Paikkatiedon kouluopetusta tukemassa

Paikkatiedon kouluopetusta tukemassa PaikkaOppi -hankkeen loppuraportti 2008-2012

Sisällysluettelo Saatteeksi 3 Johdanto 5 Paikkatietojen kouluopetusta tukemassa 7 Paikkatietoa työpöydältä verkkoon 11 PaikkaOppi - oppimisympäristö verkossa 16 Opetussisältöjen suunnittelu verkkopalveluun 23 Kokemukset, kehittämisideat ja tulevaisuuden haasteet 26 Loppuraportin työryhmä Nina Brander, Lea Houtsonen, Sanna Jokela, Niko Kaikkonen, Jaakko Kähkönen, Lassi Lehto, Sanna Mäki, Laura Puolamäki, Juha Riihelä, Matti Silvennoinen, Tuuli Toivonen ja Jukka Tulivuori Toimittaneet Sanna Jokela ja Juha Riihelä Taitto Juha Riihelä ISBN 978-952-5599-77-0 Julkaisija: Varsinais-Suomen liitto 2012 Turku

3 Saatteeksi Paikkatietoalan nopea kehitys on haluttu ottaa huomioon myös kouluopetuksen kehittämistyössä, sillä paikkatiedolla on lukuisia kytkentöjä kansalaisten arkeen niin vapaa-ajalla kuin työelämässä. Paikkatietopalveluiden käyttö kuuluu tietoyhteiskunnassa kansalaisten perustaitoihin. Paikkatietoon liittyvien periaatteiden ja menetelmien opetus on haasteellista, sillä se edellyttää uudentyyppisiä pedagogisia ratkaisuja ja opetusta tukevia resursseja. Vuonna 2005 käyttöön otettujen lukion opetussuunnitelman perusteiden yksi uudistus oli paikkatietotaitojen sisällyttäminen maantieteen opetussisältöihin. Paikkatiedon ja paikkatietojärjestelmien perusteiden opetus tuotiin osaksi lukion valtakunnallista aluetutkimuksen kurssia (GE4). Tavoitteeksi asetettiin se, että opiskelija tuntee paikkatietojärjestelmien periaatteita ja sovellusmahdollisuuksia. Kurssilla opiskelijan tuli saada kokemuksia maantieteellisen lähdeaineiston käsittelystä, tulkinnasta ja visualisoinnista eritasoisilla alueilla paikkatieto-ohjelman avulla. Vaikka paikkatietojärjestelmiä ei pääasiallisesti ole suunniteltu tai tarkoitettu oppimistarkoituksiin, tarjoavat ne silti erinomaisen työkalun tietokonepohjaiseen konstruktivistiseen oppimisajatteluun pohjautuvaan maantieteelliseen tai muiden oppiaineiden oppimiseen. Paikkatietotyöskentelyssä oppijat kykenevät hyödyntämään ongelmaratkaisussa tai ilmiöiden opiskelussa maantieteellisiä tietoaineistoja, esittämään tietoa karttoina, kuvina, taulukkoina ja kaavioina sekä analysoimaan ja tekemään aineistoihin kohdennettuja kyselyjä. Paikkatietoperustaiset oppimisympäristöt tukevat konstruktivistista oppimista myös luomalla luontevan alustan eri aihealueiden ja oppiaineiden kohtaamiseen. Paikkatietoasiain neuvottelukunta teki opetusministeriölle esityksen vuonna 2007 paikkatietopohjaisen oppimisympäristön perustamiseksi yleissivistävää koulutusta varten. Tämän seurauksena Opetushallituksen rahoittama PaikkaOppi-hanke käynnistyi vuonna 2007. Hankkeen tavoitteena on ollut vastata edellä kuvattuihin paikkatieto-opetuksen haasteisiin kehittämällä maksuton, verkkopohjainen paikkatiedon oppimisympäristö. Oppimisympäristön ensisijaisena tavoitteena ei ole paikkatiedon tekniikan opettaminen, vaan paikkatiedon sovellettavuuden ja helppokäyttöisyyden havainnollistaminen mahdollisimman selkeässä ja opiskelijaa tukevassa oppimisympäristössä, jossa paikkatieto on tuotu esille sidottuna eri konteksteihin. Valtakunnalliseen paikkatiedon oppimispalveluun tähtäävää pilottihanketta lähdettiin alusta saakka työstämään usean eri toimijan välisenä yhteistyönä. Uudenlaisen ja ennakkoluulottoman oppimispalvelun toteuttaminen vaati sekä teknistä että sisällöllistä asiantuntemusta sekä hyvää yhteistyötä paikkatietoaineistojen tuottajien kanssa. Opetuksellisten tavoitteiden ohella hankkeessa haluttiin samalla edistää paitsi koko paikkatietokentän tunnettavuutta myös paikkatietotoimijoiden ja opetusalan välistä yhteistyötä. Tästä syystä hankkeen toteutukseen valittiin laaja-alainen joukko yksityisen ja julkisen sektorin toimijoita aina kuntatasolta valtakunnalliselle tasolle saakka.

4 Jatkossa paikkatietotaidoilla on myös muuta merkitystä. Vuoden 2012 alussa Opetusja kulttuuriministeriö julkaisi ehdotuksen perusopetuksen uudistetuista tavoitteista ja tuntijaosta. Tässä ehdotuksessa moniulotteisten ja globaalien ilmiöiden ja haasteiden sekä teknologiakehityksen huomioiminen kouluopetuksessa edelleen korostuvat. Yhtenä toimenpidekokonaisuutena ehdotetaan verkkopohjaisten ja vuorovaikutteisten oppimisympäristöjen hyödyntämistä opetuksessa. Opetus- ja kulttuuriministeriön esityksessä pyritään hallitusohjelman mukaisesti vahvistamaan erityisesti taide- ja taitoaineiden ja liikunnan opetusta, yhteiskunnallisen kasvatuksen, arvokasvatuksen ja ympäristökasvatuksen asemaa sekä oppiaineiden välistä yhteistyötä. Paikkatieto-opetuksessa on helppo integroida eri oppiaineiden näkökulmia ja paikkatietotyöskentelyn avulla voi edistää myös monia muita perusopetuksen ja lukiokoulutuksen yhteisiä tavoitteita, kuten ajattelutaitojen kehittämistä, yhteistyötä yhteiskunnan eri toimijoiden kanssa, kansainvälisyyttä sekä kriittistä medialukutaitoa. Opetusneuvos Lea Houtsonen ja opetusneuvos Jukka Tulivuori, Opetushallitus

5 Johdanto Keväällä 2012 päättyi nelivuotinen Opetushallituksen rahoittama oppimisympäristöjen kehittämishanke PaikkaOppi. Tavoitteena hankkeessa oli luoda vuorovaikutteinen paikkatietotaitojen perusteiden kouluopetusta tukeva verkkopalvelu, joka toimisi samalla työkaluna ympäristöntutkimuksen opetuksessa ja tukisi opiskelijoiden tutustumista heidän omaan lähiympäristöönsä. Alusta lähtien hanke suunniteltiin monivuotiseksi prosessiksi, jonka aikana tuotettu oppimisympäristöpalvelu vietäisiin osaksi koulujen arkea. Toteutuneesta paikkatieto-opetuksen verkkopalvelusta, PaikkaOpista, on hankkeen aikana kasvanut paikkatiedon ja maantieteen opetusaineistoja ja opetusta täydentävä oppimisalusta. Sen avulla opiskelijoilla ja opettajilla on mahdollisuus tarkastella erilaisia keskistetysti ylläpidettyjä kartta-aineistoja, tutustua paikkatiedon sanastoon ja ominaisuuksiin valmiiden tehtävien kautta sekä osallistua itse aineistojen tuottamiseen ja prosessointiin. Palvelu on käytettävissä verkko-osoitteessa www.paikkaoppi.fi. Varsinaisen verkkopalvelun toteuttamisen lisäksi hankkeen aikana on pyritty edistämään paikkatietoalan tunnettavuutta sekä paikkatietotoimijoiden ja opetusalan välistä yhteistyötä. Hankkeen aikana sen toimijat ovat olleet mukana muun muassa Maanmittauslaitoksen Paikkatietoikkunan sekä korkeakoulujen paikkatietopalvelu PaiTUli:n kehitystyössä. Lisäksi hanke on ollut mukana INSPIRE-verkoston toiminnassa muun muassa paikkatietoaineistojen saatavuuden, keruun ja visualisoinnin osalta. Projektin toteuttamiseen ovat osallistuneet Turun ja Joensuun kaupungit, Geodeettinen laitos, Arbonaut Oy ja Varsinais-Suomen liitto. Varsinais-Suomen liitossa toimiva alueellinen paikkatietokeskus Lounaispaikka vastasi projektin suunnittelusta ja koordinoinnista. Arbonaut Oy ja Geodeettinen laitos vastasivat oppimisympäristön teknisestä kehityksestä yhdessä Lounaispaikan kanssa. Joensuun lyseon lukio, Kupittaan lukio Turussa sekä Turun suomalaisen yhteiskoulun lukio toimivat hankkeen pedagogisten sisältöjen ensisijaisina suunnittelijoina ja pilottikouluina. Hankkeen merkittävinä tuutoroivina ja ohjaavina tahoina toimivat myös Helsingin yliopiston Geotieteiden ja maantieteen laitos ja Turun yliopiston Maantieteen ja geologian laitos. Hanke on tehnyt yhteistyötä myös muiden Opetushallituksen rahoittamien oppimisympäristöhankkeiden kanssa. Hanke on toiminut osana Opetushallituksen rahoittamaa Laitteet ja ohjelmistot opetuskäyttöön -koordinaatiohanketta. Keskeisin yhteistyökumppani on ollut Tiedekeskus Heurekan ja Kalajoen kaupungin koordinoima Liikkeelle! -hanke, jonka kanssa kehitettiin oppimisympäristön kartta-alustaa sekä koordinoitiin hankkeissa tuotettujen verkkopalveluiden vakinaistamista. Tähän loppuraporttiin on koottu PaikkaOppi-hankkeen taustaa ja tietoa tuotetun verkkopalvelun teknisestä ja pedagogisesta toteutuksesta sekä palvelun pilottivaiheen käytöstä ja kehitysnäkymistä. Loppuraportin kirjoittamiseen ovat osallistuneet hankkeen kaikki partnerit: Sanna Jokela ja Juha Riihelä Varsinais-Suomen liitosta ja Lounaispaikasta, Matti Silvennoinen

Arbonaut Oy:sta, Jaakko Kähkönen ja Lassi Lehto Geodeettiselta laitokselta, Niko Kaikkonen Joensuun lyseon lukiosta ja Nina Brander Turun suomalaisen yhteiskoulun lukiosta. Lisäksi raportin tekstien kirjoittamiseen ovat osallistuneet Sanna Mäki Turun yliopiston Maantieteen ja geologian laitokselta, Tuuli Toivonen Helsingin yliopiston Geotieteiden ja maantieteen laitokselta sekä Lea Houtsonen ja Jukka Tulivuori Opetushallituksesta. Loppuraportin ovat toimittaneet Sanna Jokela ja Juha Riihelä.

