3 LUMA-HANKKEET JA NIIDEN TOTEUTUMINEN

3 LUMA-HANKKEET JA NIIDEN TOTEUTUMINEN Tässä luvussa kuvataan tarkistetussa LUMA-ohjelmassa määriteltyjen hankkeiden toteutumista. Koska talkoolaisten toiminta on saanut hyvin moninaisia muotoja, näitä esitellään monissa kohdissa kuntien, oppilaitosten, korkeakoulujen ja sidosryhmien raporteista poimituilla lainauksilla, jotka erottuvat muusta tekstistä poikkeavan tekstilajinsa puolesta. Perusopetuksen vuosiluokkia 1 6 kutsutaan vuoteen 1999 asti käytössä olleella termillä ala-aste ja vuosiluokista 7 9 käytetään vastaavasti termiä yläaste. Käsitettä LUMA-aineet käytetään yhteisnimityksenä matematiikasta, fysiikasta, kemiasta, biologiasta ja maantiedosta/maantieteestä. 3.1 KEHITTÄMIS- JA INFORMAATIOVERKOSTO Alkuperäinen hanke: Muodostetaan 25 kunnan ja kuuden normaalikoulun kehittämis- ja informaatioverkosto Tarkistettu hanke: Jatketaan Opetushallituksen käynnistämää kuntien, koulujen ja oppilaitosten pilottitoimintaa uudistetussa muodossa ja sidosryhmäyhteistyötä, sekä tehostetaan saatujen tulosten levittämistä Toimijoina Opetushallitus, kunnat, koulut, oppilaitokset Opetushallituksen LUMA-projektin strategiana oli alusta lähtien opetuksen kehittämisverkon luominen valittujen pilottikuntien ympärille. Tämän kehittämisverkon toiminnan yhtenä tavoitteena oli tukea koulujen sisäistä vuorovaikutusta, esimerkkinä opettajien välinen yhteistyö. Toisena tavoitteena oli vahvistaa yhteyksiä muun muassa elinkeinoelämään, matematiikan ja luonnontieteiden asiantuntijoihin, yliopistoihin, kehittämis- ja tutkimuskeskuksiin sekä kansainvälisiin opetuksen uudistajiin. Kaiken taustalla oli ajatus siitä, että pilottikoulujen ympärille muodostettujen kehittämisverkkojen vaikutus ulottuisi vähitellen kaikkiin kouluihin. LUMA-projektissa oli vuosina 1996 1999 mukana 24 suomenkielistä ja kaksi ruotsinkielistä pilottikuntaa, joissa pilottikouluiksi oli nimetty yksi ala-aste, yksi yläaste ja yksi lukio. Helsingissä oli pilottikouluina kaksi kutakin kouluastetta edustavaa koulua. Lisäksi mukana oli 10 normaalikoulua sekä LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 45

jokaisessa pilottikunnassa yksi tai useampi ammatillinen oppilaitos. Joissakin pilottikunnissa oli liitetty myös päiväkoti tai koulun esiopetusluokka mukaan pilottitoimintaan. Toisessa vaiheessa, talkoo-ohjelman tarkistamisen jälkeen, perusstrategia pysyi ennallaan, mutta verkosto muotoiltiin eri tavalla. Kunnille tiedotettiin niistä kriteereistä, joiden perusteella voi päästä LUMA-kunnaksi. Perusedellytys oli, että kunnassa on kaikkien kouluasteiden kouluja ja että kunta ja opettajat sitoutuvat hankkeeseen. LUMA-toiminta edellyttää kunnalta muun muassa seuraavaa: - Kunta toimii kehittämiskeskuksena, jonka toiminta perustuu selkeään suunnitelmaan. - Kunnassa on kouluja, jotka ovat halukkaita kehittämään matematiikan ja luonnontieteiden opetusta. - Kunta sitoutuu varaamaan riittävät taloudelliset mahdollisuudet kehittämistoiminnalle ja opettajien täydennyskoulutukselle. - Kunta sitoutuu osallistumaan täydennyskoulutuksen järjestämiseen myös yhteistyössä lähialueen kuntien kanssa. LUMA-toiminta edellyttää koululta muun muassa seuraavaa: - Koulun opetussuunnitelma tukee matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen kehittämistä. - Opettajat ovat halukkaita ja kykeneviä toimimaan yhteistyössä keskenään ja muiden koulujen kanssa matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen kehittämisessä. - Kouluilla on tai ne luovat toimivia yhteyksiä erilaisiin sidosryhmiin, joita ovat muun muassa kunnan muut