema tööd lihtsamaks. Vastupidi, taolise tehnoloogia kasutus võib suurendada õpetaja vaimset koormust, sest nõuab pidevat analüüsi, tõlgendamist ja otsuste tegemist.

Uuenduste jõudmist koolipraktikasse pidurdab oluliselt õpetajate väga suur töökoormus. Sageli pole neil aega, et katsetada uusi lähenemisi, süveneda analüütika tulemustesse või arutada kolleegidega, mida kogutud andmed klassiruumi kohta tegelikult ütlevad. "Seni, kuni õpetajatele ei looda aega katsetamiseks, õppimiseks, eksimiseks ja omavahel arutamiseks, jäämegi olukorda, kus uuendused ei juurdu ega muutu koolides jätkusuutlikuks," tõdes Tammets.

Õpetaja ja tehisaru tandem

Projekti järeldused suunavad pilgu tulevikku, kus tehisintellekt toetab üha enam nii õppimist kui ka õpetamist. Tallinna Ülikoolis jätkab Tammets nüüd Euroopa Horisont teadusprojektiga, mis keskendub õpetaja ja tehisaru komplementaarsusele (TAICo) ja sellele, kuidas saavad nutikad tööriistad tugevdada õpetaja professionaalset otsustamist, mitte seda asendada.

"Eesmärk ei ole luua süsteeme, mis õpetavad õpilasi õpetaja asemel, vaid arendada lahendusi, mis aitavad õpetajal teha paremaid ja teadlikumaid otsuseid," rõhutas Tammets. "Fookuses on tehnoloogiad, mis teevad õppimise protsessi nähtavaks ning toetavad õpetajat selle mõistmisel, ilma et need vähendaks õpetaja autonoomiat või vastutust."

Tammetsi hinnangul on tehisintellekti ajastul õpetaja roll olulisem kui kunagi varem: "Tehnoloogia võib õppimist toetada, kuid just õpetaja kujundab mõtlemisoskusi, probleemilahendusvõimet ja sügavamat arusaamist." Seetõttu ei vaja Eesti tema sõnul mitte lihtsalt rohkem digilahendusi, vaid pedagoogiliselt läbimõeldud õpitehnoloogiaid ning lahendusi, mis on loodud õppimise loogikast lähtudes ja toetavad õpetaja professionaalset otsustamist.