7 Paikkatietojen kouluopetusta tukemassa Paikkatietotaidot ovat uusi kansalaistaito PaikkaOppi-hankkeen ja palvelukonseptin suunnittelu lähti liikkeelle tunnistetuista tarpeista parantaa paikkatiedon perusteiden opetusta suomalaisissa kouluissa. Tarve paikkatieto-opetuksen tukemiseen kasvoi, kun paikkatiedon perusteet tuotiin lukiokoulutuksen opetussuunnitelmaan vuonna 2005 osana opetussuunnitelman uudistustyötä. Paikkatiedon ja paikkatietojärjestelmien perusteiden opetus sisällytettiin tällöin kartografian perusteiden rinnalle lukion valtakunnallisen aluetutkimuksen kurssiin. Paikkatietotaitojen sisällyttämiseen lukionkoulutuksen opetussuunnitelmaan on vaikuttanut ennen kaikkea paikkatiedon käytön yleistyminen. 2000-luvulle tultaessa aiemmin lähinnä ammattilaisten käyttämästä työkalusta on muodostunut tavallisten kansalaisten vapaaajallaan hyödyntämä apuväline. Laitteet, kuten paikantavat matkapuhelimet, edulliset GPS-vastaanottimet, opastavat autonavigaattorit sekä näiden päälle rakentuneet yksilölliset ja yhteisölliset palvelut ovat tuoneet paikkatiedon sovellukset monien kansalaisten arkeen. Samaan aikaan tapahtunut Internetin käytön yleistyminen on niin ikään lisännyt paikkatiedon hyödyntämistä. Henkilökohtaista sijainti- ja paikkatietoa jaetaan yhä enemmän tietoisesti sosiaalisen median kautta verkossa (esimerkiksi sijaintiperustaiset kuva-arkistot kuten Flickr, kartoitushanke OpenStreetMap, yhteisöpalvelu Foursquare tai luontoharrastajien havainto-rekisterit), mutta samalla osin myös käyttäjältä piilossa, osana navigointi- ja matkapuhelinsovellusyritysten tiedonkeruuta. Samaan aikaan on tunnistettu, että vapautuvat kansalliset paikkatietovarannot ja niiden hyödyntäminen vaativat kansalaisilta uusia valmiuksia ja osaamista erilaisten tietolähteiden kriittiseen tarkasteluun. Paikkatieto-opetuksen kehittämisen tarve on sittemmin laajentunut myös lukio-opetuksen ulkopuolelle. Paikkatiedon ja sen soveltamisen muuttuminen kansalaistaidoksi, jonka perustiedot on hankittava jo koulussa, on huomioitu viime vuosien perusopetuksen uudistusprosessissa. Tarve kansalaisten paikkatietovalmiuksien kehittämiseen on nostettu esiin myös Suomen uudistetussa Kansallisessa paikkatietostrategiassa 2010 2015: Kartta- ja paikkatietopalvelujen hyödyntäminen on osa uuslukutaitoa, johon tulee antaa valmiuksia kaikilla koulutuksen tasoilla. Opettajien paikkatieto-osaamista on lisättävä ja paikkatiedon verkko-opetusta kehitettävä tukemalla karttakäyttöliittymien hyödyntämistä. Paikkatietoaineistot on avattava opetuksen käyttöön. Paikkatietoalan osaajien täydennyskoulutuksessa on paneuduttava paikkatietoinfrastruktuurin tarjoamien laajojen mahdollisuuksien ymmärtämiseen. - Sijainti yhdistää - kansallinen paikkatietostrategia 2010 2015

8 Paikkatiedon hyödyntäminen tuo opettajien ja oppilaiden käyttöön uusia työkaluja ja menetelmiä. Kuvassa Kupittaan lukion opiskelijoita tutustumassa GPS-laitteisiin Lappiin suuntautuneella vaelluskurssilla. Tarve valmentaa oppilaita tulevaisuuden työelämään, jossa paikkatietotaitajien tarve kasvaa nopeasti, on kuitenkin vain yksi paikkatiedon perusteiden opetuksen taustalla vaikuttava tekijä. Paikkatiedon käytön on nähty tukevan maantieteen oppimista sekä kehittävän maantieteellistä ymmärrystä ympäröivästä maailmasta. Paikkatieto on myös integroiva työkalu esimerkiksi maantieteen ja tietotekniikan opetuksen välissä sekä mahdollistaa uusia työkalujen sisällyttämisen maantieteen lisäksi myös muihin oppiaineisiin. Paikkatietotaidot ovat haastava kokonaisuus kouluille, opettajille ja oppijoille Paikkatietotaitojen opetus on ollut haastava kokonaisuus kouluille, opettajille ja opiskelijoille. Se on tuonut maantieteen opetukseen uusia käsitteitä, toimintatapoja ja tekniikoita. Etenkin paikkatiedon hyödyntämiseen välttämättömien sovellusten käyttö on vaatinut opettajilta uusia valmiuksia sekä aikaa niiden käyttöön tutustumiseen ja omaksumiseen. Vaikka koulujen valmiudet paikkatietoopetuksen toteuttamiseen ovat laitteistojen osalta tietokoneistumisen alkuvaiheesta sittemmin parantuneet, paikkatieto-opetuksessa käytettävien ohjelmistojen hankinta ja asennustyöt ovat edelleen haasteena opetuksen käynnistämisessä ja toteuttamisessa. Lisäksi tekniikkaan liittyvät mahdolliset ongelmatilanteet asettavat kouluille uusia paineita, ja osaltaan myös opetukseen soveltuvien paikkatietoaineistojen saatavuus on aiheuttanut haasteita. Pelkkään tekniikkaan liittyvien ongelmakohtien ohella erityisen suuren haasteen paikkatieto-opetukselle ovat asettaneet valmiiden opetussisältöjen ja ohjeistuksien puute. Paikkatiedon soveltamiseen ei ole juurikaan valmiita tehtäväsisältöjä tai toimintamalleja, eikä opettajilla ole kokemusta tehokkaista paikkatiedon opetusmenetelmistä. Paikkatiedon opetuksen keskiöön nousevat tällöin helposti laitteistot, ohjelmistot ja tietokannat ja pahimmillaan pelkkään tietotekniikkaan tukeutuminen vieraannuttaa sekä opettajat että opiskelijat itse opetettavasta aihealueesta. Paikkatieto-opetuksen haasteiden yhdeksi ratkaisuksi on esitetty verkkopohjaisten ja helppokäyttöisten paikkatiedon opetukseen kes-

Lisää kurssikokemuksia hanke.paikkaoppi.fi Ympäristöekologian kurssi PaikkaOppia hyödyntäen Joensuun lyseon lukiossa biologian ympäristöekologian kurssin tutkimusosio toteutettiin syksyllä 2010 kokonaan PaikkaOpin oppimisympäristössä. Biologian opettajan sijaisena toiminut Juho Moilanen innostui oppimisympäristön käytöstä, kun Paikka- Oppia jo aiemmin hyödyntänyt maantieteen ja biologian opettaja Niko Kaikkonen ehdotti mahdollisuutta soveltaa oppimisympäristöä kurssin toteutuksessa. Geoinformatiikkaa sivuaineenaan lukenut Moilanen oli omien sanojensa mukaan erittäin innostunut tarttuessaan haasteeseen. - Tutkimus oli todella mutkatonta toteuttaa oppimisympäristössä. Tämä oli loistava esimerkki siitä, kuinka biologisessa tutkimuksessa voidaan hyödyntää paikkatietoa. Tutkimus oli perinteinen ilmanlaatua tarkasteleva tutkimus, jossa hyödynnettiin bioindikaattoreina jäkäliä. Jäkälistä tutkittiin lajimäärät, peittävyydet ja tehtiin kuntoluokitus. Tutkimukset toteutettiin kuudessa ryhmässä. Kukin ryhmä valitsi vähintään kaksi tutkimusaluetta, olettaen toisen olevan ilmanlaadultaan parempi ja toisen huonompi. Saatuja tuloksia verrattiin hypoteeseihin ja pohdittiin tutkimusalueen ilmanlaatuun vaikuttavia seikkoja. Kurssia vetäneen Moilasen mielestä tutkimuksen toteuttamisessa PaikkaOpissa oli monia hyviä puolia. - Kartat olivat jatkuvasti käsillä, opettaja pystyi seuraamaan tutkimusten edistymistä lähes reaaliaikaisesti, tutkimusalueista otetut kuvat ja tuloksista tehdyt kuvaajat olivat helppo liittää sekä tekstiin että karttasovelluksen tutkimuspisteen liitteisiin ja töitä oli helppo kommentoida suoraan PaikkaOpin oppimisympäristöön, eikä turhia tulosteita tarvittu. Kurssi oli loistava esimerkki siitä, kuinka biologisessa tutkimuksessa voidaan hyödyntää paikkatietoa. Myös opiskelijoiden mielestä PaikkaOpin käyttäminen oli helppoa ja vaivatonta. Työt säilyvät kätevästi verkossa tallessa ja kaikki saattoivat tehdä kotikoneiltaan tutkimusta silloin kuin huvitti. Kurssin vetämisestä innostuneena Kaikkonen ja Moilanen aikovat tehdä kirjalliset ohjeet tutkimuksen suorittamiseksi PaikkaOppiin. - Suosittelen lämpimästi kaikille kurssia opettaville opettajille PaikkaOpin testaamista ja uusien ideoiden ja käyttömuotojen kehittämistä, kannustaa Moilanen kollegoitaan.

10 kittyvien oppimisympäristöjen kehittämistä. Selainpohjaisen verkkosovelluksen käyttöönotto on usein helpompaa ja nopeampaa kuin työasemasovellusten, ja samalla ne vapauttavat koulut ohjelmistojen ja aineistojen ylläpidosta. Suomessa merkittävän avauksen verkkopohjaisen paikkatietotaitojen opetuksen edistämiseksi teki Paikkatietoasian neuvottelukunnan koulutus- ja tutkimusjaos julkaisulla Tukea paikkatietojen verkko-opetukseen. Esityksessä koulutusjaos suositteli toimia, jotka johtaisivat kansallisen paikkatieto-opetuksen verkkoportaalin toteuttamiseen. Verkkoportaali paitsi toisi aineistot ja työkalut helposti koulujen saataville lisäisi myös koulujen välistä tasa-arvoa vaikeaksi koetun aihekokonaisuuden opetuksessa. Tämä esitys toimi sittemmin keskeisessä roolissa PaikkaOppiverkkopalvelun suunnittelussa ja toteutuksessa. PaikkaOpin verkkopalvelun tavoitteet ja suunnittelu PaikkaOppi-hankkeessa lähdettiin toteuttamaan paikkatieto-opetuksen haasteisiin vastaavaa verkkopalvelua, PaikkaOppia. Oppimisympäristön ensisijaisena tavoitteena ei ollut paikkatiedon tekniikan opettaminen, vaan paikkatiedon arvon, sovellettavuuden ja helppokäyttöisyyden havainnollistaminen mahdollisimman selkeässä ja opiskelijaa tukevassa oppimisympäristössä, jossa paikkatieto on tuotu esille sidottuna eri aihepiireihin ja oppiaineisiin. Palvelussa opetuksen painopiste korostaa oppimista paikkatiedon avulla, ei niinkään paikkatiedosta tai paikkatietotekniikoista oppimista. Hanketta lähdettiin toteuttamaan laajalla hankekonsortiolla, johon kuului sekä julkisia että yksityisiä toimijoita. Hankkeen rahoituksesta vastasi alusta saakka Opetushallitus, jonka kanssa hanketoimijat tekivät läheistä yhteistyötä koko hankeen keston ajan. Hankkeen ohjauksesta vastasi sille asetettu ohjausryhmä, johon kuuluivat edustajat kaikista hankkeen toimijoista sekä rahoittajalta. Hankkeen koordinoinnista vastasi Varsinais-Suomen liiton alainen Lounaispaikka, jonne palkattiin oma projektityöntekijä vastaamaan palvelun toteutuksen suunnittelusta. Varsinaisesta toteutuksesta vastasivat hankkeen omat työryhmät, joista toinen toteutti palvelun vaatimia teknisiä ratkaisuja ja toinen pedagogisia sisältöjä opetusmateriaaleista opet-tajille suunnattuihin ohjeistuksiin. Ohjausryhmästä tekniseen työryhmään kuuluivat Arbonaut Oy:stä Matti Silvennoinen ja Sirpa Pakarinen sekä Geodeettiselta laitokselta Jaakko Kähkönen ja Lassi Lehto. Pedagogiseen työryhmään kuuluivat maantieteen ja biologian opettajat Jukka Tulivuori Turun Kupittaan lukiosta, Nina Brander Turun suomalaisen yhteiskoulun lukiosta sekä Niko Kaikkonen Joensuun lyseon lukiosta sekä yliopistolehtorit Sanna Mäki Turun yliopistosta ja Tuuli Toivonen Helsingin yliopistosta. Lisäksi hankkeen projektisuunnittelija Juha Riihelä ja projektikoordinaattori Sanna Jokela kuuluivat kumpaankin työryhmään. PaikkaOpin verkkopalvelu on vähitellen rakentuen saavuttanut pysyvän aseman osana yläkoulujen ja lukioiden opetusta. Palvelun käytettävyys on parantunut käyttäjänhallinnan sekä karttapalvelun teknisen kehityksen myötä. Teknisesti palvelua on rakennettu yhteistyössä Arbonaut Oy:n, Geodeettisen laitoksen ja Lounaispaikan kanssa. Arbonaut Oy on vastannut pääosin teknisestä toteutuksesta, Geodeettinen laitos testauksesta ja uusien työkalujen suunnittelusta ja Lounaispaikka hankkeen teknisestä koordinoinnista. Hankkeen alkuvaiheessa oli selvää, että käytettävien ohjelmistojen sekä aineistojen tulee olla lisenssivapaita, koska palvelu haluttiin kaikkien koulujen käyttöön.

