UUTISKIRJE Delphi-tutkimus: Miten luonnontieteiden opetusta tulisi kehittää?

Transkriptio

1 Maaliskuu 2012 UUTISKIRJE 2 PROFILES on Euroopan Unionin Tiede yhteiskunnassa -ohjelman hanke, jossa kehitetään luonnontieteiden opetusta opettajien, opettajankouluttajien ja muiden sidosryhmien yhteistyönä. Uutiskirjeen sisältö 1. Delphi-tutkimus: Miten luonnontieteiden opetusta tulisi kehittää? 2. PROFILES opiskelukokonaisuudet ja opettajien ammatillinen kehittyminen 3. Hankkeen kansainvälisiä kuulumisia 4. Tule mukaan tai ota yhteyttä! LIITE: Kooste Delphi-tutkimuksen 1. vaiheen vastauksista 1. Delphi-tutkimus: Miten luonnontieteiden opetusta tulisi kehittää? Hankkeessa selvitetään ns. Delphi -tutkimuksen avulla yhteiskunnan eri toimijoiden näkemyksiä siitä, millaista luonnontieteellistä ymmärrystä tulevaisuudessa tarvitaan ja mitä tietoja ja taitoja tulisi saavuttaa luonnontieteiden opetuksessa. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa kysyttiin vastaajien näkemyksiä siitä, (1) millaiseen tilanteeseen, tapahtumaan tai motiiviin liittyen luonnontieteitä pitäisi opiskella (2) mitä sisältöjä tai aiheita tulisi opiskella ja (3) millaisia valmiuksia, tietoja tai taitoja tulisi saavuttaa perusopetuksen päättyessä. Suomesta tutkimuksen 1. vaiheeseen osallistui 188 vastaajaa: opettajia, opettajankouluttajia, eri alojen luonnontieteilijöitä sekä lukio-opiskelijoita. Kooste ensimmäisen vaiheen vastauksista on liitteenä. Vastauksissa nousi vahvimmin esille erilaiset onnettomuustilanteet ja luonnossa selviytyminen sellaisina arkielämän tilanteina, joihin luonnontieteiden opetuksen voisi kytkeä. Muita suosittuja näkemyksiä sopiviksi opetuksen lähtökohdiksi olivat esimerkiksi yhteiskunnalliseen osallistumiseen ja eettisiin valintoihin sekä yksilön terveyteen liittyvät asiat. Vastaukset vaihtelivat paljon eri vastaajaryhmien kesken. Opiskeltavien luonnontieteiden sisältöjen osalta lukio-opiskelijoiden vastauksissa tulivat yleisimmin esille kasvit ja eläimet sekä ensiapu. Opettajat mainitsivat yleisimmin fysiikan sisältöjä, kuten ääni ja valo. Opettajankouluttajat korostivat luonnontieteiden perusteiden opettamista, sekä ekologiaa ja energia-asioita. Luonnontieteiden alojen edustajat painottivat mm. evoluutiota ja perinnöllisyystiedettä. Luonnontieteiden opetuksella saavutettavien valmiuksien, tietojen ja taitojen osalta vastauksissa tulivat yleisimmin esille taidot toimia, tehdä valintoja ja edistää turvallisuutta, sekä toisaalta kiinnostuminen luonnontieteistä ja valmiudet jatko-opintoihin. Luonnontieteiden edustajien osalta yleisimpiä vastauksia olivat innovointitaidot. Opettajankouluttajat mainitsivat useimmin ongelmanratkaisutaidot ja opettajat puolestaan tekniset ja tietotekniset taidot. Tarkempia tuloksia Delphi-tutkimuksesta esitellään seuraavissa uutiskirjeissä.