koulut ja ammatilliset oppilaitokset, yliopistojen ainelaitokset ja opettajankoulutuslaitokset, yritykset ja elinkeinoelämän järjestöt. - Opettajat ovat valmiit levittämään tietoa omista kokemuksistaan sekä raportoimalla työstään että kouluttamalla alueen toisia opettajia. Koulujen kehittämissuunnitelmien odotetaan kuvaavan toimia, joiden avulla: - Opetusta kehitetään niin, että matematiikan ja luonnontieteiden perusasiat tulevat opituiksi ja että erilaisilla oppijoilla on tasavertaiset mah- 46 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI

dollisuudet nostaa osaamistasoaan. - Opetuksessa etsitään keinoja, joilla tuetaan oppimisvaikeuksista kärsivien ja muuten heikommin menestyvien itsetuntoa ja opiskelumotivaatiota. - Opetusjärjestelyjä ja opetusmenetelmiä monipuolistetaan niin, että havainnoivasta, kokeellisesta ja arkielämän tilanteita hyväksi käyttävästä opiskelusta tulee luonnollinen osa oppimisprosessia. - Opetusjärjestelyjä toteutetaan niin, että tytöille ja pojille taataan yhtäläiset mahdollisuudet osallistua sekä tekstiilityön että teknisen työn opetukseen. - Tietotekniikkaa käytetään hyväksi matematiikan ja luonnontieteiden opiskelussa. - Yhteistyötä tehostetaan sekä LUMA-aineiden kesken että niiden ja muiden oppiaineiden välillä (esimerkiksi käsityö, kotitalous, terveystieto). - Solmitaan ja ylläpidetään yhteyksiä sidosryhmiin. - Hankittua tietoa, taitoa ja kokemuksia sekä syntyneitä innovaatioita levitetään muiden koulujen ja opettajien tietoon. Opetushallituksen LUMA-projektiin haki vuonna 1999 kaikkiaan 78 kuntaa. Mukana on sekä suomen- että ruostinkielisiä kouluja ja oppilaitoksia. Kaikki hakijat hyväksyttiin LUMA-kunniksi. Valituista kunnista muodostettiin 16 alueellista verkkoa. Kullekin verkolle nimettiin yksi, kaksi tai kolme toiminnan koordinoinnista vastaavaa LUMA-yhteistyökuntaa, yhteensä 31. Loput 47 kuntaa saivat nimityksen LUMA-verkkokunta. Kussakin LUMA-kunnassa on kehittämistoiminnassa mukana vähintään yksi alaluokkien ja yksi yläluokkien koulu sekä yksi lukio. Lisäksi projektissa jatkoivat 10 normaalikoulua. Ammatillisia oppilaitoksia tämä hakukierros ei koskenut, vaan aiemmin LUMA-oppilaitoksina olleet saivat luvan jatkaa uusien toimintaperiaatteiden mukaan. Kuntien ja koulujen raporteista vuonna 2002 on pääteltävissä, että kunnat ja koulut eroavat toisistaan monella tavalla. Joukossa on kuntia, joissa kaikki tuntuu onnistuvan, ja kuntia, joissa moni asia on vielä kehityksensä alkuvaiheessa. Vuonna 2000 aloittaneilta ei voi edellyttää samaa panosta kuin vuonna 1996 aloittaneilta. LUMA-strategia on osoittautunut oikeaksi, etenkin toisen vaiheen selkeiden verkkoratkaisujen myötä. Myös valitut kehittämistavoitteet ovat olleet ilmeisen oikeaan osuneita. Suurimmassa osassa kuntia sekä opettajien yhteistyö että kokemusten levittäminen on lähtenyt hyvin liikkeelle. LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 47

Merkittävin muutos lienee tapahtunut opetussuunnitelmien ja opetusmenetelmien kehittämisessä. Jatkumon rakentaminen esiopetuksesta lukioon asti etenee hyvää vauhtia. Havainnollisuuden, kokeellisuuden ja toiminnallisuuden lisääntyminen osana LUMA-opetuksen arkipäivää on mainittu lähes kaikissa raporteissa. Vaihtelevat, kuhunkin oppimisprosessiin sopivat työmenetelmät ovat edistäneet selvästi oppimista. LUMA-talkoiden vaikutusta kouluissa on selvitetty tutkimusprojektissa, jonka toteutti Jyväskylän yliopiston Koulutuksen tutkimuslaitos (Aroluoma 2001). Tutkimuksen tuloksista kerrotaan tarkemmin luvussa 3.2. 