11 Paikkatietoa työpöydältä verkkoon Avointen standardien ja lähdekoodien tukema PaikkaOppi Avoimen lähdekoodin paikkatietotekniikan kehitys on ollut PaikkaOppi-hankkeen aikana yleisesti maailmalla nopeaa. Alkuvaiheen muutamista avoimen lähdekoodin työkaluista on kasvanut koko ajan laajeneva kirjasto erilaisia ratkaisuja. Kokonaan avoimia paikkatieto-ohjelmistoja on syntynyt ja uusia karttapalvelu- ja rajapintatekniikoita on kehittynyt. Silti on selkeästi nähty, että paikkatiedon opetukseen erityisesti suunnitellulla palvelulla on paikkansa. Suomea käsittelevät aineistot ovat helposti saatavilla yhden verkkosivuston takaa ja palvelu käsittää laajan opetusmateriaalipaketin, jota ei muualta ole saatavilla. Paikkatiedon verkkopohjaisen oppimisympäristön toteuttamisen ovat mahdollistaneet viime vuosien aikana yleistyneet avoimiin lähdekoodeihin perustuvat palvelin- ja asiakasohjelmistot sekä paikkatietoaineistojen verkkovälityksen ja esittämisen rajapintastandardien kehittyminen. Standardeista keskeisimmät ovat rasterikarttojen välitykseen suunniteltu Web Map Service (WMS) sekä vektorimuotoisten kohteiden välityksen mahdollistava Web Feature Service (WFS). Välitysrajapintojen ansiosta karttapalvelu on voitu toteuttaa hajautetusti niin, että paikkatietoaineistot saadaan suoraan aineistojen tuottajilta ilman aineistojen keskitettyä ylläpitoa. Paikkatietoalalle kehitetyt tiedonsiirtostandardit mahdollistavat eri järjestelmien ja organisaatioiden välisen paikkatietojen välityksen. Käytännössä tämä näkyy siten, että ajantasaisten paikkatietoaineistojen välittäminen tuottajalta kuluttajalle helpottuu merkittävästi. PaikkaOppihankkeen tavoitteena on ollut tuoda tämä hyöty myös opetukseen ja koulutukseen. Tätä kehitystä on tukenut erityisesti EU:n paikkatietojen saatavuutta kehittävä INSPIRE-direktiivi (2007) ja sen myötä Suomen laki ja asetus paikkatietoinfrastruktuurista (2009). Paikkatietojärjestelmien kehittyminen Aikana ennen nykyisiä verkkotekniikoita ja niiden standardoimista aineistojen ja sovellusten käyttö edellytti niiden hankkimista omaan paikalliseen käyttöön ja omiin laitteisiin asentamista. Saatavilla olleet aineistoformaatit olivat usein sidottuja tiettyihin ohjelmistoihin, ja ohjelmistot edellyttivät toimiakseen tietyn käyttöjärjestelmän tai sen tietyn version, joskus jopa version päivityksillä oli vaikutusta sovelluksen toimivuuteen. Karttakirjat ja kartastot olivat vielä 1980-luvulla Suomen kouluissa keskeisin paikkatietojärjestelmä. Tietotekniikka aloitti varovaisen levittäytymisen konekirjoituskurssien ja ATK-kerhojen kautta opettajien ja oppilaiden tietoisuuteen. Tietokonelaitteistot alkoivat hitaasti yleistyä, vaikka olivatkin aluksi hyvin kalliita. Monet muistavatkin aikakauden synnyttämät nörtit joukossa jokunen opettajakin, joilta löytyi oma Commodore 64 tietokone aikansa ikoni. Paikkatiedosta ja paikkatietojärjestelmistä saattoi kuulla ja nähdä kerrottavan lähinnä Yleisradion tiededokumenteissa. Tietokoneiden ja näyttöjen

Lisää kurssikokemuksia hanke.paikkaoppi.fi Lähiöelämää ja monikulttuurisuutta tutkimassa Turun Varissuolla Turun suomalaisen yhteiskoulun lukion Kaupunkitutkimuksen kurssilla toteutettiin syksyllä 2011 kaupunkitutkimusprojekti, jonka kohteena oli suomalainen lähiö. Kurssi toteutettiin yhteistyössä PaikkaOppi -hankkeen ja Turun yliopiston koordinoiman Lähellä kaupungissa -hankkeen kanssa. Turun tutkimus oli jatkoa jo aiemmin syksyllä Joensuussa toteutetulle lähiötutkimukselle, jossa käytettiin osin samoja työskentelymenetelmiä ja työkaluja. Turussa kurssin tutkimuskohteeksi valittiin Varissuon lähiö, johon opiskelijat pääsivät tutustumaan kenttätyön avulla eli haastattelemalla itse Varissuon asukkaita. Varissuo valittiin kohteeksi sen monikulttuurisuuden, pahamaineisen menneisyyden ja lähiömäisyyden vuoksi. Kurssin alussa opiskelijat selvittivät taustatietoja kaupungistumisesta ja lähiöiden synnystä ja sen jälkeen he tutustuivat Varissuohon PaikkaOpin karttaalustan aineistoja hyödyntäen. Opiskelijat osallistuivat myös opastetulle Varissuon kaupunginosa -kierrokselle, jossa opittiin Varissuon maamerkit ja historiaa sekä alueen nykypäivää. Varsinainen jännitys kuitenkin tiivistyi haastatteluihin, joita kerättiin tavallisilta ihmisiltä ympäri Varissuota. Haastattelut toteutettiin opiskelijoiden oppitunneilla teettämillä kyselylomakkeilla. Toinen lomake koostui lähes pelkistään Kyllä ja Ei -tyyppisistä kysymyksistä ja toinen sisälsi hieman tarkempaan tietoon pyrkiviä kysymyksiä, kuten Onko Varissuo hyvä paikka asua? ja Miten monikulttuurisuus näkyy Varissuolla?. Haastattelut toteutettiin kolmen henkilön ryhmissä. Varissuon kirjasto oli haastatteluiden kultasuoni, ja sieltä ryhmät keräsivät suurimman osan haastatteluista. Tutkimuskohteeksi valittiin Varissuon lähiö, johon opiskelijat pääsivät tutustumaan haastattelemalla asukkaita. Haastattelut purettiin PaikkaOpin kartta-alustalle pienimuotoisiksi esseiksi ja Kyllä - Ei -kysymykset purettiin tilastollisiksi diagrammeiksi. Kurssin päätteeksi järjestettiin kaksi esittelyiltaa projektin tuloksista Varissuon kirjastossa. Tilaisuudet olivat avoimia kaikille kiinnostuneille. Opettajan näkykulmasta kurssilla käytettiin todella monipuolisesti erilaisia tutkimusmenetelmiä, kertoo kurssin opettajana toiminut Nina Brander. Opiskelijat pääsivät tutustumaan sekä kvalitatiivisiin että kvantitatiivisiin menetelmiin, haastatteluiden tekemiseen, havainnointiin ja työskentelyyn kartta-aineistojen kanssa.

13 esitysgrafiikka ei sen sijaan vielä soveltunut kuluttajatasolla kartografisen esityksen tuottamiseen. Ensimmäiset karttapohjalla tietoja havainnollistavat DOS-käyttöjärjestelmässä toimivat ja opetuskäyttöönkin soveltuvat sovellukset (esim. PC-Globe) tulivat opettajien tietoisuuteen vasta 1980 luvun lopulla, samalla kun IBM PCyhteensopivat kloonikoneet yleistyivät ja laskivat tietokoneiden hintatasoa merkittävästi. Vasta 1990-luvun alussa, graafisen käyttöliittymän yleistyessä alkoivat paikkatietojärjestelmät levitä yliopistojen kautta maantiedon ja biologian opettajien tietoisuuteen työpöytäsovellusten (Desktop GIS) muodossa. Teknistä kehitystä tarkasteltaessa näyttää siltä, että 1990-luvun puolen välin jälkeen maantieteestä valmistuneet opettajat edustaisivat ensimmäistä suomalaista opettajasukupolvea, joka on auttavasti perehdytetty paikkatietojärjestelmien käyttöön yliopisto-opintojensa yhteydessä. Kyseinen sukupolvi ja heidän jälkeensä valmistuneet ovat tulleet tutuiksi Desktop GIS järjestelmien kanssa. Paikkatietojärjestelmät tarttuvat verkkoon Työpöytäjärjestelmissä aineistoja, paikkatietosovelluksia ja laitteita käytetään paikallisesti graafisen käyttöliittymän kautta. Tämä tiettyyn koneeseen tai paikallisverkkoon sidottu käyttötapa edellyttää monia tietoteknisiä erityisvalmiuksia ja osaamista opettajilta kouluissa osaamista, johon ei kaikkia ole kuitenkaan riittävästi perehdytetty. Tietoverkot mullistivat maailman 1990 luvulla. Tietoteknisesti valveutuneissa piireissä alettiin tutustua uuteen avoimeen, verkottuneeseen yhteisölliseen ajattelu- ja toimintatapaan, josta hyvänä esimerkkinä on avoimeen lähdekoodiin perustuvan Linux-käyttöjärjestelmän syntyminen. Samaan aikaan etenkin 1990 luvun puolivälistä alkaen paikkatietosektorilla Desktop GIS -sovellusten rinnalle alkoi kehittyä uusia, tietoverkkoja hyödyntäviä sovelluksia ja toimintatapoja. Internetin saatua graafisen ilmeen wwwselainkehityksen myötä oli odotettavissa, että selainten tukemien uusien hypermediaominaisuuksien myötä myös kartat ilmestyisivät verkkoon. Internetin kartat olivat aluksi staattisia selaimessa esitettäviä rasterikuvia, sittemmin klikattavia linkkikarttoja. Myöhemmin tuli monia erillisiä hyvin heterogeenisiä, ei-standardeja ja suljettuja, verkosta tietonsa hakevia toteutuksia, osa myös erillisiä karttaselaimia. Myös vektoripohjaisia ratkaisuja nähtiin. Mikään niistä ei kuitenkaan kyennyt tarjoamaan kunnollista vaihtoehtoa perinteiselle karttakirjalle tai työpöytäjärjestelmille. Vasta 2000 luvun puolivälissä, kiinteiden Internet-liittymien saavutettua kodit ja koulut kohtuulliseen hintaan, ilmestyivät Googlen ilmaiseksi käytettävissä olevat toteutukset, selaimessa toimiva karttasovellus Google Maps sekä erillisenä sovelluksena pyöriteltävä maapallo, Google Earth. Molemmat hakevat aineistonsa dynaamisesti verkosta. Lisäksi Google Maps selainpohjaisena lataa myös käyttöliittymänsä ja toiminnallisuutensa verkosta. Näiden helppokäyttöisten sovellusten myötä tapahtui merkittävä ideologinen siirtymä työpöytäympäristöstä verkkoympäristöön. Google Maps ja Google Earth -sovellusten myötä moni aiemmin ongelmallinen asia asennuksesta aineistojen hankintaan muuttui yhtäkkiä helpoksi. Etenkin Google Maps poisti laajan selainriippumattomuutensa vuoksi myös järjestelmäriippuvuuden sekä käyttöjärjestelmä- että versiotasolla. Aineisto-ongelmaa se ei kuitenkaan kokonaan ratkaissut, vaikka tarjoaakin globaalin perusaineiston peruslähtökohdaksi moneen käyttöön. Kansallisia ja paikallisia tarpeita Google Maps ei kykene tyydyttämään. Lisäksi on riskialtista rakentaa oma toiminta ja infrastruktuuri yhden ainoan yrityksen suljettujen ratkaisujen ja aineistojen päälle, varsinkin kun aineistotkin ovat saman yrityksen hallussa. Myös mahdollisista