2 2. PROFILES opiskelukokonaisuudet ja opettajien ammatillinen kehittyminen PROFILES -hankkeessa mukana olevat opettajat kokeilevat omien luokkiensa kanssa uuden tyyppisiä luonnontieteiden opiskelukokonaisuuksia. Lähtökohtana opiskelukokonaisuuksissa on jokin arkielämän tai yhteiskunnan todellinen eli autenttinen tilanne, johon luonnontieteellinen tieto kytketään. Tavoitteena on edistää oppilaiden ongelmanratkaisutaitoja ja opitun tiedon soveltamista arkipäivän tilanteissa. Esimerkki PROFILES -opiskelukokonaisuudesta: CrimeSceneInvestigation Joensuu: Kuka on syyllinen liikenneonnettomuuteen? Onnettomuuden kuvaus: Rouva ylitti tien suojatietä pitkin, jolloin auto törmäsi hänen palkittuun puudeliinsa ja puudeli kuoli. Kyseisessä paikassa suojatiellä on liikennevalot, jossa vihreä valo osoittaa turvallista ylittämistä. Auton ja puudelin törmäys tapahtui 4,6m jalkakäytävän reunasta suojatiellä. Toinen jalankulkija, joka oli rouvan takana odottamassa tien ylittämistä, toimi todistajana tilanteessa. Seuraavat kommentit tulivat esille poliisin kuulusteluissa liikenneonnettomuuden jälkeen: o Rouva: Lähdin ylittämään katua heti, kun vihreä valo syttyi. Luulin, että auto pysähtyisi, mutta niin ei käynytkään. Ja sitten tuo kauhea kuski kaahasi Sebastian-kullan päälle!!! o Auton kuljettaja: Ajoin kaikessa rauhassa autoa 40 km/h vauhdilla. Minulle liikennevalo näytti vihreää, kun tuo eukko piskeineen syöksyi jalkakäytävältä suojatielle. Poljin jarrut pohjaan välittömästi, kun näin koiran kävelevän suojatielle. Sain auton pysähtymään, mutta puskuri kai osui sitten rakkiin. Onneks eukolle ei sattunut mitään. o Todistaja: Olin tuon naisen takana odottamassa kadun ylittämistä. Nainen käveli koirineen nopeasti tielle vihreän valon vaihtuessa jalankulkijoille. Auto alkoi jarruttaa, kun puudeli astui tielle ja sitten kai se törmäsi koiraan. Tietoja rikospaikalta: o Todistajaa pyydettiin kävelemään 5 m matka useaan kertaan samalla vauhdilla, kuin puudeli ja rouva olivat ylittäneet suojatien. Keskiarvo 5 m matkan kulkemiseen oli 2,9s. o Auto jätti asfalttiin jarrutusjäljet, joiden pituus oli 19,8m. o Rikospoliisin jarrutustestien perusteella auton hidastuvuus oli 5,9m/s 2. o Nopeusrajoitus rikospaikalla on 40km/h. o Liikennevalojen rytmitys ei täysin toiminut kyseisessä risteyksessä: Autoille vaihtui punainen valo yhtä aikaa kuin jalankulkijoille vaihtuu vihreä valo. Seuraavana päivänä tulleet lisätiedot: o Eläinlääkärin tutkimuksessa selvisi, että puudeli ei kuollut törmäyksestä aiheutuneisiin vammoihin vaan säikähdyksestä aiheutuvaan sydänkohtaukseen. o Molemmat osapuolet ovat viemässä juttua oikeuteen. Autoilija vaatii korvauksena töistä myöhästymisestä aiheutuneen palkanmenetyksen, ja rouva vaatii korvauksen puudelista (6500 e), surusta (2000 e) ja eläinlääkärikulut (257,40 e). Lisäksi syyllinen joutuu maksamaan vastapuolen oikeudenkäyntikulut ja hänet voidaan tuomita sakkoihin liikenteen vaarantamisesta. PARSEL -opetuskokonaisuudesta Traffic Accident: who is to blame? (by Jack Holbrook) muokanneet Ilpo Jäppinen & Kari Sormunen