3.1.1 LÄHTÖTASOMITTAUKSET Opetushallitus järjesti LUMA-projektin alussa, vuoden 1996 syksyllä, yhdessä Jyväskylän yliopiston Koulutuksen tutkimuslaitoksen kanssa lähtötasomittauksen matematiikassa ja luonnontieteissä (Leino 1997). Lähtötasokokeet järjestettiin peruskoulun 7. luokille ja lukion aloitusryhmille pilottikuntien ja vertailukuntien kouluissa sekä ammatillisen toisen asteen pilottioppilaitosten aloitusryhmille. Osallistuneiden oppilaiden määrä jakautui siten, että yläasteen aloittaneita oli 2 611, lukion aloittaneita oli 2356 ja ammatillisen koulutuksen aloittaneita oli 1 259. Lähtötasomittauksen tehtävät valittiin pääosin kolmannen kansainvälisen matematiikan ja luonnontieteiden koulusaavutustutkimuksen (TIMSS) tehtävistä. Tehtävät olivat tyypeiltään erilaisia, osa oli monivalintatehtäviä ja osa tuottamistehtäviä. Yksittäisten luonnontieteiden osaamista tarkasteltaessa on huomattava, että ainekohtaisia tehtäviä oli liian vähän luotettavien ainekohtaisten johtopäätösten tekemiseen. Lähtötasomittaus uusittiin peruskoulun ja lukion luonnontieteiden osalta syksyllä 1999 (Rajakorpi 2000). Otoskoot olivat jonkin verran pienemmät kuin vuoden 1996 mittauksessa. TULOKSET Tässä kerrotaan vuoden 1996 lähtötasomittauksen tulokset ja kommentoidaan vuoden 1999 tuloksia niiltä osin kuin ne poikkeavat olennaisesti vuoden 1996 tuloksista. Osaamistasot määriteltiin ratkaisuprosenttien perusteella seuraavasti: yli 80 % kiitettävä, 80 % 60 % tyydyttävä, 60 % 40 % välttävä ja alle 40 % heikko. 48 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI

Yläasteen matematiikka Peruskoulun yläasteen monivalintatehtävät osattiin pääosin kiitettävästi, tyydyttävästi tai välttävästi. Heikosti osattuun osioon sijoittui 10 prosenttia tehtävistä. Tulokset olivat yhtenevät pilotti- ja vertailukouluissa. Molemmissa osattiin heikosti arviointiin, mittaamiseen ja mittayksiköihin liittyvät tehtävät sekä tiedon syventämiseen ja ongelmanratkaisuun liittyvät tehtävät. Tyttöjen ja poikien erot eivät olleet tilastollisesti merkitseviä. Toisen asteen matematiikka Monivalintatehtävät osattiin pilotti- ja vertailukouluissa lähes yhtä hyvin. Tarkasteltaessa tehtävien osaamista pitkää, lyhyttä ja ammatillisen koulutuksen matematiikkaa opiskelevien välillä voitiin todeta, että pitkän matematiikan opiskelijat osasivat tehtävät kiitettävästi tai tyydyttävästi. Lyhyen matematiikan opiskelijat vastasivat kiitettävästi, tyydyttävästi tai välttävästi. Ammatillisten oppilaitosten opiskelijat osasivat tyydyttävästi tai välttävästi. Hyvän kouluarvosanan saaneet opiskelijat menestyivät paremmin kuin heikon arvosanan saaneet opiskelijat. Tuottamistehtävät osattiin heikosti lukion lyhyen matematiikan ja ammatillisten oppilaitosten matematiikan ryhmissä. Laajan matematiikan tulokset olivat välttävällä tai heikolla osaamistasolla. Yläasteen luonnontieteet Aihealueittain tarkasteltaessa todettiin fysiikan ja biologian tehtävät osatun lähes kiitettävästi. Kemian, maantiedon ja luonnontieteiden yhteiset tehtävät osattiin välttävästi. Tiedon tulkintaan ja tiedon soveltamiseen liittyvät tehtävät osattiin paremmin kuin muistamiseen ja käsitteen ymmärtämiseen liittyvät tehtävät. Pojat menestyivät hieman paremmin kaikissa ryhmissä. Vertailukouluissa tulos oli tilastollisesti merkitsevä. Paremman kouluarvosanan saaneet menestyivät paremmin myös kokeissa. Syksyn 1999 kokeessa ainekohtainen tulos oli parempi muissa kuin maantiedon ja fysiikan aloihin kuuluneissa tehtävissä. Aihealueittain tarkasteltuna vuoden 1999 kokeen ratkaisuprosentit olivat kaikilla aihealueilla vuoden 1996 koetta paremmat. Tyttöjen osaaminen oli vuotta 1996 lähempänä poikien osaamista, biologiassa he olivat menneet jopa edelle. Vuoden 1999 peruskouluryhmät osasivat monivalintatehtävät selvästi paremmin, tuottamistehtävät huonommin, mutta kokonaisuuden paremmin kuin vuoden LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 49