14 siirtymistä maksulliseen suuntaan on saatu viime aikoina viitteitä, kun Googlen tarjoamiin rajapintoihin linkkaaminen on suuremmassa määrin muuttumassa maksulliseksi. INSPIRE-direktiivi ja alan standardit ohjaavat paikkatietoalan kehitystä Linux-yhteisön ympärillä vaikuttanut avoin verkottunut yhteisöllinen toimintamalli on kehittynyt, voimistunut ja laajentunut kattamaan muutakin kuin avoimen lähdekoodin sovellusten kehityksen sitten 1990-luvun. Nyt avoimen lähdekoodin rinnalle on kehittynyt muitakin avoimen ajattelun ilmentymiä. Suljettujen rajapintojen rinnalle on syntynyt standardoituja avoimia rajapintoja, suljettujen tiedostoformaattien rinnalle on syntynyt avoimia tiedonsiirtostandardeja sekä avoimen lähdekoodin sovelluksia, jotka kykenevät muuntamaan kiitettävästi suljettuja paikkatietoformaatteja formaatista toiseen. Myös keskustelu avoimesta tiedosta on lisääntynyt. Juridisessa mielessä standardien ja avautuvan tiedon kehitys käy hyvin yksiin eurooppalaisen paikkatietolainsäädännön kanssa, jota INSPIRE-direktiivi voimakkaasti ohjaa. Direktiivi velvoittaa eurooppalaisia julkishallinnon organisaatioita, jotka hallinnoivat paikkatietoaineistoja, toteuttamaan avoimiin standardeihin pohjautuvat rajapinnat aineistoihinsa. Teknisessä mielessä tämä tarkoittaa sitä, että kaikkiin näihin aineistoihin on mahdollista päästä sellaisilla sovelluksilla, jotka tukevat kyseisiä standardeja. Käytännössä joudutaan edelleen sopimaan rajapintoihin pääsystä, mutta eurooppalainen linja on muuttunut 2000-luvun alussa avoimuuteen kannustavaksi. Samalla yhä avonaisemmat palvelurajapinnat ja aineistosisällöt ovat entistä laajemmin myös paikkatieto-opetuksen käytettävissä. PaikkaOpin oma, Google Maps -sovelluksen tapaan verkkoselaimessa toimiva, avoimeen lähdekoodiin perustuva OpenLayers-pohjainen maksuton karttasovellus siihen liitettyine aineistopalveluineen tarjoaa helpon tavan lähestyä paikkatiedon käytäntöjä. Se muuttaa oppiasteesta riippuen monia vallitsevia toimintatapoja paikkatiedon opetuksessa. Perinteinen karttakirja jää sitä todennäköisemmin kirjahyllyyn pölyyntymään, mitä reaaliaikaisempiin aineistopäivityksiin aineistopalveluissa päästään. Karttakirja jää selkeästi jälkeen silloin, kun tarvitaan ajankohtaista tietoa dynaamisista, usein muuttuvista kohteista, kuten esimerkiksi kunnista tai kuntarajoista. Internetin perusteknologioiden (erityisesti HTML, CSS, JavaScript ja Ajax) kehittyessä suuri osa työpöytäsovellusten tyypillisestä perustoiminnallisuudesta on pystytty toteuttamaan selainpohjaisesti, tietoverkon resursseja hyödyntäen. Selain lataa verkosta tarvittavan sovelluksen graafisen ulkoasun ja käyttöliittymän dynaamisen toiminnallisuuden, sekä sovelluksessa hyödynnettävät aineistosisällöt. Aineistojen lataaminen ja tallentaminen edellyttävät perusteknologioiden lisäksi erityisiä paikkatietospesifejä määrityksiä, joita muun muassa Open Geospatial Consortium (OGC) on kehittänyt. OGC:n standardit ja määritykset ovat kaikille avoimia, kenen tahansa luettavissa, ja sen vuoksi etenkin avoimen lähdekoodin paikkatietosovelluksissa laajasti implementoituina. PaikkaOppi-projektin kannalta keskeisimmät paikkatietospesifit määritykset ovat Web Map Service (WMS) sekä Web Feature Service (WFS) -palvelurajapintastandardit. WMS-standardi mahdollistaa PaikkaOpin ehkä tärkeimmän ominaisuuden, selailtavien rasterikarttojen siirtämisen aineistojen tarjoajien rajapinnoista asiakassovellukselle eli käyttäjän selaimessa toimivaan sovellukseen. WFS-standardia puolestaan tarvitaan vektorimuotoisen datan siirtämiseen aineistorajapinnasta asiakassovellukseen. Tällä tekniikalla toteutetaan myös omien, käyttöliittymässä luotujen kohteiden siirtäminen ja tallentaminen asiakassovelluksesta aineistorajapintaan ja sitä kautta keskitettyyn tietokantaan.

Lisää kurssikokemuksia hanke.paikkaoppi.fi Kaupunkitutkimusta karttapohjalla - kaupunkihistorian projekti Aurajoella Turun suomalaisen yhteiskoulun lukiossa toteutettiin vuonna 2010 koulukohtainen, luonnontiedelukion oma syventävä Kaupunkikurssi. Kurssin tavoitteena oli tutkia kaupunkien syntyä, historiaa, rakennetta ja kaupungeissa tapahtuneita muutoksia. Esimerkkeinä olivat mm. antiikin kaupunki Petra, New York, Bangkok ja Barcelona. - Pääpaino kurssilla oli kuitenkin Turun kaupunki; sen synty, historia ja kaupunkirakenteen muutokset. Kaupungin synty jokirantaan, teollistumisen aikaansaamat muutokset maisemassa, reurbanisaatio ym. käydään läpi Turun esimerkkien kautta, kertoo kurssin vetäjä, biologian- ja maantieteen opettaja Nina Brander. Kurssilla Turkuun tutustuttiin Aurajoelle suuntautuneiden retkien myötä. Retkikohteina olivat mm. arvokas ja suojeltu Aurajoen kulttuurimaisema Halisissa, Suurtorin ympäristö ja vanhat satama-alueet jokisuulla. Syksyn 2010 kurssin retkien kohteet ja kurssituotokset tuotiin ensimmäistä kertaa PaikkaOppiin. Opiskelijat esittelivät toisilleen kohteita retkien aikana, tallensivat kohteiden koordinaatit GPS:iin ja valokuvasivat kohteita. Loppukurssin aikana tutustuttiin PaikkaOpin Kurssin retkikohteina olivat arvokas ja suojeltu Aurajoen kulttuurimaisema, Suurtorin ympäristö ja vanhat satama-alueet. kartta-alustaan ja tuotiin pisteet kartalle ja kohteet muokattiin lopulliseen muotoon. - Liitimme mukaan valokuvia, kuvatekstejä ja ajankohtaisia kohdekuvauksia mm. Halistenkoskelta, Pinellan korjaustöistä, Kaasukellon historiasta ja nykytilanteesta, Kakolan kaavoituksesta jne. Työskentely PaikkaOpin uudella kartta-alustalla onnistui hienosti, ongelmitta, kertoo Brander. - Tarkoituksenamme on osallistua Mistä olet -kulttuuriympäristökilpailuun ja lisätä mukaan vielä muutama Turku aiheinen runo ja videoklippi Aurajokirannasta. Kilpailutyömme nimeksi tulee HISTO- RIA VIRTAA täl ja tois pual jokkee.

16 PaikkaOppi - oppimisympäristö verkossa PaikkaOpin verkkopalvelun toteutus PaikkaOppi-hankkeen ajatuksena oli alusta saakka toteuttaa verkkopalveluun oma karttapalvelu sekä tehtäväkirjaosio, joka sisältää palvelua tukevia opetusmateriaaleja sekä ohjeistuksia palvelun käyttöönottoon ja hyödyntämiseen. Tavoitteena oli, että teoriaan ja tehtäviin tutustuminen, tehtävien suorittaminen sekä niiden raportointi olisi mahdollista suorittaa yhdessä oppimista tukevassa verkkoympäristössä. PaikkaOpin verkkopalvelun suunnittelu aloitettiin vuoden 2008 alussa lähtökohdista, joissa tavoitteena oli luoda avoimeen lähdekoodiin ohjelmistoihin pohjautuva, lisenssimaksuton, www-käyttöinen karttapalvelu ja siihen liittyvä työkirja-alusta. Arbonaut esitteli hankeen aloituskokouksessa MapBender-pohjaista karttaratkaisua, joka käyttäjähallintoineen nähtiin siinä määrin kattavaksi, että palvelua ryhdyttiin rakentamaan sen pohjalta. Tavoitteena oli julkaista ensimmäinen toimiva versio jo syksyllä 2008. Jotta tehtävien ja raporttien tuottaminen onnistuisi samassa palvelussa, tuli ajatus kartta-alustaan linkittyvän työkirjan wiki-tyyppisestä toteutuksesta esille myös varhaisessa vaiheessa. Ohjelmistoksi valikoitui DekiWiki, MindTouch Inc:n wiki-alustan avoin versio, joka tunnetaan sittemin nimellä Mindtouch Core. Ensimmäinen versio valmistui suunnitelmien mukaan koekäyttöön pilottikouluihin. Kartta-alusta oli rakennettu MapBender 2.4 -version päälle, tietokantana taustalla oli PostgreSQL ja sen PostGIS-laajennos. Rasterimuotoinen kartta-aineisto liitettiin käyttöliittymään WMS (Web Map Service) -rajapinnan kautta. Kartta-alusta mahdollisti myös käyttäjäkohtaisten kohteiden lisäämisen kartalle ja jakamisen muiden käyttäjien kesken. Nämä kohteet tallennettiin tietokantaan ja myös esitettiin kartalla GeoServer-ohjelmiston avulla perustetun WFS (Web Feature Service) -rajapinnan kautta. Työ- ja tehtäväkirjan pohjaksi valittu DekiWiki ei vaatinut ulkoasun muokkaamisen lisäksi juurikaan töitä. Wikin käyttäjätiedot päätettiin tallettaa erillisen LDAP-palvelimen taakse, ensivaiheessa Microsoft Active Directoryn. Kirjautuminen palveluun tapahtui wikin kautta, josta pääsi siirtymään kartta-alustalle. Lisäksi kartta-alustalta saattoi viedä tulosteita wikiin käyttäjän oman profiilin alle. Myös Liikkeelle!- hanke, jonka kanssa yhteistyö tiivistyi ajan myötä, otti käyttöön samasta kartta-alustasta kevyesti räätälöidyn version. Syksyksi 2009 valmistui verkkopalvelusta uudistettu versio, johon oli tuotu uusia jo aiemmin suunniteltuja ominaisuuksia sekä pyritty ottamaan huomioon pilottikäytön perusteella saatua palautetta. MapBender-alusta päivitettiin versioon 2.5 ja lisäksi wiki-alusta päivitettiin tuoreimpaan versioon. LDAP-palvelimeksi vaihdettiin alustariippumaton Apache LDAP. Samalla myös testikäyttö laajennetulla käyttäjäkunnalla alkoi. Vuoden 2010 alussa PaikkaOpin kartta-alusta ja wiki olivat olleet testikäytössä n. 1,5 vuotta koko ajan kehittyen ja laajentuen myös

17 käyttäjäkunnaltaan. Sekä Liikkeelle! että PaikkaOppi-hankkeiden taholta alkoi ilmetä tarvetta kartan peruskäytön yksinkertaistamiselle. Tultiin päätelmään, että MapBenderin tarjoamat toiminnot ja työkalut eivät vastanneet enää ajan vaatimuksia osin toiminnallisuudessaan mutta ennen kaikkea helppokäyttöisyydessään. Tammikuussa 2010, hankkeen puolivälissä, päätettiin kerralla vaihtaa koko kartta-alustan teknologia Open- Layers-pohjaiseksi ja käytännössä koodata karttapalvelu alusta uudestaan. Määrittelyt tehtiin hyödyntäen molemmissa hankkeissa saadut käyttäjäpalautteet ja kehitysideat. Elokuussa 2010 julkaistiin täysin uudella teknologialla PaikkaOppi 2.0. MapBender oli jätetty pois ja tilalla olivat OpenLayers karttakomponenttina, Ext.JS ja GeoExt -käyttöliittymäkirjastot, MapFish -PDF/tulostus-kirjasto ja HighSlide-kuvakirjasto. Palvelinpuolen toteutuksessa otettiin käyttöön Zend PHP framework. Käyttöliittymä keskusteli AJAX-tyyppisesti palvelimen kanssa siirtäen tietoa vain tarpeen mukaan lataamatta koko sivua uudelleen. Uudet tekniikat mahdollistivat käytännössä työasemasovellustyyppisen käyttäjäkokemuksen tuomisen www-pohjaiseen järjestelmään. Wiki-alusta pysyi PaikkaOppi-hankkeen työkirja-pohjana ja Liikkeelle!-hankkeen osalta kartta-alusta integroitiin yhteisölliseen ELGGalustaan. Uusittu kartta-alusta sai erittäin myönteisen vastaanoton ja muun muassa ProGIS ry:n vuosittain myöntämän kunniamaininnan. Vuoden 2011 aikana kartta-alustaa vielä paranneltiin muun muassa käyttäjälähtöisen visualisoinnin ja tilastoteemakarttatyökalun muodossa. Lisäksi tuotettiin mobiilisovellus, joka julkaistiin käyttöön syyslukukaudeksi 2011. Android-pohjaisella mobiilisovelluksella voidaan kerätä teksti- ja kuvamuotoista tietoa maastosta ja lähettää laitteen GPS:stä luetuin koordinaatein kartta-alustalle. Käyttäjä voi jo mobiilisovelluksessa valita jakaako kohteen muiden kanssa vai onko se yksityinen. Sovellus sisältää myös kartan, joka PaikkaOpin kohdetietojen lisäksi osaa näyttää myös käyttäjän oman sijainnin. PaikkaOpin kartta-alusta syksyllä 2009. Alusta piti sisällään jo kaikki keskeiset karttatyökalut. Teknisesti palvelu oli toteutettu MapBender- pohjaisesti.

