admin

Vuoden LUMA-koulut palkittiin LUMA-tiede- ja teknologiapäivillä Tampereella. Varhaiskasvatus ja perusopetus -sarjassa voiton vei espoolainen Vanttilan koulu, jonka arvot ovat yhteisöllisyys, ihmisenä kasvaminen, luovuus ja kestävä elämäntapa. Nämä arvot näkyvät myös koulun monipuolisessa LUMA-toiminnassa.

“Laadukkaaseen LUMA-toimintaan tarvitaan mielestämme vain innostuneet ja ammattitaitoiset opettajat sekä osallistuvat ja aktiiviset oppilaat. Vanttilan koulun LUMA-toiminta painottaa yhdessä tekemistä ja yhdessä oppimista”, kertovat Vanttilan koulun rehtori Olli Poutiainen ja matematiikan, fysiikan ja kemian opettaja Piia Pelander.

Vanttilan koulu on vuonna 2009 käyntiin lähtenyt yhtenäiskoulu, jolla ei ole erityistä LUMA-painotusta. Koko peruskoulun käsittävän oppilasaineksen laajaa ikäskaalaa on hyödynnetty esimerkiksi niin, että vanhemmat oppilaat oppivat luontevasti ohjaamaan nuorempiaan.

“Joku viisas on joskus sanonut, että asian oppii parhaiten kun sen joutuu toiselle opettamaan. Niinpä meilläkin isommat oppilaat opettavat pienemmille esimerkiksi kierrätyksen saloja ja toimivat työpajojen vetäjinä teemapäivinä. Vuoden 2011 vesiaiheisena LUMA-päivänä 7. ja 8. luokan oppilaat sekä vetivät itsenäisesti työpajoja että toimivat työpajoja vetävien opettajien apuna.”

Kouluasteet ylittävä yhteistyö ei tietenkään rajoitu pelkästään oppilaisiin, vaan myös opettajakunta tekee yhteistyötä ilman luokka-aste- tai ainerajoja. Myös oppilaiden vanhemmat on otettu mukaan ja he ovat esimerkiksi lupautuneet huolehtimaan koulun viljelypalstasta kesän ajan. Lisäksi koululla on akvaario ja terraario, joiden kaloista ja gekko-liskosta oppilaat pitävät huolen yhteisöllisesti.

Opettajien aktiivisuudella iso rooli

Vaikka koulu on vasta muutaman vuoden vanha, opettajien verkostoja ja aikaisempia kokemuksia hyödyntäen saatiin aikaan menestyksekäs ja oppilaille mieleinen LUMA-päivä marraskuussa 2011. Esimerkiksi matemaattisten aineiden opettaja Piia Pelander on aikaisemmin työskennellyt Keminmaan keskuskoulussa, jossa LUMA-päivällä ja -viikolla on pitkät perinteet.

Vanttilan ensimmäisen LUMA-päivän teemaksi valikoitui vesi, jota oli helppo lähestyä teemana myös pienimpien oppilaiden kanssa. “LUMA-päivänä hyödynsimme sekä oppilaiden vanhempien osaamista että Unicefin palveluja. 3. luokan oppilaamme isä Joonas Lehtipuu kävi kertomassa Afrikassa kuvaamansa Puhdas vesi – parempi elämä -dokumentin pohjalta Afrikan vesitilanteesta.”Dokumentti löytyy global.finland-verkkosivulta.

Lisäksi koulussa on panostettu legorobotiikkaan yhteistyössä Koulumestarin koulun, Oppimiskeskus Innokkaan ja Aalto-yliopiston kanssa. Suosittuja robotiikkakerhoja vetää teknologianopettaja Erkki Hautala, joka on vetänyt vastaavia kerhoja myös Karamzinin koululla Espoossa.

Viljelyasioissa yhteistyö koulun vieressä sijaitsevan Espoon kaupungin puutarhan kanssa on ollut ehdottoman tärkeää, mutta alun perin puutarhainnostus lähti liikkeelle biologian opettaja Tanja Lehtosen omasta luonnonmukaisen kotipuutarhaviljelyn harrastamisesta.

Tänä keväänä on luvassa jälleen uusia yhteistyökuvioita, tällä kertaa Helsingin yliopiston biotieteiden laitoksen kanssa. “Kaupunkiekologian tutkimusryhmän tohtorikoulutettava Jarmo Saarikivi tulee pitämään koululle kaksi esitystä kyistä ja muista matelijoista. Esitysten jälkeen noin 20 oppilasta pääsee luontoretkelle Saarikiven kanssa. Tämä idea lähti siitä, että koulun pihalla ja lähialueilla on tavattu kyitä.”

LUMA-toiminta toimii

“Oppilaiden asenne matematiikka ja luonnontieteitä kohtaan on mututuntuman mukaan koulussamme pääosin myönteinen”, koulun edustajat pohtivat. Kiinnostuksen lisäämiseksi Vanttilan koulun oppilaat näkyvät myös erilaisissa valtakunnallisissa kilpailuissa, kuten vastikään järjestetyssä Tämä Toimii! -kilpailussa ja Joensuun SciFestien yhteydessä järjestetyssä legorobotiikkakilpailussa. Lisäksi koulun 4.–9. luokkalaiset osallistuvat Kengurukilpailuun.

Myös kyselytutkimusten perusteella panostus kannattaa. 7. ja 8. luokkalaisten keskuudessa toteutetun kyselyn mukaan matematiikka sekä fysiikka/kemia olivat suosituimmat oppiaineet kotitalouden, liikunnan, tekstiilityön ja historian jälkeen. Lisäksi Opetushallituksen tämän kevään oppimistulosten arvioinnin yhteydessä teetetyssä mielipidekyselyssä 60 % koulun 9. luokan oppilaista ilmoitti opiskelevansa matematiikkaa mielellään.

