Oivaltamisen ja onnistumisen iloa! Yhdessä olemme enemmän! Johtaja, Prof. Maija Aksela LUMA-keskus SUOMI

Transkriptio

1 Oivaltamisen ja onnistumisen iloa! Yhdessä olemme enemmän! Johtaja, Prof. Maija Aksela LUMA-keskus SUOMI

2 Visio eli LUMA-toiminnan päämäärä matemaattis-luonnontieteellisen ja teknologisen osaamisen korkea taso ja osaajien riittävä määrä kaikkialla Suomessa

3 LUMA-keskus Suomi suomalaisten yliopistojen yhteydessä toimivien LUMA-keskusten katto-organisaatio ensimmäinen keskus perustettu 2003 vahvistaa ja edistää keskusten kansallista ja kansainvälistä yhteistyötä yhteisen strategian mukaisesti toimii johdettuna verkostona

4 LUMA-keskus Suomeen kuuluvat Helsingin yliopiston LUMA-keskus koordinointi Itä-Suomen yliopiston LUMA-keskus Keski-Pohjanmaan LUMA-keskus (Kokkolan yliopistokeskus Chydenius) Keski-Suomen LUMA-keskus (Jyväskylän yliopisto) Lounais-Suomen LUMA-keskus (Turun yliopisto) LUMA-keskus Aalto (Aalto-yliopisto) LUMA-keskus Lappi (Lapin yliopisto) LUMA-keskus Saimaa (Lappeenrannan teknillinen yliopisto) Oulun yliopiston LUMA-keskus Päijät-Hämeen LUMA-keskus (Lahden yliopistokampus) Tampereen LUMATE-keskus (Tampereen teknillinen yliopisto & Tampereen yliopisto) Åbo Akademi

5 Verkoston yhteyshenkilöt Johtaja Maija Aksela professori Helsingin yliopiston LUMA-keskus puh Johtokunnan puheenjohtaja Pekka Hirvonen apulaisprofessori Itä-Suomen yliopiston LUMA-keskus puh Johtokunnan varapuheenjohtaja Peter Hästö professori Oulun yliopiston LUMA-keskus puh

6 YLIOPISTO- YHTEISÖ OPETTAJA- OPISKELIJAT OPPILAAT, OPETTAJAT, KOULUT KUNTIEN SIVISTYSTOIMET OPETTAJAN- KOULUTTAJAT TUTKIJAT, KEHITTÄJÄT LUMA OPETUS- JA KULTTUURI- MINISTERIÖ OPETUSHALLITUS ELINKEINO- ELÄMÄ MEDIA OPETUSALAN JÄRJESTÖT, esim. MAOL ry TIEDE- KESKUKSET MUSEOT

7 Missio (1) innostetaan ja kannustetaan 3 19-vuotiaita tyttöjä ja poikia matematiikan, luonnontieteiden, tietotekniikan ja teknologian opiskeluun ja harrastamiseen sekä jatko-opintoihin hakeutumiseen koko Suomessa

8 Missio (2) edistetään lasten ja nuorten huoltajien tietoisuutta LUMA-aineiden opiskelun merkityksestä ja mahdollisuuksista työelämässä

9 Missio (3) tuetaan LUMA-aineiden tulevien opettajien, nykyisten opettajien ja opinto-ohjaajien elinikäistä oppimista ja koulutusta sekä opetuksen tutkimusta

10 Missio (4) lisätään LUMA-aineiden näkyvyyttä yhteiskunnassa median ja tapahtumien kautta tuetaan tutkimuspohjaista LUMA-aineiden opetuksen kehittämistyötä

11 Toimintamalli (1) lapsille ja nuorille tiede- ja teknologiakerhoja, klubeja, leirejä, tapahtumapäiviä ja kursseja niin fyysisesti kuin virtuaalisesti eri puolilla Suomea toteuttamisen tueksi ohjauskoulutusta opettajien peruskoulutuksen yhteydessä eri yliopistoissa

12 Pikku-Jipot ja Jippo-virtuaalikerho

13 Toimintamalli (2) opettajien peruskoulutuksen ja täydennyskoulutuksen laadun edistämiseksi kehitetään erilaisia malleja opettajille järjestetään kansallisia koulutustapahtumia eri puolilla Suomea