18 PaikkaOpin kartta-alustan kolmas, vuonna 2010 käyttöön otettu versio. Erilaisten aineistojen asettaminen näkyväksi karttaikkunaan on aiemmpaa helpompaa vasemman laidan teemoihin jaetun valikon kautta. PaikkaOpin toteutunut verkkopalvelu Kevään 2012 aikana PaikkaOpin verkkopalvelu saavutti lopullisen muotonsa. Verkkopalvelun lopullinen versio sisältää yhteensä 46 eri aineistokokonaisuutta usealta valtakunnalliselta sekä paikalliselta aineistontuottajalta. Käytössä ovat keskeiset paikkatietoaineistot, kuten peruskartat ja ilmakuvat, koko Suomen alueelta. Lisäksi palveluun on koottu lukuisia temaattisia aineistoja, jotka kuvaavat koko maan tai pienempien alueiden geologiaa, suojelu-alueita, vesistöjä, historiallisia kohteita sekä yhdyskuntarakennetta. Kaikkia aineistoja voi tarkastella karttanäkymässä; niitä voi asettaa päällekkäin, tarkastella aineistojen meta- ja ominaisuustietoja sekä muuttaa tarkastelun mittakaavaa. Pääosa karttapalvelun sisältämistä aineistoista on Maanmittauslaitoksen ja Suomen ympäristökeskuksen tuottamia teemakokonaisuuksia. Myös paikallisia aineistoja on tuotu palveluun, jotka maantieteellisesti kattavat hankkeen pilottialueet, Varsinais-Suomen ja Pohjois-Karjalan. Perinteisen kartastotyyppisen, erilaisten aineistojen selailuun tarkoitetun karttapalvelun lisäksi PaikkaOpin karttapalvelun keskeinen ominaisuus on käyttäjien mahdollisuus tallentaa karttapohjalle omia kohteita. Opiskelijoiden osallistumisen aktivoimiseksi PaikkaOppiin sisällytettiin työasemaohjelmistoihin verrattavat työkalut karttakohteiden digitointiin, muokkaamiseen ja visualisointiin. Lisäksi tallennettuihin kohteisiin on mahdollista liittää tekstiä, kuvia ja muita mediatiedostoja. Karttapalvelua voidaan käyttää esimerkiksi oppilaiden omakohtaisten ympäristökokemusten ja -havaintojen kirjaamiseen. Osallistuminen aineistojen tuottamiseen lisää myös oppilaiden välistä yhteistyötä, mikä nähdään yhtenä verkkopohjaisten paikkatiedon oppimisympäristöjen keskeisistä ominaisuuksista. Palvelun käytön lopputuloksena voi olla koko luokan tai useamman koulun yhteinen ympäristöaiheinen esittelypalvelu, jossa toisistaan kaukanakin sijaitsevat koulut voivat työskennellä yhteisen teeman parissa samalla karttapohjalla. Karttapalvelu sisältää myös monia karto-

Lisää kurssikokemuksia hanke.paikkaoppi.fi MASA-sääpallo paikkatiedon kerääjänä Joensuussa Maaliskuussa 2011 Joensuun Lyseon lukiossa kokeiltiin paikkatiedon keruuta uusissa korkeuksissa sääpallo MASAn (Miehittämättömät Avaruusalukset Suomen Airspacessa) lähettämisen myötä. MASA -projekti toteutettiin nykyisten ja entisten lyseolaisten (Vaisala OY) sekä Pohjois-Karjalan radioamatöörien, lennokkikerhon ja PaikkaOppi-hankkeen yhteistyöllä. Laukaisua edeltänyt suunnittelu huipentui koulun pihalla 17.3.2011 tapahtuneeseen lähetykseen, jota säesti kirkas keväinen aurinko sekä paikalle kerääntynyt yleisö. Sääpallo kävi yli 20 kilometrin korkeudessa ja 60 asteen pakkasessa. MASAn varustukseen kuului Vaisalan säähavaintosondin ja laskuvarjon lisäksi mm. digikamera ja kaksi spy-videokameraa. Näiden tarkoituksena oli kerätä reaaliaikaista säätietoa radioteitse sekä tallentaa ainutlaatuista kuvamateriaalia ilmasta käsin. Pallon reittiä seurattiin GPS-laitteella viimeisiä kilometrejä lukuun ottamatta, jolloin radioyhteys katkesi ja sääpallo katosi noin kolmeksi viikoksi Enon ja Ilomantsin välimaastoon. Useiden etsintäkertojen jälkeen MASA löytyi 1.4.2011 noin 60 kilometrin päästä. Tällöin saatiin talteen MASAn ottamat kuvat sekä ehjänä säilyneet laitteet. Matkalla sääpallo kävi ilmakehän stratosfäärissä yli 20 kilometrin korkeudessa ja 60 asteen pakkasessa. Sääpallon keräämät havainnot julkaistiin SciFest2011-tapahtumassa, jossa sääpallon tarinaa esiteltiin non-stoptyöpajassa. Paja sisälsi sääpallon ja sen laitteiden lisäksi tietoiskuja ja kuva- ja videomateriaalia projektin eri vaiheista sekä visailuarvonnan ja ilmapallon lennätystä. Paikalla pääsi myös tutustumaan PaikkaOpilla laadittujen karttojen avulla sääpallon lentämään reittiin sekä sen etsintäoperaatioon. Neljän päivän aikana pajalla kävi lähes 1000 vierailijaa.

20 PaikkaOpin karttapalvelu mahdollistaa käyttäjien tuottaman paikkatiedon lisäämisen karttapohjalle. Tallennetut kohteen lisältyvät aina teittyyn kategoriaan ja luokkaan, ja kohteet voidaan niiden avulla etsiä uudelleen karttaikkunaan. grafiaan tutustumisessa keskeisiä ominaisuuksia. Esimerkiksi etäisyyksien ja pinta-alojen mittaamiseen sekä kohteiden koordinaattien tarkasteluun on omat työkalunsa. Lisäksi hankkeen loppuvaiheessa toteutunut tilastoteemakarttatyökalu on havainnollinen työkalu tilastojen visualisoinnissa. Työkalun avulla voidaan muodostaa koropleetti- ja pistekarttoja erilaisista kuntatilastomuuttujista ja määritellä muuttujien luokittelut ja visualisoinnit. Karttapalvelussa mahdollistettiin myös karttanäkymän tallentaminen työtilaksi. Työtilaan tallentuu karttanäkymän sijainti, mittakaava sekä näkyvissä olevat aineistot ja kohteet. Työtilan voi myöhemmin avata uudelleen ja jatkaa työskentelyä siitä, mihin tallennushetkellä jäätiin. Työtilaa voi käyttää esimerkiksi tehtävänannon aloituspisteenä. Opettaja voi luoda työtilan esimerkiksi oman koulun lähiympäristöön ja jakaa työtilan oman kurssin oppilaille. Oppilas puolestaan voi esimerkiksi tallentaa karttanäkymän, jossa näkyvät oppilaan luomat kohteet ja jakaa tämän työtilan muille kurssin jäsenille. Lisäksi työtila voidaan jakaa myös muille käyttäjille tai liittää työtilalinkki esimerkiksi sähköpostiin tai omille verkkosivuille. Verkkopalvelun toisesta kokonaisuudesta, wikimuotoisesta tehtäväkirjasta, toteutettiin portfolio käyttäjien omille töille ja karttapalvelussa tehdyille karttatulosteille. Tehtäväkirjassa käyttäjillä on käytössään oma henkilökohtainen työkirjasivu, joka voidaan määritellä yksityiseksi tai julkiseksi ja jonka muokkaamiseen vaadittavat työkalut muistuttavat pitkälti tekstinkäsittelyohjelmistojen vastaavia. Tehtäväkirjan antaa lisäksi käyttäjille mahdollisuuden tuottaa omia oppimissisältöjä myös muiden käyttäjien käytettäväksi. Oppilaille tehtäväkirja on ensisijaisesti paikka omien tehtäväsuoritusten kirjaamiseen ja opettajille puolestaan paikka tehtävänantojen ja ohjeistuksia jakamiseen omille oppilaille tai kaikille palvelun käyttäjille.

21 Verkkotekniikoiden mahdollisuudet paikkatieto-opetuksessa PaikkaOpin toteutuksessa hyödynnettyjen verkkoteknologioiden käyttöönotto erityisesti paikkatieto-opetuksessa on tuonut mukanaan ratkaisuja ongelmiin, jotka aiemmin ovat vaikeuttaneet tai jopa estäneet paikkatietotaitojen täysipainotteisen opetuksen. Keskeisenä etuna on, ettei opettajien tai muiden käyttäjien tarvitse enää olla paikkatietoammattilaisia vaan he pystyvät keskittymään paikkatietotaitojen opettamiseen. Verkkoselain on monelle entuudestaan tuttu sovellus, joten käytön aloittamisen kynnys madaltuu. Lisäksi palvelun sisältämät paikkatietoaineistot on pyritty ryhmittelemään ja työstämään valmiiksi käyttökelpoiseen muotoon, joten peruskäytön aloittaminenkin on nopeaa. Opettajien ei tarvitse välttämättä ottaa kantaa käytettävän ohjelmiston valintaan, soveltuvuuteen, hankintaan, eikä myöskään lisenssien riittävyyteen. Erillistä paikkatietosovellusta ei tarvitse erikseen asentaa. Riittää, kun käytössä on nykyaikainen verkkoselain ja kunnollinen tietoliikenneyhteys. Tämä vapauttaa opettajat ja oppilaat aiemmista monien paikkatietosovelluksien aiheuttamista laite- ja järjestelmäriippuvuuksista. Koska erillistä paikkatietosovellusta ei tarvitse erikseen asentaa, ei myöskään sen päivittämisestä tarvitse erikseen huolehtia. Selainpohjaista sovellusta voidaan ylläpitää keskitetysti, jolloin uudet muutokset ja ominaisuudet päivittyvät kaikille käyttäjille. Erillisiä paikallisesti tallennettavia aineistoja ei tarvitse hankkia kone- tai oppilaitoskohtaisesti. Opettajien ei tarvitse käyttää omaa aikaa ja vaivaa sen miettimiseen, onko aineiston tuottajan tai välittäjän tarjoama siirtoformaatti tai koordinaattijärjestelmä mahdollisesti yhteensopiva jo käytössä olevien järjestelmien kanssa. Esitystavat ja aineistot on valmiiksi työstetty keskenään yhteensopiviksi. Verkkoteknologian myötä aineistojen ajantasaisuudesta ei tarvitse huolehtia, sillä aineistot kysellään periaatteessa aina suoraan aineiston tuottajan omasta rajapintapalvelusta. Toisinaan käytetään palvelun nopeuttamiseksi myös välityspalvelimia, jolloin aineistokyselyä ei tarvitse joka kerta toimittaa aineiston alkuperäiselle tarjoajalle. Kun aineistoa kysellään suoraan aineiston tuottajan rajapintapalvelusta, voidaan olettaa, että aineistot ovat niin ajantasaisia kuin mitä aineiston tuottajat kykenevät tarjoamaan.

