Lutikka - onko se symbiontti vai ei? Kuva: CDC / Wikimedia Commons

Jokainen keskeinen käsite on vaikea määritellä.

Sanojen merkitys korostuu, kun pyritään tiiviyteen ja selkeyteen. Olen mukana kirjoittamassa kahta lukion oppikirjaa eOppille ja tasapainoilen jatkuvasti mitä termejä voin käyttää, miten suomennan englanninkieliset tieteelliset termit ja kuinka paljon voin käyttää palstatilaa termien merkityksen avaamiseen.

Käsitteet ovat välttämättömiä – ne ovat tapa jonka kautta hahmotamme ja rakennamme maailmaa. Opettamisessa tasapainoillaan kuitenkin aina vaikeassa maastossa: kuinka paljon termejä on pakko käyttää, että kokonaisuuden voi hahmottaa ja koska termit vievät huomion kokonaisuudelta. Tärkeintä oppimisessa on ymmärtää, ei niinkään muistaa. Tärkeintä on tajuta miten tiedettä tehdään, ei osata luetella pitkiä luetteloita.

Sama ongelma toistuu tiedeviestinnässä ja tämän blogin kirjoittamisessa. Pidän lyhyestä ja ytimekkäästä tekstistä. Haluan mahdollisimman informatiivisia termejä, jotka eivät johda harhaan, mutta jotka eivät myöskään vaadi pitkää selitystä.

Erityisesti kaksi viimeaikaista keskustelua on herättänyt ajatuksiani. Ensimmäinen on arkkien uusi nimi, arkeoni. Tästä muutoksesta lupaan kirjoittaa oman postauksen lähitulevaisuudessa. Ennakkotietona mainittakoon kuitenkin, etten ainakaan vapaaehtoisesti siirry arkeonia käyttämään.

Toiseen keskusteluun liittyy tieteenteon ikuinen ongelma: monimutkaiset käsitteet. Niissä noin sadassa tentissä, joihin olen yliopistourani aikana ottanut osaa, vähintään puolessa olen aloittanut vastaukseni kirjoittamalla, että, noh, tämä käsite on vaikea määritellä. Jostain kertonee se, että ainoa tentti, jonka olen reputtanut, oli filosofian aineopintojen logiikan tentti.

Ylioppilastutkintolautakunnan biologian jaoksen puheenjohtaja, dosentti Jorma Paranko kirjoittaa uusimmassa Naturassa (2/2014 -netissä valitettavasti vain Biologian ja maantieteen opettajien liiton jäsenille) käsitteestä symbioosi: ”Suomenkielisessä kirjallisuudessa, mukaan lukien lukion biologian oppikirjat, symbioosin määrittely on vaihtelevaa ja osin ongelmallista, eivätkä määrittelyt noudata eksakteille luonnontieteille ominaista tarkkuutta tai yksiselitteisyyttä.”

Symbioosin määrittelyn ongelmana on, että symbioosista puhutaan joskus kahden lajin läheisenä suhteena ja joskus kahden lajin molemmille hyödyllisenä läheisenä suhteena. Parangolla on hyvä argumentti: alunperin symbioosilla tarkoitettiin tätä laajempaa merkitystä.

Termit kuitenkin muuttuvat. Geeni ei tarkoita enää samaa kuin Mendelin geeniä vastaava termi ”tekijä”. Tässä ei ole mitään väärää tai pahaa. Maailmassa, jossa tutkitaan elämää ja tehdään malleja maailman toiminnasta tarkkuus tai yksiselitteisyys eivät kuitenkaan ole käsitteen korkeimpia hyveitä. Niin likaiselta ja - ei kai sentään - epätieteelliseltä se kuulostaakin, empirisessä tieteessä käyttökelpoisuus on keskeistä.

Geeniesimerkkiä jatkaakseni: jotkut tutkijat tutkivat geeniä perinnöllisyyden yksikkönä, toiset informaatioyksikkönä, kolmannet taudinaiheuttajana, neljännet fyysisenä tekijänä, joka vaikuttaa solun toimintaan. Heille kaikille on hyödyksi määritellä geeni hieman eri tavoin. (Ja heidän kaikkien on syytä tämä myös ymmärtää, koska muuten heidän keksinäinen keskustelu johtaa riitelemiseen, jonka syytä kukaan ei tajua.)

Symbioosin merkityksen suuren testi onkin siinä kuinka toimiva käsite se on. Olen valmis argumentoimaan Parangon tavoin, että symbiosia kannattaa käyttää yleisesti ottaen läheisen suhteen käsitteenä. On esimerkiksi monia tilanteita, jossa kahden lajin suhde saattaa vaihdella molemmille hyödyllisen ja toiselle haitallisen välillä: mutualismin ja loisinnan välillä. Tästähän itse asiassa piirsin selventävän kaavionkin tammikuussa, kun pohdin mitä loiset ovat.