Kiinnostuksen tukemiseksi Vanttilan koulussa on panostettu kokeelliseen opetukseen, jonka sallivat pienet opetusryhmät yläkoulun fysiikan ja kemian ja biologiankin oppitunneilla. Lisäksi yläkoulun matematiikan opetuksen tukena käytetään samanaikaisopetusta, jossa aineenopettajan parina on resurssiopettaja.

Myös alakoulun puolella LUMA-aineita opetetaan osittain jaetuissa ryhmissä ja hyödynnetään fysiikan ja kemian aineopetusluokkien tarjoamia mahdollisuuksia. “Koulumme puitteet ja opetusvälineistö tukevat kokeellista työskentelyä. Alakoulun luonnontieteisiin on hankittu kokeellisen työskentelyn mahdollistavat välineet ja yläkoulun puoli on varustettu myös atk-pohjaisilla mittalaitteilla”, koulun edustajat kertovat.

Vanttilan koulun esimerkillinen LUMA-toiminta on käynnistetty pienin teon ja erilaisia yhteistyöverkostoja hyödyntäen. Miten koulun edustajat kannustaisivat muita kouluja mukaan LUMA-toimintaan?

“LUMA-toiminnan voi käynnistää pienimuotoisesti vaikkapa järjestämällä koulun omin voimin LUMA-päivän ensin tietylle luokka-asteelle. Erilaisten retkikohteiden ja järjestöjen vierailijoiden avulla saa helposti rakennettua LUMA-päivän suuremmalle joukolle oppilaita. Myös koulun entisiä oppilaita tai lähellä olevan ammatillisen oppilaitoksen opiskelijoita kannattaa kysäistä vierailemaan koululla. Yhteistyötä paikallisten yritysten kanssa voi sitoa myös LUMA-päivään. Ideoiden ja materiaalien vaihto naapurikoulujen kanssa on myös aina hedelmällistä. Uskokaa ideoihinne, uskaltakaa kokeilla ja luottakaa oppilaisiin!”

Teksti: Elisa Lautala.

Kansallisen LUMA-verkoston neuvottelukunta on lähettänyt opetus- ja kulttuuriministeriöön kannanottonsa perusopetuksen tavoitteisiin ja tuntijakoesitykseen.

Kansallisen LUMA-verkoston neuvottelukunta pitää hyvänä tuntijakoesityksessä ympäristöosaamisen korostamista, varsinkin jos niiden opetus integroituu LUMA-aineisiin, yhteistyötä eri oppiaineiden välillä sekä taitoaineiden lisäämistä, varsinkin jos niihin lasketaan kuuluvaksi myös taitoja vahvistavat matematiikka, luonnontieteet, tietotekniikka ja teknologia.

Lapset ja nuoret tarvitsevat monipuolisen yleissivistyksen, johon kuuluu tärkeänä osana laaja matemaattis-luonnontieteellinen ja teknologinen sivistys päätöksenteon pohjana sekä yhteiskunnassa että kuluttajana.

Suomi tunnetaan kansainvälisesti matematiikan, luonnontieteiden ja teknologian (LUMA) huippumaana, jossa on vahvan osaamisen myötä korkea elintaso. Suomalaisten peruskoululaisten matemaattis-luonnontieteellinen yleissivistys on maailman kärkeä, mutta kiinnostus aineiden opiskelua kohtaan on huolestuttavasti laskenut. Liian harva oppilas valitsee jatkossa niiden opiskelun, huolimatta näiden suuresta merkityksestä Suomelle.

Keskeisiä kysymyksiä ovat: miten turvaamme kaikkien nuorten – tyttöjen ja poikien – mahdollisuudet osallistua luovan, kriittisen ja tieteellisen ajattelun kautta yhteiskunnalliseen toimintaan ja työelämään sekä riittääkö Suomessa tarpeeksi matematiikan ja luonnontieteiden osaajia eri aloille tulevaisuudessa.

Perusopetusta uudistettaessa luodaan suuntaviivat nuortemme sekä koko Suomen hyvälle tulevaisuudelle. Perusopetus 2020 -työryhmän esityksessä yhdeksi painopistetavoitteeksi on määritelty matemaattinen, luonnontieteellinen ja teknologinen osaaminen.

Kansallinen LUMA-verkosto esittää, että tuntijakoesityksessä huomioidaan seuraavat asiat:

Matematiikan tuntimäärien lisääminen ja matematiikan osaamisen vahvistaminen lapsen ensimmäisistä vuosiluokista lähtien läpi peruskoulun.

Matematiikan taidot ovat perustaitoja lukutaidon rinnalla. Matematiikan osaamista sekä soveltamista tarvitsevat kaikki alat. Sen opetuksessa tulisi pystyä eriyttävän opetuksen avulla huomioimaan entistä paremmin sekä syrjäytymisvaarassa olevat että lahjakkaat lapset ja nuoret. Mielekkäällä matematiikan opetuksella on keskeinen rooli myös lapsen ja nuoren loogisen ajattelun ja päättelykyvyn kehittäjänä. Matematiikan yhteinen tuntimäärä Suomessa on suhteellisesti ja absoluuttisesti pienempi kuin muissa OECD-maissa. Myös oppilaiden matematiikan osaamisen taso on heikentynyt (Martio, 2006; Näveri, 2009; Opetushallitus, 2009).

Kokeellisen tutkivan opiskelun vahvistaminen lapsen ensimmäisistä vuosiluokista lähtien läpi perusopetuksen luonnontieteiden tuntimääriä lisäämällä.