14 Toimintamalli (3) opiskelua kouluissa ja kerhoissa tuetaan ja oivaltamisen iloa lisätään projektityöskentelyä tukevalla valtakunnallisella toiminnalla perusopetuksen kehittämistä edistetään LUMA SUOMI -kehittämisohjelmalla

15 Toimintamalli (4) tiede-/teknologialuokkia ja -laboratorioita kehitetään eri puolilla Suomea siten, että niistä muodostuu alan koulutus- ja tutkimuskeskuksia mielekkäiden opetusmenetelmien, opetusteknologioiden ja oppimisympäristöjen tutkimuspohjaista kehittämistä edistetään vuorovaikutusta lasten ja nuorten huoltajien sekä elinkeinoelämän kanssa lisätään

16 Tiedeluokkia LUMA-keskuksissa KATSO MAHDOLLISUUDET: 1

17 Toimintamalli (5) alan suomalaisen osaamisen ja sen tutkimuksen sekä opetusinnovaatioiden tunnettavuutta edistetään kansallisen LUMA.fi-verkkoportaalin, LUMA-uutiskirjeen ja LUMA-TV:n välityksellä kansainvälistä tunnettavuutta lisätään LUMA news -verkkolehden ja kansainvälisten tapahtumien avulla

18 Toimintamalli (6) alan tutkimuspohjaista kehittämistyötä edistetään yhteisten tapahtumien sekä tieteellisen LUMAT-julkaisun kautta päättäjien, median ja eri sidosryhmien kanssa tehdään yhteistyötä tavoitteisiin pääsemiseksi

19 LUMA SUOMI -KEHITTÄMISOHJELMA OKM:n rahoittama ohjelma Ohjelman vetäjä prof. Maija Aksela

20 Ohjelman päätavoite lisätä 6 16-vuotiaiden motivaatiota opiskella luonnontieteitä (ympäristöoppia, biologiaa, maantietoa, fysiikkaa, kemiaa) ja matematiikkaa uudistaa näiden aineiden opetusta opiskelun työtapoja kehittämällä nykyistä oppilaslähtöisemmiksi, tutkimuksellisemmiksi ja toiminnallisemmiksi relevanteilla arki- ja työelämään liittyvillä konteksteilla opetusta eläväksi tekemällä

21 Ohjelman tuki koulujen työlle tukee uudistuvien valtakunnallisten opetussuunnitelman perusteiden tavoitteiden toteuttamista E 2 (esi- ja alkuopetuksessa) 3 6 (alakoulun luokilla) 7 9 (yläkoulussa)

22 Kolme puiteohjelmaa 1. Matematiikan tutkiva oppiminen ja opetusteknologia sekä työelämä 2. Luonnontieteiden ja ympäristökasvatuksen tutkiva oppiminen ja opetusteknologia sekä työelämä 3. Teknologiakasvatus: ohjelmointi, robotiikka ja tietoyhteiskunta Seuranta-arviointiohjelma

23 Kehittämishankkeet puiteohjelmissa kaikkiaan 35 kehittämishanketta osa suomenkielisiä, osa ruotsinkielisiä jokaisessa mukana yhteistyökouluja

24 Matematiikan tutkiva oppiminen ja opetusteknologia sekä työelämä 1. Ymmärrystä ongelmanratkaisuun -kehittämishanke 2. Toimi ja laske -kehittämishanke 3. Sujuvuutta ja joustavuutta laskemiseen! -kehittämishanke 4. Joustava yhtälönratkaisu -kehittämishanke 5. Matikkakukko-kehittämishanke 6. DIMMA-utvecklingsprojekt 7. MAT(É)-TEMA(T)-utvecklingsprojekt 8. Utveckling av kreativt tänkande i skolmatematiken 9. Mielekäs matikka -kehittämishanke 10. Kyvyt ja kiinnostus sukupuolen edelle -kehittämishanke 11. Projektioppiminen-kehittämishanke 12. Ohjelmointi matematiikan opetuksessa