1996 kokeeseen osallistuneet. Toisen asteen luonnontieteet Luonnontieteiden monivalintatehtävien osaaminen lukiossa hajaantui kaikille osaamistasoille, kuitenkin niin, että tyydyttävästi osatulla tasolla oli eniten tehtäviä. Ammatillisissa oppilaitoksissa välttävästi osatulla tasolla oli eniten tehtäviä. Tuottamistehtävät osattiin heikosti sekä pilotti- että vertailulukioissa ja ammatillisissa oppilaitoksissa. Väittämien osaaminen jakaantui kaikissa koulumuodoissa kiitettävästi, tyydyttävästi ja välttävästi osatuille tasoille. Vuoden 1999 tulokset olivat samantyyppiset. Tehtävätyypeittäin tarkasteltaessa todettiin, että muistamiseen liittyvät tehtävät osattiin lähes kiitettävästi lukioissa ja tyydyttävästi ammatillisissa oppilaitoksissa. Tiedon tulkintaan liittyvät tehtävät osattiin kaikissa oppilaitoksissa välttävästi. Käsitteen ymmärtämiseen liittyvät tulokset oli osattu vain tyydyttävästi. Sekä tiedon tulkinnan että käsitteen ymmärtämisen tulosten hajonnat olivat suuret. Tiedon soveltamistehtävät osoittautuivat kaikille opiskelijoille vaikeimmaksi. Ne osattiin vain välttävästi, ja niissä hajonta oli pienempi kuin muissa ryhmissä. Vuoden 1999 tulokset olivat samansuuntaiset. Aineittain ryhmitellyt tulokset osoittivat, että biologian tehtävät osattiin kiitettävästi pilotti- ja vertailulukioissa ja tyydyttävästi ammatillisissa oppilaitoksissa. Fysiikan, kemian ja luonnontieteiden tehtävistä osattiin vain noin puolet. Vuoden 1999 kokeessa ainekohtainen osaaminen oli muuttunut siten, että biologiankin tehtävistä osattiin enää vain vähän yli puolet. Kokonaisuutena vuoden 1999 pilottilukioiden opiskelijat, erityisesti pojat, osasivat jonkin verran ensimmäisen lähtötasomittauksen opiskelijoita paremmin, mutta verrokkilukioiden tuloksissa ei tapahtunut muutosta. Pilottiryhmän keskimääräinen osaaminen oli vuonna 1999 aavistuksen verrokkeja parempaa, mutta ero ei ole tilastollisesti merkitsevä. Pojat menestyivät tyttöjä paremmin, pilottilukioissa ero oli verrokkeja suurempi. Johtopäätökset Tuottamista ja soveltamista vaativien tehtävien huono osaaminen kaikilla lähtötasoilla ilmensi tarvetta lisätä opetusmenetelmissä ja opetuksessa tutkimuksellista otetta ja asioiden ymmärtämistä, jotta onnistuttaisiin tiedon tuottamisessa, analysoinnissa ja soveltamisessa (Rajakorpi 2000). Juuri näitä 50 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI

asioita LUMA-hankkeessa onkin pyritty kehittämään ja PISA-tutkimuksen tulokset antavat viitteitä myönteisestä kehityksestä. Tulevissa kansallisissa ja kansainvälisissä tutkimuksissa LUMA-hankkeen vaikutuksen pitäisi näkyä selvemmin. 3.1.2 KUNTIEN JA KOULUJEN LUMA Kuntien ja koulujen toimittamat raportit sisältävät monia hyviä kuvauksia tehdystä LUMA-työstä ja mahdollisista esteistä. Esimerkiksi hyvistä kokonaisuuksista on poimittu liitteeseen 7 yhden vuodesta 1996 asti mukana olleen LUMA-kunnan, Mikkelin, toimintamalli. SIDOSRYHMÄT LUMA-hankkeen yhtenä tavoitteena on ollut sidosryhmäyhteistyön lisääminen. Siinä on havaittavissa hyvää edistystä. Yhteistyön muodot ja mallit vaihtelevat, mutta jonkinlaista yhteistyötä erilaisten sidosryhmien kanssa on lähes kaikilla kouluilla. Ala-asteen koulujen yhteistyökumppaneina ovat useimmiten olleet muut koulut, joissakin tapauksissa yhteyksiä on ollut myös