Tutkimisen taidot ovat luku- ja laskutaidon lisäksi perustaitoja, joita tarvitsevat kaikki oppilaat, ja niitä on tärkeä opetella lapsen ensimmäisistä vuosista lähtien. Kokeellinen tutkiva opetus tukee muun muassa ajattelun, käden taitojen, kekseliäisyyden ja vuorovaikutustaitojen kehittymistä sekä parantaa motivaatiota ja koulussa viihtymistä. Jos kokeellista opetusta vähennetään, erityisesti perusluonnontieteiden, kemian ja fysiikan, jatko-opintoihin hakeutuminen vähenee. Neuvottelukunta on huolissaan myös fysiikan ja kemian asemasta Ympäristöoppi-nimisessä kokonaisuudessa. Edellisessä opetussuunnitelmauudistuksessa fysiikka ja kemia eriytettiin ja opettajia koulutettiin näiden aineiden opettamiseen laajasti. Nyt näyttäisi siltä, että ollaan palaamassa vanhaan, vaikka sopeutuminen edelliseen muutoksen on vielä menossa. On ennustettavissa, että fysiikan ja kemian painoarvo pienenee esitetyssä tuntijakoesityksessä merkittävästi ja turvallisen kokeellisen opetuksen edellytykset heikkenevät.

Tieto- ja viestintätekniikan sekä teknologian osaamisen vahvistaminen.

Suomalaisten lasten ja nuorten tieto- ja viestintätekniikan osaamistaso on kaukana OECD:n kärkimaista. Neuvottelukunta pitää tärkeänä tietotekniikan saamista oppiaineeksi, koska vain näin menetellen varmistetaan perustaidot kaikille sekä mahdollistetaan opetuksen eriyttäminen koskien myös lahjakkaita oppilaita. Tieto- ja viestintätekniikan osaamisella on suuri merkitys kaikissa oppiaineissa. Myös kekseliäisyyteen, luovuuteen, ongelmanratkaisuun ja opittujen tietojen ja taitojen soveltamiseen kannustavaa teknologiakasvatusta tarvitaan lisää ja yhteistyötä siinä erityisesti taito- ja taideaineiden ja LUMA-aineiden välillä. Teknologiaopetus mahdollistaa usean oppiaineen mielekkään integroinnin yhtenäiseksi kokonaisuudeksi

Maamme tietoyhteiskuntakehitys, kestävän kehityksen haasteet ja kilpailukyvystä huolehtiminen edellyttävät, että kouluissamme panostetaan tasa-arvoisesti ja määrätietoisesti kaikkien peruskoululaisten matematiikan, tieto- ja viestintätekniikan sekä luonnontieteiden osaamiseen.

Helsingissä 22. maaliskuuta 2012

Kansallisen LUMA-verkoston neuvottelukunnan puolesta,

Maija Aksela
Kansallisen LUMA-verkoston neuvottelukunnan pj
Prof., johtaja, Valtakunnallinen LUMA-keskus, Helsingin yliopisto

Viikko sitten järjestettiin ensimmäinen valtakunnallinen matematiikan opetuksen päivä. Tapahtuma keräsi Helsingin yliopiston matematiikan ja tilastotieteen laitokselle 130 opettajaa, opiskelijaa ja muuten matematiikan opetuksesta kiinnostunutta, jotka olivat tyytyväisiä päivän antiin.

Valtakunnallinen matematiikan opetuksen (MatO) päivä esitteli 130 osallistujalle matematiikan opetuksen, tutkimuksen ja opetuksen tutkimuksen uusia tuulia. Opettajia opetuksen eri tasoilta osallistujista oli noin puolet ja loput olivat yliopiston henkilökuntaa, opiskelijoita tai muuten vain matematiikan opetuksesta kiinnostuneita.

Palautteen perusteella työnsä kannalta mielenkiintoisena osallistujat pitivät erityisesti teollisuusmatematiikan professori Samuli Siltasen luentoa uusista matematiikan sovelluksista, joita tutkitaan ja kehitetään Helsingin yliopistossa. Näitä ovat muun muassa käänteisiin ongelmiin liittyvä kolmiulotteinen röntgenkuvantaminen ja puheentunnistukseen ja puhesynteesiin liittyvät sovellukset.

Siltalan luento tarjosi kurkistusikkunan siihen, mihin matematiikkaa nykypäivänä hyödynnetään, se kun kouluopetuksessa jää usein hämäräksi.

Tarjolla oli myös ajankohtaisia luentoja Ylioppilastutkintolautakunnan uudesta laskinohjesäännöstä ja matemaattisen ajattelun tukemisesta koulupolun alussa.

Luentojen välissä osallistujilla esiteltiin työpajoissa muun muassa GeoGebran ja toiminnallisen matematiikan mahdollisuuksia, pajamaista työskentelyä matematiikan opetuksessa sekä matikkakahvilatoimintaa. Työpajat saivat osallistujilta hyvää palautetta ja niiden arvioitiin olevan työn kannalta hyödyllisiä.

Kokonaisuudessaan ensimmäiset MatO-päivät onnistuivat hyvin ja palautetta antaneet 70 osallistujaa antoivat sille kouluarvosanan 9. Palautteissa korostuivat ohjelman laadukkuus ja monipuolisuus. Lisäksi mahdollisuus verkostoitua kollegojen kanssa koettiin päivän vahvuudeksi. Lähes kaikki vastaajat ilmaisivat halukkuutensa osallistua vastaavaan tapahtumaan myös tulevina vuosina.

Matematiikan opetuksen päivät järjesti Valtakunnallisen LUMA-keskuksen alainen Summamutikka-keskus ja Helsingin yliopiston matematiikan ja tilastotieteen laitos yhteistyössä MAOL ry:n kanssa. Tapahtumaa tukivat myös Magnus Ehrnroothin säätiö, Laskentaväline Oy, Sanoma Pro Oy, EL Early Learning Oy, Terra Cognita, Taloudellinen tiedotustoimisto, Opetusalan Ammattijärjestö OAJry ja Tekniikan akateemiset TEK.

Summamutikka-keskus kiittää lämpimästi kaikkia MatO-päivään osallistuneita sekä luennoitsijoita ja työpajojen vetäjiä.

Teksti: Elisa Lautala.