Lisää kurssikokemuksia hanke.paikkaoppi.fi Kulttuuriympäristöä uusin silmin Turun yliopiston Kulttuurituotannon ja maisemantutkimuksen koulutusohjelma on toteuttanut useita kulttuuriympäristökasvatukseen liittyviä hankkeita. PaikkaOppi sopii erinomaisesti kulttuuriympäristökasvatuksen työkaluksi. Hankkeiden tavoitteena on ollut popularisoida kulttuuriympäristöihin liittyvää tutkimustietoa opetuskäyttöön ja kulttuurimatkailuun. Tietoa tuotetaan jatkuvasti sekä tutkimushankkeissa että erilaisissa maankäytön suunnitteluun liittyvissä inventoinneissa. Tiedon uudelleen muotoilu ja jakaminen julkaisujen kautta on kallista. PaikkaOppi sen sijaan on kaikkien ulottuvilla ilman lisäkustannuksia. Sähköisessä oppimisympäristössä tietoa voidaan myös päivittää helposti. Kartta-alusta mahdollistaa paitsi oppilaitten omien havaintojen kirjaamisen, myös maisemantutkimukseen olennaisesti kuuluvan eri aikatasojen karttojen vertailun nykyajan maiseman kanssa. Satakunnan ympäristökoulu-hankkeessa tuotettiin opetuspaketteja Selkämeren teemavuoden tapahtumiin ja Porin yläkoulujen, Säkylän yhteiskoulun sekä Huittisten Mommolan ja Loiman kylien kulttuuriympäristöistä. Opetuspaketeissa tutustutaan Selkämereen, rakennettuun ympäristöön, maisemaan ja oppilaitten lähiympäristöön suorittamalla pienimuotoinen tutkimus. Omat havainnot raportoidaan kartta-alustalla. PaikkaOppi sopii erinomaisesti kulttuuriympäristökasvatuksen työkaluksi. Vuosina 2011-2013 toteutettavassa Osana omaa ympäristöä hankkeessa ympäristötiedon popularisointia jatketaan virtuaalisen ympäristöpolun konseptin avulla. Ympäristöpolku sisältää PaikkaOpin työkirjaan tuotettavan opetusmateriaalin, maastossa sijaitsevia havaintorasteja, Paikkaopin työkirjassa ja kartta-alustalla sijaitsevia havaintorasteja sekä työkirjana ja karttaalustalle tuotavia havaintoja. Virtuaalisen ympäristöpolun aineistot johdattavat oppilaat ja matkailijat Nakkilan, Porin, Karvian, Kokemäen ja Selkämeren kansallispuiston maisemiin. Laura Puolamäki suunnittelija Turun yliopisto

23 Opetussisältöjen suunnittelu verkkopalveluun Lähtökohtana paikkatiedoilla oppiminen PaikkaOppi-hankkeen ensisijaisena tavoitteena ei ole ollut paikkatietotekniikan vaan paikkatiedolla oppimisen tukeminen. Tämän tavoitteen toteutumiseksi hankkeessa pyrittiin luomaan opetussisältöjä, jotka tukisivat ja madaltaisivat verkkopalvelun käytön aloitusta ja toisivat samalla monipuolisesti esille paikkatiedon erilaisia sovellusmahdollisuuksia. Valmiit tehtävät koettiin ensiarvoisen tärkeiksi palvelun suunnittelun aikana, jotta opettajat ja oppilaat pääsisivät oppimisympäristön käytössä alkuun. Juuri tehtävien ja sovellusmahdollisuuksien puute on nähty ongelmaksi, kun paikkatietojärjestelmiä on aiemmin tuotu kouluihin. Verkkopalvelun opetussisältöjen suunnittelun lähtökohtana oli, että vaihtelevia tehtäviä ja tietosisältöjä hyödyntävä opetus voidaan toteuttaa luokassa verkkotyöskentelynä, itsenäisesti vaikka kotikoneelta tai yhdistämällä opetukseen kenttäopetusta ja oppilaiden tuottamaa paikkatietoa omasta lähiympäristöstään. Opetussisältöjen ei myöskään haluttu rajoittuvan vain maantieteen oppiaineeseen vaan ne toteutettiin siten, että ne soveltuvat osaksi esimerkiksi biologian, yhteiskuntaopin tai historian opetusta. Opetussisältöjen teemat ja laajuus suunniteltiin tukemaan ensisijaisesti lukioiden opetussuunnitelmaa. Toteutettujen oppituntikokonaisuuksien sisältö vaihteli maantieteen ja paikkatiedon perustiedoista ympäristön ja yhteiskunnan tutkimukseen - paikkatietoa soveltaen. Tehtävien lähtökohtana oli tarjota sekä tehtävää tukeva teoriasisältö että varsinainen soveltava kokonaisuus. Kukin tehtävä suunniteltiin niin, että käyttäjältä ei vaadittu palvelun tai paikkatietotekniikoidenlaaja etukäteistuntemusta vaan että tehtävän suorittamisen vaatimat työkalut tulevat tutuiksi tehtävien edetessä. Lisäksi oppituntikokonaisuudet suunniteltiin niin, että ne voitiin suorittaa koulun yhden oppitunnin aikana. Oppituntikohtaisten ja teemaltaan rajattujen tehtävien lisäksi verkkopalveluun haluttiin luoda ohjeita laajempien ja soveltavampien opetuskokonaisuuksien toteuttamiseen. Nämä projektimallit pyrittiin toteuttamaan niin, että ne samalla antaisivat opettajille mahdollisimman monipuolisesti ohjeita projektin toteuttamiseen, mutta samalla mahdollistaisivat projektin soveltamisen kuhunkin ympäristöön ja kouluun. Yhteensä hankkeen pilottivaiheessa palveluun toteutettiin kymmenen oppituntikokonaisuutta sekä viisi projektimallia. Kaikki tuotetut opetussisällöt ovat luettavissa verkkopalvelun tehtäväkirjassa kohdassa Opetusmateriaalit. Oppituntikokonaisuudet Toteutetut oppituntikokonaisuudet jaoteltiin kolmeen ryhmään, kartografian perusteisiin, paikkatiedon perusteisiin sekä paikkatiedon soveltaviin tehtäviin, joissa tutkimuskohteena on pääasiassa oppilaan oma lähiympäristö. Kartografian perusteiden tehtävät suunniteltiin sekä yläkouluun että lukioon. Niiden tavoitteena oli perehdyttää opiskelijat kartografisen esitystavan peruskäsitteisiin

24 PaikkaOpin tehtäväkirjan valmiit oppituntikokonaisuudet tarjoavat lähtökohdan paikkatiedon ja kartografian opiskelulle. Kuvan oppituntikokonaisuudessa tutustutaan karttojen perusominaisuuksiin. kuten mittakaavaan, yleistämiseen, koordinaatistoihin sekä maasto- ja teemakarttojen eroihin. Oppituntien varsinaisissa tehtävissä lähdettiin liikkeelle peruskartan tutkimisesta, käytettyjen värien ja symbolien merkityksestä sekä kartan käyttötarkoituksen pohdinnasta. Tavoitteena oli tutustuttaa opiskelijat kartan perusteisiin ja kartan käyttömahdollisuuksiin tiedon esitystapana. Lisäksi opiskelijat ohjattiin tuottamaan itse karttaesitys käyttäen hyväksi peruskartasta irrotettuja karttatasoja, kuten vesistöaineistoja, liikenneverkkoa sekä maankäyttö- ja maanpeiteaineistoja. Oppituntien toisessa kokonaisuudessa tutustuttiin paikkatiedon perusteisiin, peruskäsitteisiin ja käyttömahdollisuuksiin. Tavoitteena oli perehdyttää opiskelijat niin paikkatiedon tuottamiseen kuin sen hyödyntämiseenkin. Tehtävissä tutkittiin paikkatietojen perusominaisuuksia, kuten ominaisuustietoja ja metatietoja, tutustuttiin vektori- ja rasterimuotoisten paikkatietoaineistojen eroihin sekä pohdittiin, millaisia paikkatietoaineistoja omasta lähiympäristöstä voisi tuottaa ja millä keinoin. Tärkeänä osana oli myös miettiä paikkatiedon soveltamista. Tehtävissä pohdittiin esimerkiksi tiettyjen paikkatietoaineistojen käyttötilanteita, toteutettiin visuaalista paikkatietoanalyysiä erilaisten maankäyttöaineistojen kanssa sekä uppouduttiin esimerkiksi joukkoliikennereittien suunnitteluun paikkatietoa hyödyntäen. Tavoitteena oli pohtia, millaisia aineistoja ja menetelmiä tulisi olla käytössä, jotta tehtävässä suunniteltu linja-autoreitti olisi kaikkein tehokkain. Oppituntien viimeinen kokonaisuus liittyi paikkatiedon sovellusaloihin. Tehtävissä opiskelijat johdateltiin tutkimaan tiettyjä, eri teemoihin liittyviä ilmiöitä erilaisten paikkatietoaineistojen avulla. Tutkittavana olivat muun muassa maa- ja kallioperä, vesistö- ja valuma-alueet, yhdyskuntarakenne sekä kulttuuriympäristö. Aihepiiriin johdattelevan tekstin jälkeisissä tehtävissä pyrittiin tutkimaan ilmiöitä ennen muuta oman kotipaikkakunnan kautta, jolloin opiskelijoilla olisi käytössään omakohtaista tietoa ilmiöiden esiintymisestä ja luonteesta ja mahdollisuus

25 tarkentaa niitä kohdennettujen kenttähavaintojen avulla. Soveltavissa tehtävissä pyrittiin korostamaan paikkatiedon käytön poikkitieteellisyyttä. Tämä näkyi etenkin historiallisten aineistojen käytön kohdalla. Tavoitteena oli osoittaa, että paikkatiedon luonne voi olla ajoittavaa, tässä tapauksessa historiallinen kartta-aineisto, joka voitiin projisoida nykyisten karttojen ja ilmakuvien päälle. Näin voitiin tutkia luonnon- ja kulttuuriympäristössä tapahtuneita muutoksia. Historialliset kartat nähtiin näin historiallisina dokumentteina. Projektimallit Valmiiden oppituntikokonaisuuksien lisäksi PaikkaOpissa tavoitteena oli tarjota opettajille malleja toteuttaa laajempia soveltavia projekteja, jotka eivät rajoittuisi vain yhden tai kahden oppitunnin kestoon. Tätä tarkoitusta varten PaikkaOpiin tuotettiin projektimalliohjeistuksia, jotka käsittelivät mm. aluetutkimuksen tekoa sekä luonto- että kulttuuriympäristön kartoitusta. Monin osin projektimallit suunnattiin lukioiden opetussuunnitelmaan, näin etenkin Aluetutkimuksen projektimallissa, joka suunniteltiin lukion valtakunnallisen GE4-kurssin pohjalta. Projektityössä ohjeistettiin opiskelijat laatimaan aluetutkimus omalta kotipaikkakunnalta tai sen osasta. Työtä varten projektimalliin kirjattiin ohjeellinen runko, eri teemoihin liittyviä kysymyksiä sekä vinkkejä paikkatietoaineistoista, joita työn teossa kannattaa hyödyntää. Valitsemalla aluetutkimuksen kohteeksi oma lähialue pyrittiin samalla lisäämään tutkimuksen syvyyttä. Kuten soveltavien paikkatietotehtävien kohdalla, oman lähialueen tutkimus mahdollisti opiskelijoiden omakohtaisten havaintojen liittämisen osaksi aluetutkimusta. Muissa projektimalleissa toteutettiin luontoympäristöön ja kulttuuriympäristöön kohdistuneita kartoituksia. Esimerkiksi Kasvio kartalla -projektityössä opiskelijat ohjeistettiin toteuttamaan oman koulun lähiympäristöön digitaalinen kasvio paikantamaan ympäristöä erilaisia kasveja, tallentamaan niiden koordinaatit karttapalveluun, lisäämällä karttakohteeseen kuva ja tuntomerkit sekä jakamaan näin saatu tieto muille ryhmäläisille. Oma asuinympäristö paremmaksi -projektityöohjeistuksessa opiskelijat ohjeistettiin puolestaan pohtimaan ja kehittämään oman asuinalueensa tilaa. Opiskelijat saivat ensin tehtäväkseen kartoittaa mahdollisia ongelmakohtia erilaisten teemojen, kuten kevyen liikenteen käytön osalta ja tämän jälkeen sijoittamaan havaintojaan karttapohjalle. Samalla opiskelijat saivat esittää parannusehdotuksia havaittuihin puutteisiin. Tavoitteena projektityössä oli osoittaa, miten paikkatietoa voidaan käyttää tehokkaasti erilaisen tiedon esitys- ja välitystapana. Tärkeää oman asuinalueen kehittämistyössä oli oivaltaa paikkatiedon osallistava käyttö. Paikkatietoa pyrittiin tuomaan esille työkaluna, jolla nuoret ympäristön käyttäjät voivat tuoda esille omia mielipiteitään omasta ympäristöstä. Tällaisenaan työkalua voitaisiin käyttää hyvin kehittämisideoiden keräämiseen ja jakamiseen esimerkiksi kunnan tai kaupungin suunnittelutoimelle.