Mutta maailma ei aina toimi kuten haluamme, symbioosi luultavasti tästä ikuisuuteen tullaan määrittelemään epäeksaktisti. En tiedä päteekö entropia biologian oppikirjoihin, mutta epäilen, että käsitteet tulevat muuttumaan entistä monipuolisemmiksi.Tämä tuleekin aiheuttamaan Parangolle ongelmia: ”En olisi tämän pohjalta valmis laatimaan biologian ylioppilaskirjoituksiin tehtävää, jossa abiturienttia pyydettäisiin kuvaamaan esimerkien symbioosin biologisia ilmenemismuotoja”, hän kirjoittaa.

Miksi ei? Jos abiturientti symbioosin ensin järkevästi määrittelee ja sitten antaa esimerkkejä, niin missä piilee ongelma? Kunhan määritelmä on jompi kumpi mainituista ja esimerkit johdonmukaisia tämän kanssa, eiköhän siinä oppimistavoitteet saada testattua! Ja tietenkin - onko esimerkkien muistaminen edes sitä keskeisintä biologian osaamista?

Minä en antaisi käsitteiden epäeksaktiuden häiritä – kyllähän biologian kokeessa on syytä käsitellä aiheita kuten 'geeni', 'elämä' tai 'laji', vaikka ne vasta vaikeita käsitteitä onkin. Jokainen keskeinen käsite on vaikea määritellä. Piste. (Paitsi ehkä logiikan aineopinnoissa.)

Tähän teemaan liittyykin oivasti se, että vielä parin viikon ajan voi kommentoida tulevia perusopetuksen opetussuunnitelman perusteita: siis käytännössä sitä, että mitä ja miten peruskoululaisille opetetaan vuodesta 2016 lähtien.

Olin mukana etäjäsenenä biologian työryhmässä ja olen aika tyytyväinen ehdotukseen. Saimme karsittua sisältöjä – ei  niinkään karsimalla mitään ylätason kokonaisuutta pois, mutta lähinnä kirjoittamalla sisällöt hieman ympäripyöreämmin. Tämä tarkoittaa enemmän vastuuta opettajille keskeisten asioiden määrittelyssä. Näissä luonnoksissa painottuu myös luokkahuoneen ulkopuolella oppiminen, luontoretkeily ja pienimuotoisten tutkimusten tekeminen. Paitsi että uskon, että tämä tekee oppimisesta mielekkäämpää, myös opettajien akateeminen koulutus pääsee oikeuksiinsa. 

Käykää kommentoimassa!

Kommentit (5)

Emotion Science
Liittynyt18.3.2008
Viestejä451

Ennen, kun kuvien painaminen kirjoihin oli kallista, ja siksi opetus nojasi nimenomaan teksteihin, sanottiin, että uuden opettaminen oli nimenomaan uusien käsitteiden opettamista.

psv
Liittynyt27.11.2013
Viestejä241

Kun on puheena biologian oppikirjat on vaikea olla kertomatta äskettäistä kokemustani. Tosin kyseessä oli lukion kakkoskurssin kirja, jota jouduin yksityisopettamaan. Monet kohdat kirjassa olivatkin verraten selkeitä, mutta mitoosi ja meioosi olivat niin epäselvästi selitettyjä, että minulta meni monta päivää keksiäkseni, miten ne voisi asiallisesti ja oikein opettaa. Toisestakaan lukion kirjasta ei tässä suhteessa tuntunut olevan apua.

Monet kuvat olivat heikosti selitettyjä, käsitteet hyppiviä. Vaikutti kuin joskus sama asiakin olisi nimetty usealla eri tavalla. Tuli mieleen, että tekijät eivät olleet todella paneutuneet asiaan ja pyrkineet selkeyteen mitoosin ja meioosin tapauksessa.

Helpotuksekseni opetettavani sai kuitenkin tentistä kiitettävän.

Pelkään, että kirjoittajan omaama yliopistotasoinen tieto voi joskus sokaista hänet näkemästä, mitkä asiat ovat aloittelijalle erityisen vaikeita omaksuttavaksi. Matematiikassahan tällaista esiintyi ennen klassisesti, mistä seurasi valtava naisten lauma, joka muistelee vihaamaansa tai ymmärtämättä jäänyttä lukion matematiikkaa.

"Kasvatus"-lehdessä arvosteltiin taannoin (70-luvun lopulla tai 80-luvun alussa) ankarasti eräitä peruskoulun reaaliaineiden kirjoja. En ole aivan varma, mutta tuntuu kuin ko. arvostelulla ei olisi ollut vaikutusta uusia oppikirjoja kirjoitettaessa.

Oppikirja voi vaikuttaa oppiaineeseen suhtautumiseen. Oma kokemukseni on paljonpuhuva. Aloitin toivorikkaana kasviopin opiskelun keskikoulun ekalla. Kirjan ensimmäinen sivu oli kuitenkin lannistavan vaikea enkä koko keskikouluaikana vilkaissut sen koommin kirjaan. Onneksi kasvien keruu ja prässäys sekä latinankielisten nimien opettelu samoin kuin lintujen kevätmuuton seuraaminen olivat lempipuuhaani, mikä osittain korvasi "kirjaviisauden".

käyttäjä-3736
Liittynyt6.5.2014
Viestejä1

Otsikko kuuluu "käsitteiden epämääräisyys on hyödyllistä", kuitenkin itse tekstissä korostetaan käsitteen määrittelyn tärkeyttä (abiturienttiesimerkki). Kummallisesti myös käsitteiden määrittely ja käyttökelpoisuus asetetaan vastakkain, oma kokemukseni on juuri päinvastainen: hyvin määritelty käsite kertoo kuinka ja missä sitä tulee käyttää.

psv
Liittynyt27.11.2013
Viestejä241

Käsitteen määrittelyssä täytyy tietysti pyrkiä määrittelemään se hyvin. Mitä sitten on hyvinmäärittely? Joskus hyvinmäärittely voi olla ongelmallista.