3 PROFILES -kokonaisuuksissa opiskeluprosessi on kolmevaiheinen. Ensimmäinen vaihe on lähtötilanne- eli skenaariovaihe, jonka tarkoituksena on motivoida aiheen opiskeluun. Skenaariovaiheessa esitetään ongelma tai kysymys, joka opiskelun aikana ratkaistaan. Edellä esitetty Kuka on syyllinen liikenneonnettomuuteen? on tehtävän skenaariovaihe. Skenaarion aiheen on hyvä olla oppilaille merkityksellinen ja kiinnostava. Toisessa vaiheessa oppilaat etsivät aiheesta tietoa, tekevät tarvittavia tutkimuksia ongelman ratkaisemiseksi sekä tekevät johtopäätöksiä ja tulkintoja. Kolmas vaihe on päätöksentekovaihe, jossa oppilaat soveltavat edellisessä vaiheessa opittuja asioita ja ottavat kantaa alussa esitettyyn kysymykseen. Kysymykseen ei välttämättä ole yhtä oikeaa vastausta, mutta tärkeintä onkin harjoitella muodostamaan perusteltuja kannanottoja, jotka perustuvat tutkimusvaiheessa saatujen tietojen soveltamiseen. Tämä PROFILES -opiskelukokonaisuuksien malli on todettu toimivaksi luonnontieteiden opetuksessa. Kolmivaiheinen malli on ollut selkeä toteuttaa ja se on antanut hyvän työkalun oppituntien suunnitteluun. Opiskelukokonaisuuksien toteutukset ovat olleet hyvä alku ongelmakeskeiselle projektioppimiselle, jossa tietoa ammennetaan myös koulun ulkopuolelta, kertoo kokemuksistaan opettaja Antti Lehtonen Kirkkoharjun koulusta Kirkkonummelta. Opettaja Jaana Vartiainen Kontiolahden koulusta kertoo oppilaiden innostuneen kovasti PROFILES -kokonaisuuden opiskelusta: "Tehtävää oli pohdittu kotivoiminkin ja harvoin olen kuullut oppilaitteni puhuvan fysiikan tehtävistä välitunneilla." Opiskelukokonaisuuksien kehittäminen ja testaaminen ovat osa opettajien ammatillisen kehittymisen prosessia. Sitä tuetaan järjestämällä koulutuspäiviä ja tapaamisia. Viimeksi kokoonnuttiin Itä-Suomen yliopistolla Joensuussa. Alla olevat kuvat ovat tuosta tapaamisesta. Lähijaksot ovat todella tärkeitä tämän kaltaisessa uuden opiskelussa. Ajatuksia vaihtamalla huomaa, että kaikilla on samankaltaista: alku tuskaa ja lopussa onnistumisen iloja. - Jaana Vartiainen, Kontiolahden koulu

4 3. Hankkeen kansainvälisiä kuulumisia Hankkeessa on mukana toimijoita 19 Euroopan maasta. Kokonaisuuden kannalta on tärkeää, että toimijat kokoontuvat säännöllisesti arvioimaan tehtyä työtä, vaihtamaan kokemuksia ja sopimaan yhteisistä jatkotoimista. Viimeisin kokoontuminen oli Ein Gedissa Israelissa Seuraava yhteinen kokoontuminen on syksyllä 2012 Berliinissä. Tuolloin järjestetään konferenssi, jossa esitellään hankkeessa luotuja luonnontieteiden opiskelukokonaisuuksia sekä opetuskokeiluja. Konferenssiin osallistuu opettajia kaikista partnerimaista. Suomesta konferenssiin osallistuu kolme PROFILES -opettajaa sekä opetushallituksen edustaja. Yllä oleva kuva on helmikuun Israelin kokoontumisesta. Siellä saatiin mm. ensimmäisiä analysoituja tuloksia oppilaspalautteista koskien uusia luonnontieteiden opetuskokonaisuuksia. Suomesta koottiin palautetta yli 400 oppilaalta syyslukukaudella Tulosten mukaan oppilaat pitivät opetuskokeilujen tunneista merkittävästi enemmän kuin luonnontieteiden oppitunneista yleensä. 4. Tule mukaan tai ota yhteyttä! Opettaja, jos olet kiinnostunut tulemaan mukaan luonnontieteiden opiskelukokonaisuuksien kehittämiseen ja ammatillisen kehittymisen prosessiin, toinen vaihe käynnistyy lukuvuoden alussa. Mukaan mahtuu 25 opettajaa. Hankkeen etenemisestä tiedotetaan Internet -sivustolla Pysy kuulolla! Ota yhteyttä: Suomea PROFILES -hankkeessa edustaa Itä-Suomen yliopiston soveltavan kasvatustieteen ja opettajankoulutuksen osasto. Hankkeen koordinaattorina toimii professori Tuula Keinonen. Toisena yhteyshenkilönä on suunnittelija Seija Juntunen. Tuula Keinonen, tuula.keinonen(at)uef.fi, Seija Juntunen, seija.juntunen(at)uef.fi,