erilaisiin yrityksiin ja yhteisöihin. Enemmistö kunnista on raportoinut ala-asteen opetussuunnitelmayhteistyöstä yläasteen koulun kanssa. Yhteisiä hankkeita on ollut myös kunnan koululaitoksen sisällä sekä muiden LUMA-koulujen, muiden ala-asteiden, päiväkotien, lukioiden ja ammatillisten oppilaitosten kanssa. Kunnan laitokset ja ympäristökeskukset ovat monesti olleet yhteistyökumppaneina ala-asteiden projekteissa tai vierailukohteina. Yritysmaailmasta yhteistyökumppaneita on vain pienellä osalla ala-asteita, joillakin kuitenkin jopa kaksi tai kolme. Muita mainintoja ovat esimerkiksi erilaiset yhdistykset, museot ja kirjastot. Jotkut koulut ovat ilmoittaneet oppilaiden vanhemmat yhteistyökumppaneikseen. Yläasteiden ja lukioiden sidosryhmäyhteistyö on pääosin samantyyppistä kuin ala-asteilla. Kouluasteista eniten yhteistyötä on lukioilla varsinkin yritysten ja korkeakoulujen kanssa. Parhaiten yhteistyö on toteutunut koulujen sisäisenä yhteistyönä LUMA-aineiden opettajien ja lähiaineiden opettajien kanssa. Tietoisuus eri kouluasteiden ja opiskeltavien aineiden oppisisällöistä ja opetuksesta yleensä on lisääntynyt ja auttanut opettajia suunnittelemaan opetuksensa paremmin omille oppilailleen sopivaksi. LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 51

Luokanopettajia on koulutettu käyttämään LUMA-välineistöä. Osa on ottanut neuvosta vaarin ja alkanut käyttää koululle edellisen vuoden lopulla hankittuja uusia välineitä. Suurimmat hankinnat on tehty alkuopetuksessa, ja siinä välineitä on käytettykin ahkerasti. Yläasteen koulun yhteistyö vanhempien kanssa on lisääntynyt. Lukioiden kesken koko seudulla yhteistyö on jatkuvaa, jopa lisääntyvää: säännölliset tapaamiset, pienimuotoiset demo- ja ideakoulutukset, yo-palaverit, uusien asioiden opettelutilaisuudet ja stressinpurkutilaisuudet (näissä myös ammattiopetus on mukana). Ilman LUMAa mukana olevat opettajayhteisöt tuskin olisivat koskaan löytäneet toisiaan. Tämä hanke on selkeästi lisännyt yhteistyötämme ja tuonut työhömme sitä jotain, punaisen langan, jonka mukaan voi toimia. Sidosryhmäyhteistyötä tarkastellaan myös luvuissa 3.9 ja 3.10. VERKOTTUMINEN LUMA-projektin alusta on tavoitteena ollut se, että nimettyjen LUMAkuntien kesken ja niiden ympärille syntyy opetuksen kehittämisverkkoja. Niiden on ajateltu yhtäältä tukevan koululaitoksen sisäistä vuorovaikutusta ja toisaalta vahvistavan ulkoisia yhteyksiä muun muassa elinkeinoelämään, matematiikan ja luonnontieteiden asiantuntijoihin, yliopistoihin, kehittämisja tutkimuskeskuksiin sekä kansainvälisiin opetuksen uudistajiin. Vaikutuksen on toivottu ulottuvan vähitellen kaikkiin kouluihin ja oppilaitoksiin. Verkottumisen yhtenä perusajatuksena oli paitsi yhteistyön kehittäminen myös saatujen kokemusten ja syntyneiden innovaatioiden saattaminen muiden tietoon jollain tavalla. Tälläkin osa-alueella toimintaa on joissakin kunnissa runsaasti, mutta joissakin, varsinkin uusissa LUMA-kunnissa, tähän asti ei ole vielä päästy. Kuntien raporteista poimituista esimerkeistä tulevat esille verkottumisen mahdollisuudet ja vaikeudet. Verkkoyhteistyöpalavereja on pidetty kevätlukukaudella, ja ne on koettu mielenkiintoisiksi ja hyödyllisiksi. Varsinkin aineopettajien läsnäolo on ollut merkittävää, sillä olemme saaneet apua 52 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI

heidän aineenhallinnastaan. Tämä yhteistyö kuitenkin on lopahtanut aikapulaan ja siihen, että työn jälkeen opettajat ovat olleet todella liian väsyneitä painavaan ajatustyöhön. Varsinaisen työn ohessa sidosryhmät ovat todella jääneet oheen. Yläasteen ja lukion oppilaitten on ollut mahdollista suorittaa TETjaksoja 3) ala-asteen koulussa ja päiväkodissa LUMA-hengessä. LUMA-septettimme on kokoontunut useasti yhdessä, ja jokainen tapaaminen on ollut koulutustilaisuus. Jokainen on niissä päässyt esittelemään osaamistaan. Koulujen verkottuminen on näkynyt eri koulumuotojen välisinä opetussuunnitelmanivelpalavereina. Metsäteeman yhteydessä erityisesti ala- ja yläasteella, sekä lukion ja ammattikorkeakoulun yhteisinä kursseina. INNOVAATIOIDEN LEVITTÄMINEN LUMA-kuntia ja kouluja on alusta asti kannustettu kertomaan tehdyn työn tuloksista sekä lähialueella että valtakunnallisesti. Tavoitteena on ollut tiedon ja kokemusten välittäminen myös muille opettajille. Paikoin sisäinen ja lähikuntiin ulottuva koulutus on käynnistynyt jo hankkeen alkuvuosina. Paikoin taas opettajat ovat olleet kovin varovaisia ottamaan koulutustehtävän hoitaakseen. Keskusteluissa on ilmennyt eri kunnissa tiettyjä tiedonlevittämisongelmia: muutosvastarinta, vähäinen kiinnostus jaettavaan tietoon ja hankaluudet tiedon levittämisessä. On myös todettu, että laaja alueellinen yhteistyö vaatii kunnilta rahallista panostusta. Merkittävimpiä alueellisia koulutustilaisuuksia ovat olleet LUMAmessut ja muut tapahtumat, joihin muutkin kuin LUMA-opettajat ovat olleet tervetulleita. Myös aineenopettajajärjestöt, erityisesti MAOL ry. 4) ja BMOL ry. 5), ovat jonkin verran levittäneet tuloksia valtakunnallisilla koulutuspäivillään ja jäsenjulkaisuissaan. 3) TET-jaksot ovat työelämään tutustumisjaksoja, joilla peruskoulun yläluokkien oppilaat ovat viikon harjoittelijoina jossakin työpaikassa. 4) Matemaattisten aineiden opettajien liitto 5) Biologian ja maantiedon opettajien liitto LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 53

Mikään ei tapahdu äkkiä, vaan pienin askelin! Etenemistä tapahtuu koko ajan, mutta suuria ahaa-elämyksiä syntyy harvemmin. Inno-vaatio on suhteellinen käsite joillekin uusi ja merkityksellinen voi olla toisille jo rutiinia. Merkittävimpiä asioita lienee opettajien innostuminen LUMA-aineisiin. LUMA-innovaatioiden levittäminen kunnan sisällä on onnistunut vain osittain. Kunnassa järjestettiin omat LUMA-messut ja useita pienempiä koulutustilaisuuksia. Muutaman koulun opettajat ovat olleet aktiivisia, mutta on kouluja, joiden opettajat eivät ole ottaneet osaa oikein mihinkään. Kunnan sisäistä koulutusta on järjestetty eri asteilla opettaville opettajille. Erityisesti on opastettu esiopetuksen ja ala-asteen opettajia kokeellisten opetusmenetelmien käytössä. Myös yhteisiä teemapäiviä on järjestetty esiopetuksen, ala-asteen ja yläasteen välillä. Yläasteella on toteutettu luokka-astekohtaisia projekteja, joissa saman aihekokonaisuuden parissa työskennellään ryhmissä yli oppiainerajojen. Näin harjoitellaan paitsi oppilaiden myös opettajien välistä yhteistyötä, ajankäyttöä ja työn loppuunsaattamista. Samantapaisia erikoispäiviä on ollut myös päiväkotien ja ala-asteiden välillä. Koulu sai keväällä 2001 tavoittelemansa Vihreä lippu -tunnuksen pitkäaikaisesta ja monipuolisesta ympäristökasvatuksestaan. Kysymyksessä on koulujen ja päiväkotien kansainvälinen ympäristökasvatusohjelma, jossa teemoina ovat koulussamme olleet energia ja jätteet. Hanke esiteltiin muiden koulujen edustajille pedagogisessa iltapäivässä. LUMA-koulutustilaisuus oli onnistunut tapa levittää uutta LUMAtietoutta. Tänä lukuvuotena on tarkoitus, että yläluokkien opettajat kouluttavat luokanopettajia fysiikan ja kemian ilmiöiden opettamisessa. Aloitimme viime keväänä esittelytilaisuudet, joissa kukin LUMA-koulu kertoisi ideoistaan. Ikävä kyllä ne eivät koulupäivän jälkeen järjestettyinä kiinnostaneet kunnan opettajia. Levittäminen ei ole onnistunut kuin LUMA-koulujen keskuudessa. Jostain syystä tätä yhteistyötä ei synny. Kaikki hakevat omia projektejaan, joita ei muille esitellä riittävästi. Yritystä on kyllä 54 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI

ollut, esimerkiksi iso koulutustilaisuus, mutta vain saman verkon toisen LUMA-kunnan LUMA-kouluista tuli edustus. 3.1.3 LUMA- HANKE JA AMMATILLINEN PERUSKOULUTUS Ammatillista LUMA-hanketta on toteutettu kahdella eri päätasolla: oppilaitoskohtainen LUMA-toiminta ja Opetushallituksen rahoittamat ja koordinoimat LUMA-projektit. Asiasta kiinnostuneiden ammatillisten oppilaitosten kanssa on tehty LUMA-sopimukset. Näillä sopimuksilla on pyritty antamaan yhtenevät suuntaviivat oppilaitoskohtaisessa LUMA-toiminnassa. Opetushallituksen rahoittamilla ja koordinoimilla LUMA-projekteilla on pyritty kehittämään ja levittämään käytänteitä, jotka tuottavat laaja-alaista lisäarvoa LUMA-opetukseen. A. OPPILAITOSKOHTAINEN LUMA-TOIMINTA Ammatillisten LUMA-oppilaitosten kanssa tehtiin vuosittain LUMA-sopimukset. Tavoitteena oli näiden sopimusten avulla ohjata ja kehittää niitä osioita, jotka LUMA-hankkeen edistyessä koettiin tärkeiksi. Painopistealueina ovat olleet: 1) Soveltavan ja kokeellisen matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen lisääminen. 2) Matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen järjestelyiden sekä menetelmien monipuolistaminen. 3) Eri kehittämishankkeiden vaikutusten arviointi oppimistuloksiin luonnontieteissä ja matematiikassa. 4) Opettajien, oppilaitosten, opettajakorkeakoulujen ja työelämän yhteistyön kehittäminen. 5) Matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen kehittäminen niin, että se edistää sekä sukupuolten välistä tasa-arvoa että kestävää kehitystä. 6) Matematiikan oppimisvaikeuksista kärsivien tunnistaminen ja ohjaus sekä tarvittavan tukiopetuksen suunnittelu ja toteutus. B. OPETUSHALLITUKSEN RAHOITTAMAT JA KOORDINOIMAT HANKKEET LUMA-opetuksen virikemateriaali Hämeen Ammattikorkeakoulu, ammatillinen opettajakorkeakoulu on laatinut verkkopohjaista virikemateriaalia LUMA-opetukseen seuraaville aloille: tekniikka ja liikenne, sosiaali- ja terveysala sekä kaupan ja hallinnon ala. LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 55

Projektissa laadittiin työelämän ammatillisiin opintokokonaisuuksiin perustuvaa LUMA-opintojen opetusmateriaalia, jonka lähtökohtana oli alakohtaiset sovellukset. Tuotetussa virike- ja opetusmateriaalissa on sovellettu ongelmalähtöisen oppimisen metodiikkaa, niin että tehtävien suorittaminen valmentaa yhteisölliseen oppimiseen ja kehittää projektihallinnassa tarvittavia taitoja. Ammatillinen matematiikkakilpailu: AMMATIKKA Tekniikan Opettajat TOP ry:n toimesta järjestetään kansalliset matematiikkakilpailut ammatilliiessa oppilaitoksissa syksyllä 2002. Tavoitteena on että kilpailuun osallistuisi opiskelijoita kaikista eri koulutusohjelmista ja mahdollisimman monista oppilaitoksista. Hankkeen valmisteluryhmä suunnittelee koetehtävät sekä niiden arvostelun, tiedottaa kilpailusta kohderyhmille, koordinoi kilpailuun liittyvät järjestelyt ja kilpailutehtävien arvostelun sekä koordinoi voittajien palkitsemisen. Hankkeeseen liittyen syksyllä 2000 järjestettiin koekilpailu useassa oppilaitoksessa. Matemaattisen tiedon rakenne -julkaisu Tavoitteena on laatia käsikirja opetukseen, jotta opetuksessa voitaisiin antaa kokonaisvaltaisempi kuva matematiikasta ja että oppilas ei kokisi matematiikkaa