“Upeita, taitavia nuoria kaikki hakijat! Joka vuosi hakijoiden taso vain nousee”, iloitsee Valtakunnallisen LUMA-keskuksen johtaja Maija Aksela. LUMA-keskus ja Tekniikan Akatemia lukuisine yhteistyötahoineen järjestävät Millennium Youth Camp -nuorten tiedeleirin ensi kesäkuussa jo kolmatta kertaa.

“Uskon, että saamalla mahdollisuuden vuorovaikutukseen jo nuorena, he tekevät yhdessä tästä maapallosta paremman paikan elää kaikille. Yhdessä olemme enemmän!” sanoo Millennium Youth Camp -leirin johtaja ja leirin ohjausryhmän puheenjohtaja professori Maija Aksela ja kertoo, että leiri on yksi hänen toteutuneista unelmistaan ja vuoden kohokohtia. “Innolla odotan kesää ja nuorten tapaamista!”

Millennium Youth Camp (MY Camp) kerää yhteen 16–19-vuotiaita nuoria ympäri maailman. Näitä nuoria yhdistää kiinnostus matemaattis-luonnontieteellisiin aineisiin ja teknologiaan sekä halu toimia paremman maailman puolesta. Ensi kesäkuussa kolmannen kerran järjestettävä leiri liittyy Tekniikan Akatemian Millennium-teknologiapalkintoon, joka jaetaan joka toinen vuosi ihmisten elämän laatua parantavan teknologian kehittäjälle.

MY Camp -leirille haki tänä vuonna 1621 nuorta ja heidän joukostaan leirille valittiin kaksivaiheisen hakuprosessin kautta 30 nuorta 22 maasta, 17 tyttöä ja 13 poikaa. Valittujen joukossa on kaksi suomalaistyttöä. Kaikki leiriläiset on jaettu viiteen teemaryhmään, joita ovat sovellettu matematiikka, ilmastomuutos, ICT, uusiutuvat luonnonvarat ja energia sekä vesi.

Toisessa hakuvaiheessa 100 ansioituneinta hakijaa teki projektisuunnitelman, jonka perusteella lopullinen valinta tehtiin. Leiriläiset alkavat nyt ryhmissä työstää verkon kautta projektitöitä, jotka viimeistellään ja esitetään leirin aikana. Projektitöiden teossa heitä auttavat asiantuntijat sekä teemaryhmien puheenjohtajat.

ICT-ryhmän puheenjohtajana toimii Timo Sorsa Nokiasta. “Tänä vuonna hakijoiden kärki oli todella tasainen. Hyviä hakijoita olisi ollut monen leirillisen verran”, hän sanoo. Sorsan mukaan hakijoiden projektisuunnitelmat olivat korkeatasoisia niin sisällöllisesti kuin tekstin jäsennyksenkin osalta. ICT-ryhmään valikoitui nuoria Euroopasta, Aasiasta ja Afrikasta.

“ICT-teemaan valitut leiriläiset tulevat eri puolilta maailmaa ja tuovat mukanaan hyvin erilaisia tarinoita. Ryhmää yhdistää innostus ja intohimo tieteen ja teknologian mahdollisuuksiin positiivisen muutoksen tuojina niin ihmisten arkipäivässä kuin ihmiskunnan isojen ongelmien ratkaisussa”, Sorsa kertoo ja lisää, että erilaiset taustat, mutta yhteiset kiinnostuksen kohteet tuovat ryhmään varmasti mielenkiintoista dynamiikkaa.

Vesi-teemaryhmän puheenjohtajana toimii Ilkka Pollari Kemirasta. “Satojen hyvien hakemusten perusteella voidaan todeta, että huoli puhtaan veden saatavuudesta on maailmanlaajuinen”, Pollari kommentoi hakuprosessia.

Hänen ryhmänsä jäsenet tulevat Afrikasta, Aasiasta, Pohjois-Amerikasta, Australiasta ja Euroopasta. “Vesi-ryhmä on maantieteellisesti erittäin monipuolinen ja mielenkiintoinen”, Pollari sanoo ja valottaa, että valintaprosessin viimeisen vaiheen projektitöissä nuoret keskittyivät tarkastelemaan lääke- ja kosmetiikka-aineita vesisysteemeissä.

Uusiutuvat luonnonvarat ja energia –teemaryhmän puheenjohtajana toimii Helsingin yliopiston epäorgaanisen kemian professori Timo Repo. “Hakijoiden taso oli erittäin hyvä, erityisesti ottaen huomioon heidän nuoren ikänsä”, Repo kertoo ja lisää, että haun toisessa vaiheessa neljä projektisuunnitelmaa erottui edukseen erityisesti, mutta seuraavat neljä työtä olivat hyvin samantasoisia, mikä aiheutti positiivista valinnanvaikeutta, koska ryhmässä oli tilaa vain kuudelle. Lopulta siihen valikoitui nuoria Euroopasta, Etelä-Amerikasta ja Aasiasta.

Valtakunnallisen LUMA-keskuksen julkaisema nuorten englanninkielinen verkkolehti MyScience esittelee tämän vuoden leiriläiset kevään aikana ja tarjoaa uutisia, videoita ja valokuvia leirin ajan kesäkuussa.

Teksti: Elisa Lautala.

Valtakunnallisen LUMA-keskuksen alaisen Summamutikka-keskuksen johtaja Juha Oikkonen on nimetty Helsingin yliopiston matematiikan opettajankoulutuksesta vastaavaksi professoriksi. Pitkän linjan matemaatikon ja opettajakouluttajan mielestä matematiikan oppimisen mielekkyys lähtee oppijasta itsestään.

Tuore matematiikan professori Juha Oikkonen on taustaltaan loogikko, joka on ollut mukana Helsingin yliopiston logiikan ryhmän toiminnassa. “Logiikassa erikoisalaani ovat äärettömät kielet ja pelien käyttö niiden yhteydessä sekä epästandardi analyysi”, hän kertoo.