26 Kokemukset, kehittämisideat ja tulevaisuuden haasteet Pilottikursseilta vauhtia palvelun kehittämiseen PaikkaOpin verkkopalvelu otettiin suunnitellun mukaisesti ensimmäiseksi testikäyttöön hankkeen pilottikouluissa syksyllä 2009. Tavoitteena ensimmäisillä testikursseilla oli tutkia, miten verkkopohjainen oppimisympäristö soveltuu koulukäyttöön, millaisia etuja se tuo opetukseen ja miten opettajat ja oppilaat kokevat palvelun käytön. Ensimmäiset testikurssit järjestettiin Joensuun lyseon lukiossa ja Turun Kupittaan lukiossa sekä myöhemmin myös Turun suomalaisen yhteiskoulun lukiossa. Vuodesta 2009 lähtien hankkeen omaan hankeblogiin (hanke.paikkaoppi.fi) kirjattiin pilottikurssien kokemuksia ja käytäntöjä. Joensuun lyseossa oppimisympäristöä hyödynnettiin lukion valtakunnallisella aluetutkimuksen kurssilla, jolla opiskelijat laativat aluetutkimuksen oman kotikuntansa tietystä kaupunginosasta. Opiskelijat tarkastelivat tutkimusalueitaan PaikkaOpin karttapalvelun avulla ja tuottivat varsinaisen aluetutkimusesityksensä oppimisympäristön työkirjaan. Kurssin lopulla kaikkien opiskelijoiden tutkimustyöt olivat muiden opiskelijoiden ja opettajan luettavissa suoraan verkkoselaimella. Turun Kupittaan lukiossa palvelua testattiin puolestaan ensimmäiseksi osana Lappiin suuntautunutta vaelluskurssia. Opiskelijat tutustuivat vaellusreittiin karttapalvelun aineistojen avulla, tallensivat kuljetun reitin GPS-laitteisiin ja vaelluksen jälkeen liittivät retken aikana otetut kuvat ja ympäristöhavainnot yhdelle karttapohjalle. Lisäksi oma kurssikokonaisuus järjestettiin palvelun muiden ominaisuuksien testaamiseen. Kokonaisuudessaan pilottikursseja toteutettiin pilottikouluissa lukuvuosina 2009 2012 yhteensä 14 kappaletta. Pilottikursseilla testattiin sekä palvelun teknistä soveltuvuutta opetuskäyttöön että toteutettujen pedagogisten mallien käyttöä. Kunkin kurssin päätyttyä opettajat arvioivat opiskelijoilta saatua palautetta ja laativat kokemuksista raportin. Havaitut virheet korjattiin, ongelmatilanteisiin pyrittiin löytämään ratkaisuja, ja palautteen kautta syntyneet kehitysideat olivat pohjana palvelun päivityksille. Korjauspäivityksiä palveluun pyrittiin toteuttamaan noin kuukauden välein. Toteutettujen pilottikurssien sisällöissä pyrittiin korostamaan paikkatiedon soveltamista eri aihealueiden tutkimukseen. Paikkatietoa hyödynnettiin esimerkiksi maiseman muutoksen tutkimukseen sekä sosiaalisten arvojen kartoittamiseen oppilaiden lähiympäristössä. Maiseman muutoksen tutkimus toteutettiin maantieteen ja historian oppiaineiden yhteisellä kurssilla, jossa oppilaiden tehtävänä oli tutkia kulttuuri- ja luonnonmaisemassa tapahtuneita muutoksia vertaamalla historiallisia kartta-aineistoja tämän päivän karttoihin ja ilmakuviin. Sosiaalisten arvojen kartoituksessa oppilaiden tehtävänä oli puolestaan tutkia omaan lähiympäristöön liittyneitä kokemuksia merkitsemällä karttapohjalle muun muassa pelottavia, kauniita, mielenkiintoisia ja rumia paikkoja. Menetelminä tiedon keruussa käytettiin haastatteluja ja havainnointia. Karttaa käytettiin tällöin

27 kerätyn monimuotoisen tiedon interaktiivisena esitysalustana, joka voitiin esitellä myös koulun ulkopuolisille tahoille. Pilottikurseilla toteutetut sisällöt ja kokonaisuudet olivat monelta osin ainutlaatuisia koko Suomessa. Turun Suomalaisen Yhteiskoulun lukion toteuttamalle, maantieteen ja äidinkielen yhteiselle projektityölle Historia virtaa täl ja toispual jokke palkittiin parhaana oppilastyönä Biologian ja maantieteen opettajien liiton ja Äidinkielen opettajien liiton järjestämässä Mistä olet? kulttuuriympäristöprojektissa. Oppilastyössä Turun läpi virtaavan Aurajoen historiaa ja maisemia tallennettiin ja esiteltiin interaktiivisella karttapohjalla runoin, videopätkin ja kuvin. Kokemukset palvelun käytöstä Pilottikouluissa järjestettyjen ensimmäisten kurssien jälkeen PaikkaOpin verkkopalvelun käyttö on tasaisesti lisääntynyt ja laajentunut myös ensimmäisenä mukana olleiden koulujen ulkopuolelle. Lukuvuoden 2011 2012 päättyessä oppimisympäristöpalvelun käyttäjiksi oli rekisteröitynyt noin 600 opettajaa, jotka edustavat liki 300 koulua ja oppilaitosta. Syksyllä 2011 oppimisympäristön käyttö tuli mahdolliseksi myös ilman rekisteröitymistä, mikä edelleen helpotti palvelun käyttöönottoa. Käyttäjiltä saadun palautteen mukaan oppimisympäristö on tarpeellinen ja hyödyllinen lisä maantieteen, paikkatiedon ja ympäristötutkimuksen opetuksessa. Verkkopalvelun laajempi käyttäjäseuranta käynnistettiin vuoden 2010 syyskuusta lähtien. Käyttäjien määrä on tasaisesti kasvanut vuodesta 2010 kevääseen 2012. Keskimääräinen käyttöaste on ollut n. 4500 käyntiä kuukaudessa (kesä- ja heinäkuussa n. 1000 käyntiä/kk). Vuoden 2012 alussa PaikkaOppia käytti keskimäärin n. 200 käyttäjää päivässä mukaan lukien viikonloput. Palvelun laajempaa käyttöä tutkittiin suuntaamalla verkkokyselyt palvelun opettajakäyttäjille keväällä 2011 sekä keväällä 2012. Kyselyjen avulla selvitettiin, miten maantieteen aineenopettajat hyödyntävät paikkatietoa ja PaikkaOppia opetuskäytössä sekä miten he yleisesti hyödyntävät tieto- ja viestintätekniikkaa opetuksessaan. Vuoden 2011 kyselyyn vastasi yhteensä 33 opettajaa ja sitä täydennettiin vielä kuuden opettajan teemahaastatteluilla. Kyselyn tuloksia hyödynnettiin vuonna 2011 Turun yliopiston Maantieteen ja geologian laitokselta valmistuneessa pro gradu-tutkielmassa. Vuonna 2012 toteutuneeseen kyselyyn vastasi puolestaan yhteensä 35 opettajaa. 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Käyntejä PaikkaOppi-sivuilla 2010-2012 Syyskuu Lokakuu Marraskuu Joulukuu Tammikuu Helmikuu Maaliskuu Huhtikuu Toukokuu Kesäkuu Heinäkuu Elokuu Syyskuu Lokakuu Marraskuu Joulukuu Tammikuu Helmikuu Maaliskuu Huhtikuu PaikkaOpin verkkopalvelun kävijämäärät ovat kehittyneet lukukausien 2010-2011 ja 2011-2012 aikana suotuisasti.

Lisää kurssikokemuksia hanke.paikkaoppi.fi Turkulaiset lukiolaiset maiseman ja historian jäljillä Miten varsinaissuomalainen kulttuurimaisema on muuttunut parin viime vuosisadan aikana? Miten maaseutuasutus on sijoittunut jokilaaksoihin? Miten erilaiset luonto-olot ovat muovanneet maisemaa nykyiseen muotoonsa? Siinä muutamia kysymyksiä, joihin Turun suomalaisen yhteiskoulun lukion ja Kupittaan lukion opiskelijat miettivät vastauksia lukioiden yhteisen erikoiskurssin aikana. Maisema ja ympäristö -kurssin tavoitteena oli tutkia maisemaa ja sen muutoksia niin kulttuuriympäristön kuin luonnonolojenkin kannalta PaikkaOpin verkko-oppimisympäristöä hyödyntäen. Opiskelijat saivat päästää luovuutensa valloilleen, kun maisemaa muovailtiin ilmakuvien ja karttojen avulla savesta. Maantieteen ja historian oppiaineiden yhteistyönä tuotetun pilottikurssin teemat liikkuivat maantieteestä ja geologiasta aina rakennushistoriaan ja arkkitehtuuriin saakka. Kurssin luento-osuuksilla tutustuttiin muun muassa kartoituksen historiaan, maisemantutkimukseen sekä maaseudun elämänmenoon 1800-luvun Suomessa. Opiskelijat saivat myös päästää luovuutensa valloilleen, kun maisemaa muovailtiin ilmakuvien ja karttojen avulla savesta! PaikkaOpin kartta-alustalla opiskelijat vertailivat 1800-luvun karttoja uusiin ilmakuviin ja tutkivat maisemassa ja ympäristössä tapahtuneita muutoksia. Työssä käytettiin hyväksi Varsinais-Suomen maakuntamuseon tuottamia ja keräämiä historiallisia kartta-aineistoja sekä rakennusinventointitietoja. Huhtikuussa ja toukokuussa opiskelijat suuntasivat kenttäretkille entisen Halikon alueille Rikalaan ja Märynummeen. Retkillä opiskelijat havainnoivat maisemaa ja ympäristöä maastossa kulkien. Mukana oli kameroita sekä GPS-paikantimia, joilla havaintojen sijainnit tallennettiin ja tuotiin lopuksi oppimisympäristön kartta-alustaan. Kurssin lopuksi opiskelijat saivat vielä esitellä omia havaintojaan oman teeman mukaisesti koko ryhmälle. Retkillä opastusta antoivat Museoviraston ja Varsinais- Suomen maakuntamuseon asiantuntijat. Kurssin suunnittelusta vastasivat historian opettaja Christiane Ala-Nissilä ja maantieteen opettaja Nina Brander Turun suomalaisen yhteiskoulun lukiosta sekä maantieteen opettaja Jukka Tulivuori Kupittaan lukiosta. Suunnitteluun on osallistunut myös Varsinais-Suomen maakuntamuseon tutkija Paula Saarento.