Esimerkiksi voiman käsitteen klassinen määritelmä on, että voima on syy, joka aiheuttaa kappaleen liiketilan. Tämä ei kuitenkaan valaise voiman koko olemusta, jonka pitäisi kuulua käsitteen alaan.

Ongelmana olisikin siis voiman käsitteen ymmärtäminen. Avainsana tässä on ymmärtäminen, ympäröinti voiman F tyypillisillä ilmentymillä. Tehtäisiin yksinkertainen käsitekartta, jonka keskussana olisi voima ja josta lähtisivät linjat voiman tyypillisiin esiintymismuotoihin. Näitä olisivat painovoima, kitkavoima, jousivoima (kimmovoima), keskipakoisvoima (jota ei Newtonilaisessa viitekehyksessä ole pystytty määrittelemään), magneettivoima, sähkökentän voima, kiihdyttävä voima, vetolujuuden voima, nostevoima, pönkän voima, sidosvoima, voima energian tuottajana jne.

Tietysti kaikki voiman ilmentymät ovat pohjimmiltaan sama asia, mutta voiman olemus hahmottuu rikkaampana, kun esitellään sen ilmentymiä.

[[Muuten, entisten neljän perusvoiman (painovoima, sähkövoima, heikko voima ja värivoima eli vahva ydinvoima) lisäksi on keksitty viideskin perusvoima. Sen vaikutus rajoittuu aamuihin. Sen ovat keksineet koululaiset, ja sen nimi on sängyn vetovoima.]] 

Jos joku tietää vain yhden tai kaksi voiman ilmentymää, voiman käsite on hänelle hyvin erilainen kuin se on toiselle, joka tuntee useita voiman ilmentymiä. Käsite siis "elää" rikastuessaan uusilla käsitteen alaan kuuluvilla ilmentymillä. Käsite ymmärretään yhä syvemmin.

Käsitteen ymmärtämistä voi syventää liittämällä jokaiseen ilmentymään kuvaus tämän fysikaalisesta esiintymistilanteesta peruskaavoineen jne.

Vielä syvempi käsitteen ymmärrystila saavutetaan, jos kutakin ilmentymää kohti tehdään konkreettinen kvantitatiivinen koe mittauksineen ja laskuineen.

Tuomas Aivelo
Liittynyt3.1.2014
Viestejä190
psv

Jos joku tietää vain yhden tai kaksi voiman ilmentymää, voiman käsite on hänelle hyvin erilainen kuin se on toiselle, joka tuntee useita voiman ilmentymiä. Käsite siis "elää" rikastuessaan uusilla käsitteen alaan kuuluvilla ilmentymillä. Käsite ymmärretään yhä syvemmin.

Käsitteen ymmärtämistä voi syventää liittämällä jokaiseen ilmentymään kuvaus tämän fysikaalisesta esiintymistilanteesta peruskaavoineen jne.

Vielä syvempi käsitteen ymmärrystila saavutetaan, jos kutakin ilmentymää kohti tehdään konkreettinen kvantitatiivinen koe mittauksineen ja laskuineen.

 

Tämä on oikeastaan ydinsanomani sovellettuna fysiikan maailmaan: kokeellisessa tieteessä käsitteet elävät kokeiden tarpeiden mukaan, eikä käsitteitä voi ymmärtää ilman kokeellista kontekstia.

Varmasti jokainen lukiossa biologiaa opiskellut osaa määritellä lajin biologisen lajimääritelmän kautta: "Laji on joukko yksilöitä, joiden jälkeläiset ovat lisääntymiskykyisiä." Ehkä tämän taustaa vähän avataan - esimerkiksi kerrotaan, ettei tämä toimi suvuttomasti lisääntyvillä eliöillä.

Mutta mitä väliä tällä kaikella on? Saavatko opiskelijat käyttää tätä määritelmää missään relevantissa yhteydessä? Yleensä ei - jolloin käsitteen opettaminen on yhtä tyhjän kanssa. Surullisinta on, että useinhan opiskelijoilla on usein hyvin selkeä käsitys lajista: niitähän on opiskeltu jo peruskoulun puolella. Mutta näiden kahden määritelmän yhteyttä ei myöskään avata.

Seuraa 

Kaiken takana on loinen

Tuomas Aivelo on ekologian ja evoluutiobiologian tutkija Zürichin yliopistossa. Hän karkaa arjestaan tutkimaan punkkeja ja metsämyyriä Alpeille, pohtimaan biologian oppimista tai ihan vain ihastelemaan loisia.

Teemat

Blogiarkisto

2015
2014