Viimeiset kymmenen vuotta Oikkonen on kuitenkin työskennellyt matematiikan opetuksen kehittämisen ja opettajankoulutuksen parissa. Siihen liittyy olennaisena osana myös Summamutikka-toiminta, jonka avulla lisätään lasten ja nuorten kiinnostusta matematiikkaa kohtaan ja tuetaan opettajien työtä.

“Pidin aikoinaan poikani esikoulussa ja alakoulussa useita matikkapäiviä ja ne tarjosivat valtavia elämyksiä. Aivan tavallisen koulun aivan tavallisen luokan oppilaat yllättivät minut positiivisesti moneen kertaan pystymällä asioihin, joita heidän ei olisi kuulunut osata”, Oikkonen muistelee ja kertoo esimerkkinä esikoululaisryhmässä toteutetusta vektorilaskennasta ja alakoulun toisluokkalaisista ottamassa selvää, kuinka monta lävistäjää on kuperassa 100-kulmiossa.

“Tähän liittyy vahva kokemus siitä, että tehtävien mielekkyys matematiikassa ei edellytä ‘soveltamista’ sanan ahtaassa merkityksessä, vaan mielekkyyden kokemuksen edellytykset ovat jotain laajempaa”, hän lisää miettien myös erityisluokissa järjestämiään matematiikkapäiviä.

“Uskon, että lähtemällä oppijan omasta ajattelusta ja etsimällä yhdessä hänen kanssaan mielekkyyttä niin heikoimpien kuin vahvimpienkin mahdollisuuksia voidaan edistää.”

Oikkoselle on myös samanlaisia kokemuksia erityisen lahjakkaiden opiskelijoiden ohjaamisesta jo muutaman vuosikymmenen takaa. Hän oli mukana Suomen matematiikkaolympiavalmennuksessa jo 80-luvulla ja ohjasi useiden huippuopiskelijoiden palkittuja logiikan alan graduja samalla vuosikymmenellä.

“Matikkapäivissä minuun vaikutti ehkä kaikista eniten se, että keskustelut niissä oppilaiden kanssa olivat elämyksellisesti tavattoman samanlaisia kuin vuorovaikutus huippuopiskelijoiden ja tutkijakolleegoiden kanssa”, Oikkonen toteaa.

Kokemukset ohjaavat opetuksen kehittämistä

Oikkonen toteaa, että mielekkyys ja kohtaamiset jäävät helposti puuttumaan perinteisessä opetuksessa niin koulussa kuin yliopistossakin.

“Olen etsinyt mielekkyyttä opetukseen kahdelta suunnalta: sekä korostetulle vuorovaikutukselle perustuvista uusista opetusmenetelmistä että laitoksemme ensimmäisen vuoden analyysin kurssien luennointitavan uudistamisesta. Samalla kun olen innostunut uusista opetuksen ja opiskelun tavoista, olen intohimoinen luento-opetuksen ystävä: luennot voisivat olla paljon merkityksellisempiä kuin ne usein ovat”, Oikkonen sanoo. Hän painottaa, ettei opetusta yliopistossa suinkaan kehitetä pelkän kehittämisen tähden, vaan siksi, että se ei ole toiminut kaikilta osin niin kuin pitäisi.

Viime vuodet Oikkonen on toiminut matematiikan ja tilastotieteen laitoksen aineenopettajakoulutuksen vastuuopettajana. Professuurin myötä tilanne hänen yksikössään selkiytyy.

“Samalla ryhmämme saa selkeämmän hahmon, jossa yhdistyvät laitoksemme opettajankoulutus, opetuksen kehittäminen laitoksellamme ja Summamutikka-toiminta”, Oikkonen täsmentää. Edellä mainituista palasista muodostuvaa kokonaisuutta vahvistaa se, että kaikissa niissä ovat mukana paljolti samat henkilöt.

“Minulla on tunne, että olemme vasta aloittamassa jotain merkittävää. Meillä on käsillä toimintamme tuottamaa matematiikan opetuksen osaamista, jolla on paljon annettavaa opettajankoulutuksen lisäksi matematiikan opetukseen kouluissa ja yliopistossa. Hieno erityispiirre on, että porukassa vaikuttaa osa laitoksemme lahjakkaimmista puhtaan matematiikan opiskelijoista ja jatko-opiskelijoista. Kyseessä ei siis ole vain joku matematiikan opetukseen hurahtaneiden sisäpiirin toiminta, vaan laitoksella laajemminkin aistittavissa oleva ilmapiiri, jonka vierailijat välittömästi huomaavat. On myös upeaa, että olemme päässeet vuorovaikutukseen eräiden innostuneiden kouluissa toimivien opettajien kanssa”, Oikkonen iloitsee.

Matematiikan opetuksen tutkimuksella tulee olemaan tärkeä asema ryhmän toiminnassa – kehitystyö tarvitsee sitä tuekseen. Jatkokoulutuksen roolia tullaan vahvistamaan niin, että matematiikan opettajiksi valmistuneille tarjoutuu luonteva jatko-opiskelureitti myös matematiikan opetuksen puolelta. Aiemmin ainoana vaihtoehtona on ollut tehdä puhtaasti matemaattista tai tilastotieteellistä opinnäytettä.

Paljon puhuttu matematiikan opetuksen tulevaisuus

Myös LUMA Sanomissa on viime aikoina keskusteltu paljon matematiikan opetuksen nykytilasta ja tulevaisuudesta sekä niistä haasteista, joihin opettajan koulutuksen tulisi kyetä vastaamaan. Lisäksi yhteiskunnalliset muutokset ja teknologian kehittyminen tuovat mukanaan opetuksen kehittämistarpeita, jotka tulevat näkymään myös matematiikan uudessa opetussuunnitelmassa.

“Kaikki tämä merkitsee sitä, että opettajankoulutuksen pitäisi pyrkiä tarjoamaan opettajille eväät toimia uusissa olosuhteissa, joista ei voi olla tietoa siinä vaiheessa, kun tuleva opettaja opiskelee yliopistossa”, Oikkonen toteaa.