25 Luonnontieteiden ja ympäristökasvatuksen tutkiva oppiminen ja opetusteknologia sekä työelämä 13. Koulutuksesta kouluun -kehittämishanke 14. Mitä sitten? -kehittämishanke 15. Eheyttävää luonnontieteiden opetusta uuden opetussuunnitelman hengessä - kehittämishanke 16. Arkielämän ilmiöitä -kehittämishanke 17. Ihmisen ominaisuuksien mittaaminen fysiikan koululaboratoriossa -kehittämishanke 18. Metsästä mikroskoopille! -kehittämishanke 19. Mobiili LUMA-laboratorio -kehittämishanke 20. Öppna laborationer i kemi- och fysikundervisningen -utvecklingsprojekt 21. Hyvä kysymys! -kehittämishanke 22. Tutki ja tuumaa esikoululaisten tutkimisen taidot -kehittämishanke 23. Ilmiöiden ihmetyksestä fysiikan oppimiseen argumentoinnin keinoin kehittämishanke 24. Minä vaikuttaja! -kehittämishanke & Kiehtovat kivet -kehittämishanke 25. Matematiikka ja luonnontieteet yhteiskunnassa: Yhteisöllistä opiskelua työelämän kanssa -kehittämishanke 26. Kyvyt ja kiinnostus sukupuolen edelle -kehittämishanke

26 Teknologiakasvatus: ohjelmointi, robotiikka ja tietoyhteiskunta 27. Digismart-kehittämishanke 28. Innokas Innostutaan ja innovoidaan yhdessä -kehittämishanke 29. Ohjelmointia kaikille 30. Ohjelmointia Arduinolla 31. Pelinsuunnittelu-kehittämishanke 32. Robotiikka-kehittämishanke 33. Slöjd 2.0 -utvecklingsprojekt 34. Ohjelmointia motivoivasti ja pelillisesti yläkouluun -kehittämishanke 35. Vaikuttava teknologia -kehittämishanke

27 Mitä ohjelmassa kehitetään? pedagogisia malleja ja käytänteitä sekä materiaaleja joilla LUMA-aineiden tietojen ja taitojen opiskelusta voi tulla oppilaslähtöisempää, tutkimuksellisempaa ja relevantimpaa koulutetaan opettajat käyttämään niitä

28 Kehittämisessä huomioidaan (1) etenkin alakoulujen opettajille tukea opetettavien sisältöjen ja tutkimuksellisen työtavan hallintaan etenkin yläkoulujen opettajille tukea nykyistä oppilaslähtöisempään ja oppilaita kohtaavampaan lähestymistapaan

29 Kehittämisessä huomioidaan (2) opettajille kannustusta ja tukea uskaltaa kokeilla ja jakaa kokemuksiaan kollegoilleen oppilasarviointi nykyistä jatkuvamman arvioinnin sekä oppilaiden oman itse- ja vertaisarvioinnin suuntaan

30 Kehittämisessä huomioidaan (3) LUMA-aineiden yhteydet muihin oppiaineisiin, erityisesti yläluokilla kaikille tieteille ominainen teknologinen aspekti tieto- ja viestintäteknologian keskeinen rooli tämän päivän maailmassa

31 Joustava yhtälönratkaisu (Riikka Palkki, Oulun yliopisto) Harvardissa toimiva Jon Star on kollegoineen tutkinut lineaaristen yhtälöiden ratkaisun opettamista oppilaslähtöisesti siten, että heti alusta asti tarkastellaan useita eri ratkaisuvaihtoehtoja. Starin lähestymistavan on havaittu toimivan eritasoisten oppilaiden kohdalla. Lähestymistapa tuo mielekkyyttä oppimiseen, koska oppilaalla on vastuu ja kontrolli omasta oppimisestaan. Kehittämishankkeessa tavoitteena on kehittää joustavaan lähestymistapaan perustuva, Suomen oloihin sopiva opetuspaketti, testata paketin toimivuus ja tehokkuus sekä levittää se suomalaisen peruskoulun käyttöön. Tavoitteena on, että lähestymistapa voidaan ottaa käyttöön yleisemminkin peruskoulussa pyrittäessä joustavuuteen matemaattisessa ongelmanratkaisussa.

32 Matikkakukko (Jani Turunen, Kuopion kaupunki) Hankkeessa rikastetaan matematiikan opetusta ja oppimista uuden opetussuunnitelman perusteiden viitoittamaan suuntaan. Hankkeen aikana järjestetään täydennyskoulutusta ja koulukohtaisia konsultointeja matematiikan opetuksen kehittämiseksi. Sarjassa koulutuksia matematiikkaa lähestytään toiminnallisen oppimisen menetelmin käyttäen johdonmukaisesti konkreettisia oppimisvälineitä. Pääpaino opetusmetodeissa on käsitteiden ymmärtävän oppimisen tukemisessa ja ohjaamisessa. Sisältöinä ovat mm. kymmenjärjestelmä, lukukäsite, murto-, desimaali- ja prosenttiluvut. Koulutusten myötä opettajat saavat käyttöönsä opetusmenetelmiä ja työtapoja, joiden avulla käsitteet konkretisoituvat oppilaan kokemusmaailmaan (matikkavälineet), käsitteiden keskinäiset yhteydet sekä matematiikan rakenne linkittyvät toisiinsa geometrian ja algebran näkökulmasta, sekä myös opettaja syventää omaa ymmärrystään matematiikan käsitteistä ja rakenteista.