5 LIITE: Luonnontieteiden opetuksen kehittäminen, Delphi-tutkimus Kooste Delphi-tutkimuksen 1. vaiheen vastauksista Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa pyydettiin vastauksia kolmeen kysymykseen: (I) millaiseen tilanteeseen, tapahtumaan tai motiiviin liittyen luonnontieteitä pitäisi opiskella, (II) mitä sisältöjä tai aiheita tulisi opettaa, sekä (III) mitä valmiuksia, tietoja ja taitoja tulisi saavuttaa. Sisällöt tai aiheet - osa jaettiin kolmeen alakohtaan, (IIa) näkökulmat, (IIb) teemat, sekä (IIc) menetelmät. Taulukossa on esitetty kooste ensimmäisen vaiheen vastauksista. Tämä yhteenveto toimi lähtökohtana tutkimuksen seuraavaan vaiheeseen, jossa selvitettiin vastaajien näkemyksiä aiheiden tärkeydestä ja paino-arvosta opetuksessa. Osa I:Tilanne, tapahtuma tai motiivi selviäminen Eettiset valinnat/ vastuu omista asioista Kiinnostavuus/ osaaminen Arkielämä Terveys ja lääkkeet Luonto ja luonnonilmiöt Ruoka ja ruokailu Kestävä kehitys /kierrätys, jätteet/ luonnonsuojelu/ vieraat kulttuurit/ ympäristöongelmat Teknologia ja liikenne Biologia (kasvit, eläimet, evoluutio..) Fysiikka (ilmiöt, energia..) Kemia (ilmiöt, materiaalit, mallit..) Maantiede (maapallo, avaruus, ilmastonmuutos, sää, paikkatieto ym.) Työelämä/ ammatit/tuotanto/ yrittäjyys liikkuminen Media Yhteiskunnallinen osallistuminen Onnettomuudet Tilanteet koulussa Osa IIa: Sisällöt tai aiheet: Näkökulmat Kestävä kehitys/ ympäristövaikutukset/ luonnonsuojelu/ kierrätys ja jätteet/vieraat kulttuurit Energia Terveys/ lääkkeet Luonnonilmiöt ja -katastrofit Tekniset laitteet / laitteiden toiminta selviäminen Turvallisuus / vaaralliset aineet ja tapahtumat Ravinto ja ruokailu Ilmaston lämpeneminen Kemiallinen reaktio Vesi Kotitalous Ensiapu Yhteiskunnalliset aiheet/ maankäyttö/ säännökset/ tuotanto Osa IIb: Sisällöt tai aiheet: Teemat Kasvit/sienet/marjat Eläimet Evoluutio Ihmisen biologia Ekologia Perinnöllisyys/ molekyylibiologia Kemia: aineet, materiaalit ja niiden ominaisuudet Hiili, sen yhdisteet ja kierto Kemian tutkimusmenetelmät ja symbolit Sähkö/magnetismi/ elektroniikka Mekaniikka Lämpö Valo Ydinfysiikka Ääni Avaruus/tähtitiede Maantiede/geologia Luonnontieteiden perusteet yleensä Osa IIc: Sisällöt tai aiheet: Menetelmät Kartat Paikkatietosovellukset Luonnontieteiden luonne Mallit Ilmiökeskeinen oppiminen Tutkimustaidot Kriittinen ajattelu Soveltaminen Laskeminen tai mittaaminen Affektiiviset lähestymistavat Kiinnostus lähtökohtana Yhteiskunnallinen osallistuminen Systeemiajattelu Syy-seuraussuhteiden käsittely Tulevaisuusnäkökulma Yrittäjyyslähestymistapa Osa III: Valmiudet, tiedot ja taidot Valmiudet toimia kestävää kehitystä edistäen tehdä terveellisiä valintoja vaikuttaa turvallisuuteen jatko-opintoihin kunnioittaa luontoa kiinnostua luonnontieteistä Tiedot yleensä/energiasta osata toimia/tehdä valintoja Taidot toimia/ hallita omaa elämäänsä hyödyntää tai soveltaa osallistua keskusteluun/ yhteiskunnalliseen toimintaan etsiä ja lukea informaatiota arvottaa asioita ymmärtää luonnontieteiden, teknologian ja yhteiskunnan vuorovaikutussuhteita tekniset ja tietotekniset taidot taito yleistää ja yhdistää ongelman-ratkaisutaito tutkimustaidot kriittinen ajattelu innovointitaidot