“Omasta mielestäni matematiikan opetuksen suurin haaste on kuitenkin matematiikan ‘keskitason osaajien’ määrän ja osaamisen tason nostaminen”, Oikkonen sanoo. “Se liittyy myös siihen, millainen kuva matematiikasta ja sen merkityksestä on kouluissa ja laajemmin yhteiskunnassamme.”

Oikkosen painottaa, että myös heikoimmat ja vahvimmat oppilaat ovat hänelle tärkeitä, mutta suurin huoli liittyy siihen, että kolmannen asteen koulutuksessa on jatkuva pula matematiikkaa kohtuullisesti osaavista opiskelijoista, vaikka maamme opettaja- ja oppilaskunnassa on valtavaa potentiaali, josta osin kiistellyt PISA-tuloksetkin kielivät.

“Meidän kaikkien matematiikan opetuksen parissa toimivien pitää työskennellä sen eteen, että oppilaiden ja opiskelijoiden ’matemaattinen osaaminen’ voisi vahvistua. Sen sijaan, että tuhlaamme energiaamme itsemme ja toistemme mollaamiseen, minusta kannattaisi rakentaa vahvuuksiemme varaan”, Oikkonen kannustaa.

Matematiikasta mielenkiintoista

Matemaattista osaamista osaltaan vahvistaa myös Oikkosen johtama Summamutikka-keskus ja sen matematiikkaluokka Origo. Ne tarjoavat vierailumahdollisuuksia, matematiikkaklubeja, -kerhoja ja -leirejä eri-ikäisille ja -tasoisille matematiikan oppijoille.

Toiminnan positiivisista vaikutuksista on jo saatu hyviä esimerkkejä ja matematiikan opetukseen liittyvän tutkimustoiminnan nyt vahvistuessa sen vaikutuksia matematiikan kiinnostavuuteen ja oppimistuloksiin aiotaan kartoittaa tarkemmin.

Oikkosen mukaan kaikki koulumatematiikan ulkopuolelle kurkottava kiva ja jännittävä sekä niin heikoimpien ja kuin vahvimpienkin erityistarpeiden huomiointi tukevat matematiikan opetusta ja lisäävät matematiikan kiinnostavuutta, mutta ensiarvoisen tärkeää on myös korostaa matematiikan yhteiskunnallista merkitystä.

“Tästä laitoksemme johtaja Mats Gyllenberg esitti muuten äskettäin hienon verbalisoinnin: ‘yhtään ihmiskunnan suurista ongelmista ei ratkaista ilman matematiikan apua’,” hän sanoo ja lisää, että oppilaita tulisi herätellä pohtimaan matematiikan roolia hänen omissa tulevissa, lukion jälkeisissä opinnoissaan sekä sitä, miten hän itse voisi kokea matematiikan mielekkääksi.

---

Lue myös juttu matematiikan opettajaksi opiskelevasta Noorasta Luova-verkkolehden Opiskelu & työelämä -osiosta.

Teksti: Elisa Lautala.

Valtakunnallinen LUMA-keskus palkitsee vuonna 2011 esimerkillisestä toiminnasta LUMA-aineiden opetuksessa ja esille nostamisessa koulun arjessa LUMA-opetuksen kansainvälisyyteen ja moderneihin tilaratkaisuihin panostaneen Järvenpään lukion sekä viime vuonna ensimmäisen LUMA-päivänsä järjestäneen Vanttilan koulun Espoosta.

Vuoden LUMA-koulut valittiin tänään 1. maaliskuuta. Palkinnot myönnetään kahdessa sarjassa, jotka ovat I) Varhaiskasvatus ja perusopetus sekä II) Lukio ja ammatillinen koulutus. Tänä vuonna Valtakunnallisen LUMA-keskuksen, sen alaisten resurssikeskusten sekä alueellisten LUMA-keskusten edustajat valitsivat 20 kilpailuun osallistuneen koulun joukosta voittajiksi I) sarjassa: Vanttilan koulun Espoossa ja II) sarjassa: Järvenpään lukion. Kunniamaininnat saivat Ehnroosin koulu Mäntsälässä ja Ulvilan lukio.

Koulujen edustajat pokkaavat palkinnot ansioituneesta LUMA-toiminnastaan LUMA Tiede- ja teknologiapäivillä Tampereella 20. huhtikuuta, jolloin molempien sarjojen voittajat saavat Teknologiateollisuus ry:n ja Kemianteollisuus ry:n lahjoittamat 500 euron stipendit.

Järvenpäässä kohtaavat LUMA ja kansainvälisyys

Perusteluissaan raatilaiset kiittelivät II-sarjan voittajaa muun muassa kansainvälisyydestä, yhteistyöstä muiden koulujen kanssa, fysiikan ja kemian opetustiloihin panostamisesta sekä teknologiaopetuksen toteuttamisesta.

Järvenpään koulu ei ole LUMA-painotteinen koulu, vaan normaali päivälukio, jonka käytänteissä on kuitenkin huomioitu se, miten nuorten mielenkiintoa luonnontieteitä kohtaan voisi tukea. Lukion opiskelijat menestyvät hyvin matemaattis-luonnontieteellisten aineiden ylioppilaskirjoituksissa sekä tiedekilpailussa. Opetuksessa suositaan kokeellista lähestymistapaa.

Kokeellisuuden toteuttamista varten fysiikan ja kemian opetustilat ja -laboratoriot on saneerattu ja varustettu mittaustietokonein. Opettajaryhmät ovat käyneet ihmettelemässä tiloja ulkomailta saakka ja kotimaassa Järvenpään lukiota on pidetty ns. referenssikouluna muiden koulujen luonnontiedeopetustilojen uudistuksissa.