33 Projektioppiminen (Elina Viro & Sirkka-Liisa Eriksson, Tampereen teknillinen yliopisto) Projektioppiminen on opetuksen organisointimuoto, jonka keskiössä on jokin projekti. Projektioppimisessa korostuvat mm. toiminnallisuus, oppilaiden aktiivinen rooli, ongelmakeskeisyys ja yhteistoiminnallisuus. Oppilaille pyritään projektien kautta näyttämään, että matematiikkaa tarvitaan myös arjessa ja tulevassa työelämässä, mikä lisännee heidän matematiikkainnostustaan. Projektien aikana kehittyvät matematiikan sisältöjen osaamisen lisäksi useat työnantajien ja uuden opetussuunnitelman perusteiden arvostamat metataidot, kuten ryhmätyöskentely- ja vuorovaikutustaidot, ongelmanratkaisukyky, tiedonkäsittelytaidot, pitkäjänteisyys sekä tieto- ja viestintäteknologian käyttötaidot. Kehityshankkeen aikana kootaan projektipankki yläkoulun matematiikan opettajien käyttöön. Pankin tarkoituksena on madaltaa opettajien kynnystä hyödyntää projektityöskentelyä opetuksessaan ja pienentää heidän työtaakkaansa projektien suunnittelussa. Kehityshankkeessa on tarkoitus myös testata pankkiin kerättyjä projekteja käytännössä eri yläkoulujen matematiikan opetuksessa.

34 Arkielämän ilmiöitä (Outi Haatainen, Helsingin yliopisto) Tavoitteena on kehittää opettajien kanssa yhteistyössä sekä eheyttäviä että erilaiset oppijat huomioivia malleja ja materiaaleja kemian opetuksen tueksi arkielämän kontekstissa. Hanke koostuu kahdesta erillisestä osahankkeesta. Ensimmäinen hanke keskittyy oppiaineiden väliseen yhteistyöhön ruuan kontekstissa. Toinen hanke yksilöllistävään kemian opetukseen kosmetiikan kontekstissa. Molemmat osahankkeet toteutetaan lukuvuoden aikana. Lukuvuoden aikana yhteistapaamisia on 2 4 kertaa.

35 Ilmiöiden ihmetyksestä fysiikan oppimiseen argumentoinnin keinoin (Mikko Kesonen, Itä-Suomen yliopisto) Hankkeessa laaditaan yläkouluun soveltuvia fysiikan oppimiskokonaisuuksia, joiden tavoitteena on kehittää oppilaiden argumentointitaitoja. Tavoitetta lähestytään tarkastelemalla fysiikan ilmiöitä, joiden käyttäytyminen on usein ristiriidassa oppilaiden ennakkotiedon kanssa. Ilmiöitä tarkastellaan oppilaslähtöisesti siten, että heitä ohjataan ennustamaan ilmiöiden käyttäytyminen ja perustelemaan ennustuksensa sekä kiinnittämään huomiota niihin olettamuksiin ja muihin tietoihin, joihin heidän perustelunsa perustuvat. Lisäksi hankkeen oppimiskokonaisuuksiin pyritään laatimaan kokeellisuuteen nojaava tehtäväkokonaisuus, jonka avulla oppilaat voivat syventää tietämystään ilmiöiden käyttäytymisen selittävästä

36 Mobiili LUMA-laboratorio (Juha-Pekka Salminen, Turun yliopisto) Tavoitteena on tutustuttaa oppilaita oman lähiympäristönsä luonnontilaan ja siinä tapahtuviin muutoksiin. Kenttätutkimus ja kentällä tehtyjen havaintojen välitön tallennus tietokantaan antaa mahdollisuuden verrata luonnontilaa sekä ajan suhteen että eri paikkojen välillä myös myöhemmin. Hanke on vahvasti oppiaineita integroiva kokonaisuus, jossa fysiikka ja kemia luonnollisella tavalla liitetään biologian ja maantiedon oppiaineeseen. Vesistöjen ja niiden lähialueiden tilan tutkimus on keskeisessä roolissa kuin myös nykyaikaisen mittausteknologian käyttö ympäristön luonnontilan havainnointiin. Hanke tarjoaa teknologista apua hankkeeseen osallistuville kouluille ja mobiilin LUMA-laboratorion varustukseen kuuluu mm. monipuolisesti mittauslaitteita ja suurnopeuskamera.

