Väitöskirjatutkimuksessa tarkasteltiin mobiilissa tutkivan oppimisen oppimisympäristössä esiintyviä oppimisen piirteitä ja kehitettyä mobiilia oppimisympäristöä opiskeltaessa luonnontieteitä. 

Tutkimus toteutettiin kehittämistutkimuksena yhteistyössä kuudesluokkalaisten koululuokan ja luokanopettajan kanssa. Kehittämistyön aikana toteutettiin kolme kehittämissykliä. Tutkimustulokset näyttävät, että oppilaiden työskentelyssä tutkivan oppimisen mobiilissa oppimisympäristössä näkyy oppimisen ominaispiirteitä kuten aktiivisuus, intentionaalisuus, konstruktiivisuus ja reflektointi. Samalla nousee esiin tutkivan oppimisen taidoiksi nimetty joukko geneerisiä taitoja.

Tuloksista ilmeni, että mitä enemmän oppijoiden työskentelyyn liittyi tutkivan oppimisen taitoja, sitä useampia tutkimuskysymyksiä he pystyivät eri tavoin selvittämään. Tämä vahvistaa Minnerin ym. (2010) ajatusta siitä, että luonnontieteiden opetusmenetelmät, jotka aktiivisesti sitovat oppijat itse tutkimusprosessiin, laajentaa oppijoiden ymmärrystä paremmin kuin vastaanottavat opiskelumenetelmät. Analyysin tulokset tukevat myös Pinedan (2019) ja Linin ja Chanin (2018) tuloksia tiedonrakentamisen taitojen kehittymisestä tutkivan oppimisen työtavassa. Näyttää siltä, että tutkivan oppimisen taitojen opettamisella oppilaille on merkitystä oppijoiden mielekkään oppimisen kannalta. Tutkivan oppimisen taitoja edustavat maininnat lisääntyivät kehittämissyklien välillä tilastollisesti merkitsevällä tasolla. Johtopäätös on, että käytännön opetustyön kannalta on oleellista, että tutkivan oppimisen taitoja voidaan kehittää ja opettaa mobiilissa teknologialla tuetussa ympäristössä. Tutkivan oppimisen taitojen esiintymisellä on myönteinen yhteys siihen, kuinka paljon oppijat kykenevät mielekkäitä kysymyksiä eri tavoin ratkomaan.

Luonnontieteiden opetukselle tärkeiden oppijoiden tekemien tutkimuskysymysten ja tarkentavien kysymysten esittämistä voidaan tutkimustulosten mukaan parantaa kontekstia kehittämällä ja verkkokeskustelua hyödyntämällä. 

Mobiilin teknologian käytöllä on positiivinen yhteys tutkimuksessa esiintyneisiin oppimisen piirteisiin. Mitä enemmän oppilaat kokivat mobiilin teknologian tuomia etuja, sitä enemmän oppimisen piirteitä työskentelyssä oppilaiden omien kuvausten perusteella esiintyi. Tutkimuksen analyysit antoivat samansuuntaisia viitteitä kuin How People Learn II -julkaisun (2018) tutkimukset. Kun oppilailla oli vapautta ja valtaa työskentelyssään sekä mahdollisuus tehdä mielekkäitä valintoja työskentelyn aikana, he myös ottivat haasteita vastaan.

Liikuteltavan laitteen nopeus ja kätevyys työskentelyssä tukevat yhteistoiminallisuutta ja keskustelun syntymistä joustavassa oppimisympäristössä. Tulokset osoittavat, että verkkoympäristöön voidaan rakentaa monipuolinen oppimista tukeva ympäristö ja että oppilaiden verkko- ja lähiohjaaminen työskentelyn aikana on merkityksellistä. Tutkivan oppimisen työtavat ovat vaihtoehto etäopetuksen aikana yleiselle yhdensuuntaiselle opettajan johtamalle videoesitykselle, jossa oppijat pääsevät osallistumaan keskusteluun vain yksi kerrallaan.

Tuloksista paljastuu, että teknologian sallimia tarjoumia ei automaattisesti osata hyödyntää. Oppilaiden ja opettajan kokemukset kuitenkin osoittavat, että kehittämistoimien avulla voidaan merkittävästi vähentää mobiilin työskentelyn haasteita. 

Tutkimuksen perusteella voidaan antaa suuntaa mobiilin tutkivan oppimisen oppimisympäristössä käytettäville luonnontieteellisten työtapojen oppimisen pedagogiikalle. Käytännön soveltamisesimerkki tutkimuksen tuloksista on tutkivan oppimisen mallia laajentava ratkaisu. Luonnontiedon oppimisen kontekstissa analyysin perusteella on, että malliin voidaan integroida kokeellinen osa. Kokeellisen osatekijän aikana opettaja ohjaa oppijoita koeasetelman ja -järjestelyiden tekemiseen sekä tarpeellisiin käsitteisiin käytettävän tieteenalan kielessä. Samalla pystytään konstruoimaan tieteenalan yleisiä käsitteitä oppilaiden ennalta omaksumiin tietoihin. Mobiililla laitteella on tässä osansa, sillä sen käyttö vapauttaa aikaa kokeellisuudelle. Tablet-laitteisiin saa erilaisia mittaussovelluksia, joiden avulla kokeellisuutta voidaan myös suorittaa. Tutkimuksessa eri sovellusten käyttö aktivoi työskentelyä ja niiden käyttö lisäsi oppilaiden tarkentavien kysymysten esittämistä.

Lisää käytännön toteutuksista ja tutkimustuloksista Forum-esityksessä.