Järvenpään lukiossa on myös käynnissä LUMA-aineisiin liittyviä kansainvälisiä projekteja. Niitä ovat muun muassa Keski-Uudenmaan lukioiden yhteinen CERN-opetushanke ja lukion oma avaruus- ja teknologia -opetushanke, jonka myötä joukko lukiolaisia matkasi Yhdysvaltoihin ja vieraili muun muassa kalifornialaisessa CalTech-korkeakoulussa, joka on tunnettu korkeatasoisesta avaruustutkimuksestaan sekä NASA:n tutkimuskeskuksessa sekä alueen observatorioissa.

Lisäksi viime elo–marraskuussa järjestettiin yhdessä kiinalaisen Shenzhen Middle Schoolin kanssa osittain verkkokursseina toteutettu fysiikan ja matematiikan projekti, johon sisältyi myös shenzheniläisten opettajien ja opiskelijoiden vierailut Järvenpäässä. Kokeellisuus näkyi myös näiden vierailujen aikana, kun opiskelijat määrittelivät kaltevalla betonirampilla liikkuvan skeittilaudan liikevastusta ja lukion hissin kiihtyvyyttä. Projektiin liittyen Järvenpään lukion opiskelijat tekivät vastavierailun Kiinaan viime marraskuussa. Matkalla he vierailivat muun muassa laturitehtaalla sekä tutustuivat uusimpaan aurinkoteknologiaan.

Tällä hetkellä on alkamassa yhteistyöprojekti myös Järvenpään saksalaisessa ystävyyskaupungissa Buchholzissa sijaitsevan lukion kanssa. Projektiin liittyen on suunnitteilla muun muassa opintokäynti Hampurissa sijaitseviin Airbusin lentokonetehtaaseen sekä kiihdytinlaboratorioon.

Kansainvälisyyden lisäksi Järvenpään lukiossa on painotettu myös korkeakouluyhteistyötä ja kaikki lukion fysiikan kurssit on mahdollista suorittaa kahdessa vuodessa ja aloittaa fysiikan yliopisto-opinnot Helsingin yliopistossa jo kolmannen lukiovuoden syyslukukaudella.

Elämyksellistä LUMAa läpi peruskoulun Vanttilan koulussa

Vanttilan vuonna 2009 perustetussa yhtenäiskoulussa Espoossa on oppilaita aina esikoululaisista 9. luokkalaisiin saakka. Koulun yhtenä painopistealueena on yhteisöllisyys, joka näkyy myös LUMA-toiminnassa.

Vanttilan koulun valinnut raati painotti perusteluissaan muun muassa LUMA-toiminnan monipuolisuutta ja elämyksellisyyttä ja luokanopettajien ja aineenopettajien hyvää yhteistyötä toiminnan toteuttamisessa. Lisäksi kiiteltiin sitä, että oppilaat on järjestävät LUMA-toimintaa toisilleen ja vanhemmat oppilaat ohjaavat nuorempiaan.

Vanttilan koulussa on järjestetty oppituntien ulkopuolista LUMA-toimintaa koulun perustamisesta lähtien ja toimintaa vahvistetaan jatkuvasti. Tällä hetkellä koulussa pyörivät luonnontiedekerho, Lego-robotiikkakerho ja atk-kerho. Lisäksi oppilaat ovat osallistuneet kansallisiin matematiikkakilpailuihin.

Vuonna 2011 koulun LUMA-toiminnassa korostettiin kestävää kehitystä esimerkiksi kierrätys ja kompostointi -teemojen kautta. Koululla on myös oma palsta, jonne on nikkaroitu kompostointikehikoita ja jossa jatkossa viljellään kotitaloustunnin perunat. Lisäksi koulu on mukana Luovuutta ja innovatiivisuutta kouluun teknologiakasvatuksen avulla -hankkeessa.

Viime marraskuussa Vanttilassa järjestettiin koulun historian ensimmäinen LUMA-päivä, jonka teemana oli vesi. “Pienet oppilaat olivat aluksi sitä mieltä, että mainonnassa oli virhe – lomapäivä oli siis vahingossa kirjoitettu väärin. Päivän aikana termi ‘LUMA’ tuli kuitenkin kaikille tutuksi”, Vanttilan koulun LUMA-raportissa kerrotaan.

Päivän aikana alakoulun oppilaat osallistuivat erilaisiin työpajoihin, joita vetämässä oli opettajien lisäksi myös yläkoulun oppilaita. Työpajoissa ainerajat ylittyivät ja niissä muun muassa tutkittiin vesiötököitä mikroskoopilla, tutustuttiin veden kemiaan ja fysiikkaan, valmistettiin sokerisateenkaaria, lähestyttiin vettä kuva- ja sanataiteen sekä liikunnan keinoin ja nikkaroitiin vesiratas.

Lisäksi koululla vieraili Unicefin lähettiläs, joka kertoi Afrikan sarven ongelmallisesta vesitilanteesta ja puhtaan veden tärkeydestä sekä ohjasi oppilaita mittaamaan vesijalanjälkensä. Vanttilan koulusta arvioidaan LUMA-päivän sujuneen hyvin. “Päivän päätteeksi oppilaat kyselivät: ‘Koska on seuraava LUMA-päivä?’ “

---

Lisätietoja Järvenpää lukiosta ja sen projekteista osoitteessa: jarvenpaanlukio.fi. Lisätietoja Vanttilan koulusta osoitteessa: www.espoo.fi/vanttilankoulu.

Vuoden LUMA-koulut palkitaan opettajille suunnatuilla LUMA Tiede- ja teknologiapäivillä huhtikuussa Tampereella. Lisätiedot tapahtumasta: www.luma.fi/paivat.

Teksti: Elisa Lautala.

Kuvaukset LUMA-toiminnasta perustuvat koulujen Vuoden LUMA-koulu -kilpailuun lähettämiin raportteihin.

LUMA-KS:n projektikoordinaattori Pirjo Häkkinen vieraili Äänekosken Keskuskoululla loppuvuodesta 2011. Hänen johdollaan oppilaat pääsivät tekemään kokeellista kemiaa ja fysiikkaa.