37 Ohjelmointia motivoivasti ja pelillisesti yläkouluun (Mikko-Jussi Laakso, Turun yliopisto) Tässä hankkeessa kehitetään ohjelmoinnin pelillisiä ja automaattisesti arvioituja tehtäviä ja materiaaleja ohjelmoinnin opetukseen. Tehtävät ja materiaalit kehitetään ViLLE-järjestelmään, joka voidaan ottaa helposti käyttöön missä tahansa koulussa. Tämä monistettava ja kehitettävä malli antaakin siis paljon uusia tuulia ohjelmoinnin opetukseen yläkouluissa ja se hyödyntää uusimpia tutkimustuloksia ohjelmoinnin opetuksen alalla.

38 Pelinsuunnittelu (Jussi Kasurinen, Lappeenrannan teknillinen yliopisto) Tietotekniikan uusin trendi tällä hetkellä ovat pelit, sitä ei voi kiistää. Kaikki pelaavat, ja jokaiselle asiakasryhmälle on tarjolla jotakin. Hankkeessa oppilaat eri kouluasteilta pääsevät suunnittelemaan, kuvittamaan sekä toteuttamaan oman ideansa pelille erilaisten tietotekniikan työkalujen avulla. Hankkeen sisältö on suunniteltu siten, että se voidaan toteuttaa millä tahansa tasolla esiopetuksen ja lukion välillä; esiopetuksen ja alaluokkien kanssa pelien tekeminen keskittyy lautapeleihin ja suunnitteluun, ylemmillä luokilla ohjelmointiin ja tietotekniikan työkaluihin. Ylempien luokkien ohjelmassa opetetaan myös ohjelmoinnin perusteiden teoriaa, sekä puhutaan yleisesti pelintekemisestä ja tietotekniikasta ammattina.

39 Vaikuttava teknologia (Jesse Hietala, Itä-Suomen yliopisto) Hankkeessa kehitetään yläkoulun fysiikan ja kemian opetukseen soveltuvia projektipohjaisia teknologisen innovaation suunnittelu- ja toteuttamiskokonaisuuksia. Luovaa ongelmanratkaisua vaativissa tehtävissä oppilaat soveltavat fysiikan ja kemian sekä muiden aineiden tietoja ja taitoja yhteistyössä muiden kanssa. Lisäksi oppimiskokonaisuuksissa linkitetään luonnontieteet elinkeinoelämään ja yhteiskuntaan tekemällä yhteistyötä paikallisten teknologia-alan yritysten kanssa. Kehitystyössä on alusta alkaen mukana opettajia, jotka myös testaavat niiden toimivuutta omassa opetustyössään. Oppimiskokonaisuuksien tavoitteena on parantaa oppilaiden opiskelumotivaatiota, teknologista lukutaitoa, asenteita teknologiaa kohtaan sekä heidän käsitystään fysiikan ja kemian hyödyllisyydestä. Tällä ja elinkeinoelämän yhteyksillä pyritään lisäämään luonnontieteiden ja teknologia-alojen kiinnostavuutta jatko-opinnoissa ja työelämässä.

40 Tarve yhteistyölle ympäri Suomen tavoitteena saada kaikki Suomen päiväkodit (esiopetuksen osalta) ja peruskoulut mukaan kehittämiseen rehtorit/apulaisrehtorit/johtajat opettajat, oppilaanohjaajat oppilaat tavoitteena LUMA-kuntaverkosto koko Suomeen

41 Valtakunnalliset LUMA-päivät 5th ISSE symposium Joensuu, kaikille matematiikkaa, luonnontieteitä, tietotekniikkaa ja teknologiaa opettaville varhaiskasvatuksesta yliopistoihin ei osallistumismaksua, perheohjelma ilmoittautuminen mennessä

42 LUMA-keskus Suomi verkossa twitter.com/lumasuomi

43 Lämmin kiitos! YHDESSÄ OLEMME ENEMMÄN!