29 Kyselyjen mukaan opettajat ovat hyödyntäneet PaikkaOppia useimmiten osana lukion aluetutkimuksen kurssin sisältöjä, erityisesti aluetutkimuksen toteuttamisessa ja tutustuttaessa paikkatiedon ja kartografian perusteisiin. Aluetutkimuksen kurssin tavoitteisiin palvelun koettiin soveltuvan pääosin hyvin, joskin aineistojen rajoittuminen vain Suomeen nousi ongelmaksi tapauksissa, joissa opiskelijat halusivat valita tutkimuksen kohteeksi vieraan valtion. Kevään 2012 kyselyssä opettajat kertoivat käyttävänsä monipuolisesti palvelun eri työkaluja. Yli puolet vastaajista ilmoitti käyttäneensä keskeisistä karttatyökaluista (muun muassa digitointi, mittaus, tulostus, työtilan tallennus, GPSlaitteen käyttö) yli kolmea. Mobiilisovelluksen käyttöä ei vastaajista kukaan ollut vielä testannut, mutta tähän vaikuttanee se, että sovellus tuli käyttöön vain muutamaa viikkoa ennen kyselyn toteuttamista. Kevään 2012 kyselyssä 60 prosenttia opettajista koki palvelun käytön onnistuvan itseltään melko sujuvasta tai sujuvasti. Sen sijaan hieman alle puolet opettajista katsoi oppilaiden onnistuvan palvelun käytössä melko sujuvasti tai sujuvasti. Palvelun käytön haastavaksi tai vaikeaksi kokeneet opettajat puolestaan arvioivat yleensä oppilaiden onnistuvan palvelun käytössä itseään paremmin. Tähän saattaa vaikuttaa nuorten oppilaiden muuten sujuva tietotekniikan hallinta. Toteutettujen kyselyjen perusteella PaikkaOpin ja tieto- ja viestintätekniikan yleinen hyödyntäminen tukee lukion opetussuunnitelman perusteiden mukaisten maantieteen opetuksen tavoitteiden toteutumista. Monet vastaajat kuitenkin kiinnittivät huomiota siihen, että opetussuunnitelman tavoitteet ovat monessa suhteessa kovin yleisiä, eikä niiden toteuttaminen koulun arjessa ole kovin helppoa. Tulevaisuuden haasteena opettajien täydennyskoulutus PaikkaOppi-hankkeen tärkeimpänä antina voidaan pitää sen kautta saatuja kokemuksia paikkatiedon kouluopetuksen kehittämistarpeista sekä siitä, miten paikkatiedon verkko-opetusta voidaan jatkossa kehittää. Palvelun käytöstä saatu palaute osoittaa, että opettajat ovat innokkaita ja osaavia hyödyntämään helppokäyttöisiä verkkoresursseja tehokkaasti ja monipuolisesti osana opetusta. Opettajat ovat suhtautuneet myönteisesti PaikkaOpin palvelun käyttöön. Palvelun monipuolisten ominaisuuksien ja paikkatietoaineistojen ansiosta sen hyödyntäminen ei rajaudu yhteen käyttötapaan. Opettajat ovat kokeneet onnistuneensa soveltamaan palvelua oman koulunsa tarpeisiin ja esimerkiksi koulun oman lähiympäristön tarkasteluun. Hanke on myös onnistunut helpottamaan paikkatietotaitojen kouluopetusta, mutta kaikkia paikkatieto-opetuksen haasteita ei palvelun käytön kautta ole voitettu. Merkittävän haasteen opetukselle asettaa jatkossakin täydennyskoulutuksen tarve. Täydennyskoulutuksen tarve näyttäytyy PaikkaOpin nykyisille opettajakäyttäjille yhtä tärkeänä kuin yli kymmenen vuotta sitten tehdyissä paikkatieto-opetusta koskevissa kotimaisissa selvityksissä. Opettajien halukkuus osallistua koulutuksiin onkin korkea. PaikkaOpin käytöstä keväällä 2012 toteutettuun kyselyyn vastanneista opettajista kolme neljännestä oli osallistunut paikkatiedon täydennyskoulutuksiin, osa useammin kuin kerran. Uudet opettajat ovat saaneet aiempaa parempaa koulutusta paikkatietojen käsittelyyn ja heidän valmiutensa asian opettamiseen ovat selkeästi kehittyneet. Tekniikan nopean kehityksen vuoksi opettajakunnassa tulee kuitenkin jatkuvasti olemaan opettajia, joilla ei ole riittäviä valmiuksia ja varmuutta ohjelmistojen ja palveluiden käyttöön. Kampanjamuotoisen koulutuksen sijaan opettajat tarvitsisivat jatkuvaa tai ainakin

30 oikea-aikaista tukea. Lisäksi sovellusten teknisen toiminnan hallinnan sijaan täydennyskoulutusten tulisi panostaa aiempaa soveltavampien ja monipuolisempien käyttötapojen opetukseen. Helposti lähestyttävä verkkopohjainen palvelu mahdollistaa laajempien ja heterogeenisempien paikkatiedon käyttäjäryhmien tavoittamisen myös täydennyskoulutuksessa. Erillisten koulutushankkeiden sijaan on tarvetta luoda uudenlainen täydennyskoulutuskonsepti, joka hyödyntää monipuolisesti opettajien keskinäistä vertaistukea, opettajankoulutusta, opetuksen sidosryhmiä sekä keskitettyä paikkatieto-oppimisen tukipalvelua. Paikkatietotoimijoiden yhteistyöhön perustuvaa täydennyskoulutusta ja opettajien tuutorointia voisi olla mahdollista järjestää kestävästi ja kattavasti eri alueilla ja koulutusasteilla. Oman haasteensa PaikkaOpin kaltaiselle verkkopalvelulle asettaa sen hankerahoituspohja. Vaikka verkkopalvelu helpottaa opettajien osaamispaineita, se ei vähennä tekniikan tai aineistojen ylläpidon ja kehittämisen tarvetta palvelun ylläpitäjältä. PaikkaOppi-hankkeen aikana on syntynyt ainutlaatuinen asiantuntijaverkosto, jonka yhteistyöllä paikkatieto-opetuksen kehittämiselle on luotu erinomainen perusta ja lisäksi tuotu paikkatiedon tuottajat ja erilaiset käyttäjät luontevasti yhteen. Samaan aikaan Suomessa on rakennettu kansallista paikkatietoinfrastruktuuria, jonka yhtenä tavoitteena on tukea kansalaisten koulutusta asiantunteviksi paikkatiedon käyttäjiksi. Yhtenä vaihtoehtona palvelun jatkuvuudelle onkin valjastaa PaikkaOppi-hankkeen tuottama osaaminen kansallisen paikkatietostrategian tavoitteiden tueksi ja pyrkiä rakentamaan kestävä ja kehittyvä paikkatiedon oppimispalvelu, jonka saatavuus on turvattu kaikissa Suomen kouluissa nyt ja tulevaisuudessa. Opetuskäyttö asettaa haasteen paikkatiedon tuottajille PaikkaOppi-hankkeen kehityskulku on hyötynyt INSPIRE-direktiivin mukanaan tuomista edistysaskelista koskien kansallisten paikkatietoaineistojen saatavuutta ja käyttöä. Hankkeen aikana paikkatietoaineistojen yleinen saatavuus Suomessa onkin parantunut huomattavasti. Esimerkiksi Suomen ympäristökeskuksen OIVA-välityspalvelu ja CSC:n toteuttama PaITuli-palvelu ovat mahdollistaneet aineistojen latauksen käyttäjien omaan käyttöön. Viimeisin suuri paikkatietoaineistojen avautumista koskeva uudistus oli Maanmittauslaitoksen päätös avata paikkatietodata avoimeen jakeluun vuoden 2012 keväällä. Verkkotekniikan mahdollistaessa yhä moninaisempien aineistojen käytön on kuitenkin muistettava, että useimpia paikkatietoaineistoja ei ole ensisijaisesti suunniteltu opetusmateriaaleiksi. Paikkatietojen opetuskäyttö muodostaakin merkittävän haasteen paitsi kouluille ja aineistojen hyödyntäjille myös aineistojen tuottajille. Opetuskäytössä tulisikin korostaa aineistojen luettavuuden ja käytettävyyden merkitystä sekä ottaa paremmin huomioon aineistojen ominaisuustietojen, metatietojen sekä visualisoinnin mahdollisuuksia. PaikkaOpin kohdalla monia Suomen kansallisia paikkatietoaineistoja on kyetty hyödyntämään melko suoraviivaisesti. Rajapintapalveluiden käyttö ei kuitenkaan ole aina tuottanut opetuspalvelun näkökulmasta parasta mahdollista tulosta. PaikkaOpin karttapalvelussa on tehty erikoisratkaisuja, joissa aineistoihin on lisätty käyttöä opastavaa informaatiota. Esimerkiksi Maanmittauslaitoksen ortoilmakuviin lisättiin ohje suurentaa karttanäkymän tarkastelumittakaavaa, mikäli tarkastelumittakaava alittaa aineistolle asetetun mittakaavarajan. Geologisiin aineistoihin puolestaan lisättiin kattavuuskartta, jotta käyttäjä osaa lähentää karttaa maantieteellisesti rajoitetun aineiston oikeaan kohtaan. Lisäksi karttapalvelussa kaikkien aineistojen yhteyteen

31 tuotettiin metatiedot, jotka soveltuvat virallisia kuvaustietoja paremmin kouluopetuksen käyttöön. Myöskään välitettyjen aineistojen tarjoamat valmiit visualisoinnit eivät aina ole kartografisesti parhaita mahdollisia, etenkään opetuskäytön havainnollisuuteen pyrkivästä näkökulmasta. Pahimmillaan aineistoista on vaikea tuottaa intuitiivisia karttanäkymiä. Keskeisen ongelman muodostaa rasterimuotoinen aineistojen välitys, joka ei mahdollista käyttäjän tekemiä muutoksia aineistojen visualisointimäärityksiin. Ongelma poistuu, kun aineistoja päästää laajamittaisesti välittämään vektorimuotoisina. PaikkaOpin aikana aineistojen välitystä vektoripohjaisesti testattiin pienimuotoisesti. Suomalaisessa kontekstissa yhden haasteen paikkatietoaineistojen opetuskäyttöön asettaa aineistojen kieli. Valtakunnalliset aineistot Suomessa tuotetaan lähes yksinomaan suomeksi, jolloin aineistojen ruotsinkielinen käyttö ja hyödyntäminen voi vaikeutua. Tämä voi asettaa eri kieliryhmät eriarvoiseen asemaan paikkatietotaitojen opetuksessa. Verkkotekniikoiden mahdollisuudet tulevaisuudessa PaikkaOppi on kyennyt ratkaisemaan keskeisiä paikkatieto-opetuksen teknisluontoisia ongelmakohtia. Verkkopohjaisen paikkatietotyöskentelyn suurimmat puutteet tai epäkohdat suhteessa perinteisiin työpöytäsovelluksiin liittyvät tiedon analysointiin ja aineistojen jatkojalostamismahdollisuuksiin. Työpöytäjärjestelmiin on usein koottu työkaluja, joilla eri aineistojen välillä on mahdollista tehdä erilaisia analyysejä, ja ilmaista lopputulokset erilaisina visualisointeina ja teemakarttoina. Omien aineistojen tuottaminen ja visualisointi on mahdollista, mutta verkkoympäristössä niiden analysointi ja jatkojalostaminen on haasteellista. Teknisesti asia on toteutettavissa jo hyvin pitkälle, mutta haaste liittyy etenkin toimivan käyttöliittymätoteutuksen rakentamiseen sekä palvelujen toteuttamiseen. Analysointityökalut voidaan hajauttaa verkkoon hyödyntämällä paikkatietoalalla kehitettyä ratkaisua - OGC:n kehittämää Web Processing Service (WPS) -standardia. Tämä mahdollistaa sen, ettei prosessointiin ja analysointiin liittyvää laskentaa tarvitse implementoida verkosta käynnistettävään asiakassovellukseen. Prosesseja ajetaan WPS-rajapintojen kautta etäpalveluissa, jolloin asiakaskoneen resurssit säästyvät. Asiakassovelluksen tehtäväksi jää tällöin muodostaa kyselyt rajapintaan ja esittää sieltä palautuva vastaus käyttäjälle. Toistaiseksi WPS-rajapintapalveluja on hyvin suppeasti tarjolla. Lisäksi integroiminen selainpohjaiseen käyttöliittymään on haastavaa, sillä sellaisia geneerisiä selainpohjaisia käyttöliittymäkirjastoja, jotka kykenisivät käynnistämään minkä prosessin tahansa ja esittämään sen tulokset aineistosta riippuen esim. taulukko-, graafitai karttamuodossa, ei ole juurikaan valmiina. Toinen mielenkiintoinen ja mahdollinen kehityslinja olisi tuoda yhteisöllinen paikkatiedon keruu PaikkaOppi-ympäristön kautta opiskelijoiden tietoisuuteen. Erinomaisena aineistopohjana voitaisiin käyttää esim. OpenStreeMap (OSM)-tietokantaa, jonka täydentäminen vaikkapa koulun lähiympäristöstä konkretisoisi tehokkaasti tiedonkeruun näkökulmaa paikkatietojen viitekehyksessä.

Lounaispaikka