Äänekosken Keskuskoulu on reilun 600 oppilaan viisisarjainen alakoulu, jonka vahvuutena on vuorovaikutus eri ryhmien välillä. Projektikoordinaattori Pirjo Häkkinen vieraili kuuden koulupäivän aikana koulun kymmenessä eri oppilasryhmässä. Vierailun aiheet liittyivät perusopetuksen opetussuunnitelman perusteiden 2004 keskeiseen sisältöön Aineet ympärillämme.

Viidesluokkalaiset tutustuivat ensiksi Boylen lakiin kokeellisen työn avulla. Työn tavoitteena oli tutustuttaa oppilaat muuttuvaan paineeseen ja siihen, kuinka se vaikuttaa kaasun tilavuuteen.

Paineen muutoksiin tutustuttiin vaahtokarkkien ja 60 ml:n injektioruiskujen avulla. Ensin mäntä vedettiin pois ruiskusta ja sen jälkeen vaahtokarkki laitettiin injektioruiskuun. Sitten mäntä asetettiin paikoilleen niin, että se kosketti vaahtokarkkia. Ruiskun suuaukko tukittiin peukalolla. Vaihtoehtoisesti tässä voisi käyttää sinitarraa. Sen jälkeen mäntää vedettiin ulospäin ruiskusta ja katsottiin, mitä vaahtokarkille tapahtui.

Tämä toistettiin viisi kertaa samalla vaahtokarkilla. Lopuksi vaahtokarkki poistettiin ruiskusta ja sitä verrattiin pöydällä olevaan vertailuvaahtokarkkiin. Oppilaat pohtivat, miksi ne näyttivät erilaisilta? Samalla heräsi kysymys, onko vaahtokarkkia nyt enemmän vai vähemmän?

Viidesluokkalaiset suhtautuivat vierailuun ja tunnilla tehtyihin kokeisiin positiivisesti, se näkyy myös tunnilta kerätyistä palautteista.

“Kiva, että kävit esittelemässä luokassamme erilaisia kemian asioita. Se oli mahtava kokemus. Päällimmäiseksi jäi mieleen nestemäinen typpi, joka helmeili luokan lattialla. Myös vaahtokarkin suurentaminen paineen avulla oli ehdottomasti kokeilemisen arvoista. Boylen laki oli kiinnostava. Kiitos, että jaksoit opettaa sen meille. Olisin toivonut, että olisit voinut opettaa kemiaa kauemmin kuin tunnin.”

“Mikään ei ollut tylsää. Se muistiin kirjoittaminen ei ollut kovin hauskaa, mutta opinpahan jotain uutta.”

“Oli kivaa, kun puristettiin vaahtokarkki. Myös oli kivaa se ilmapallokoe.”

Tunnin päätteeksi Häkkinen näytti, mitä banaanille ja ilmapallolle tapahtuu nestetypessä. Oppilaat ihmettelivät banaanin “kiehumista” eli jähmettymistä. Lisäksi heidän oli vaikea käsittää, että vedeltä näyttävä nestetyppi on niin kylmää kuin -196 °C. Demon tekemisessä huomioitiin hyvin työturvallisuusasiat.

“Mielestäni ihmeellisin asia oli se, kun banaani upotettiin nestemäiseen typpeen ja se näytti ja kuulosti siltä kuin banaani olisi kiehunut, mutta se jäätyi.”

Teksti: Pirjo Häkkinen ja Piia Pölkki.

---

Vaahtokarkki ruiskussa -työn alkuperäinen lähde: www.terrificscience.org.

Aalto-yliopisto on tehnyt yhteistyötä Valtakunnallisen LUMA-keskuksen kanssa jo vuodesta 2007 ja tänä syksynä Aallon LUMA-toiminta käynnistyy virallisesti. Toiminnan keskipisteenä ovat alkuvaiheessa lukiolaisille suunnatut kärkikurssit, joilla tarjotaan yliopistotason opetusta muun muassa geologiassa ja geofysiikassa sekä päästään tutustumaan satelliitteihin ja niiden tehtäviin.

Aalto-yliopiston LUMA-toiminta starttaa tänä syksynä virallisesti Otaniemessä pidettävien avajaisten myötä 10. marraskuuta. Sitä ennen on kuitenkin ehditty jo pitää geologian ja geofysiikan johdantokurssi sekä matematiikan luentosarjan syksyn luennot. Nämä lukiolaisille suunnatut kärkikurssit ovatkin nyt alkuvaiheessa keskeinen osa Aallon LUMA-toimintaa.

Kärkikursseilla tarjotaan huippuopetusta eri aiheista. Viikon intensiivikursseja järjestetään syksyisin ja keväisin eri aiheista. Kurssien opettajat ovat Aalto-yliopiston professoreita, tutkijoita ja opettajia. Lukiolaiset saavat kurssisuoritukset osaksi lukio-opintojaan. Samalla he pääsevät tutustumaan yliopistomaailmaan jo lukiovaiheessa.

Kevään 2012 kärkikurssitarjonnassa ovat muun muassa nano- ja mikrotekniikan kurssi sekä Aalto-1-satelliittikurssi. Ensiksi mainittu kurssi on järjestetty Otaniemessä aiemmin jo neljä kertaa Olarin matematiikka-luonnontiedelukion ja Micronovan yhteistyönä, ja se on saanut erittäin positiivisen vastaanoton sekä opettajien että oppilaiden keskuudessa.

Kärkikurssien lisäksi Otaniemeen on myös tulossa oppilaslaboratorio, joka saadaan käyttöön vuoden 2012 aikana.

Lisätietoa Aalto-yliopiston LUMA-toiminnasta osoitteessa luma.aalto.fi. Tervetuloa Aallon LUMA-toiminnan avajaisiin 10.11.2011.

Teksti: Tiina Raatikainen.