sarjana irrallisia toimintaohjeita ja -malleja. Hanke on tehty yhteistyössä yleissivistävän linjan kanssa. ABAKUS 2000 -matematiikkaohjelmisto Hankkeessa on kehitetty interaktiivinen matematiikan opetusohjelma, joka on tarkoitettu matematiikan perusasioiden opetukseen ja kertaukseen. Teos on verkkoympäristössä toimiva sivusto. Sen sisältönä on 13-portainen opetuskokonaisuus, jossa käydään läpi matematiikan peruskäsitteitä ja - periaatteita opetuksellisesti relevantissa järjestyksessä. jokainen porras käsittää yhden sisältöalueen. Ammatillinen LUMA-portaali Hämeen Ammattikorkeakoulu, ammatillinen opettajakorkeakoulu on laatinut ja suunnitellut ammatillisen peruskoulutuksen fysiikan, kemian ja matematiikan opetuksen tueksi LUMA-verkkosivuston. Tämän verkkosivuston avulla pyritään välittämään hyvin menestyneitä käytänteitä, linkkejä, sisäl- 56 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI

töjä sekä materiaalia, joilla edistetään LUMA-opetuksen ja opiskelun pedagogista suunnittelua ja toteutusta sekä ammatillisten oppilaitosten LUMAhankkeiden tuntemusta ja tunnettavuutta. Oppimisvaikeuksien tutkimus Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, mitkä koulukohtaiset erot ovat yhteydessä matematiikan oppimiseen, mistä ulkoisista tekijöistä oppimistulosten erot eri oppilaitoksissa voisivat johtua ja miten ne oppilaitoksissa kehittyvät, sekä millaisia seurannaisvaikutuksia niihin liittyy. Tämän avulla pyritään myös selvittämään, miten opiskelijaa tulisi ohjata saavuttamaan parempia oppimistuloksia. Tutkimus jakautuu kahteen osaan, joista yksi toteutetaan peruskouluissa ja toinen ammatillisissa oppilaitoksissa. Opetushallituksen johdolla on pidetty vuosittain ammatillisia LUMA-päiviä, joissa yhtäältä on esitelty Opetushallituksen rahoittamien hankkeiden edistymistä ja toisaalta oppilaitokset ovat esitelleen oman LUMA-toimintansa toteutusta. 3.2 OPETUKSEN ARVIOINTI, TUTKIMUS JA TUTKIJANKOULUTUS Tehostetaan matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen arviointia, tutkimusta ja tutkijankoulutusta sekä arviointi- ja tutkimustulosten hyödyntämistä opetuksen ja opettajankoulutuksen kehittämistyössä. Toimijoina opetusministeriö, Opetushallitus, Suomen Akatemia, korkeakoulujen arviointineuvosto, yliopistot, ammattikorkeakoulut, koulut, oppilaitokset - Suomen Akatemia jatkaa matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen tutkimuksen rahoittamista. Suomen Akatemia toteutti vuosina 1998 2000 tutkimusohjelman Matematiikan ja luonnontieteiden osaaminen vuonna 2002 (MALU 2002), jonka yhtenä tavoitteena oli tutkimustiedon tuottaminen opetuksen kehittämistä varten. Tutkimusohjelmaan osoitettiin 75 hankehakemuksta, joille haettiin rahoitusta yhteensä noin 11,4 M. Ohjelmasta myönnettiin rahoitusta yhteensä noin 1 miljoona euroa 14 hankkeelle, jotka jakaantuivat kolmelle osa-alueelle seuraavasti: LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 57

I. Matematiikka, fysiikka, kemia ja tietotekniikka kouluissa - Sven-Erik Hjelt: MARATON - Maapallon rakenne ja toiminta, Oppimateriaalin nykyaikaistaminen - Kristiina Kumpulainen: Community of Learners in Science and Mathematics (COLISM) Moving towards a Learner Sensitive Pedagogy - Marjatta Näätänen: Mathematics magazine Solmu research and development project - Jouni Välijärvi: Authentic learning environment and teachers professional growth in developing mathematics and science education II. Matematiikka, fysiikka, kemia ja tietotekniikka yliopistoissa - Simo Kivelä: Mathematics studies through the Computer - Erno Lehtinen: Developing conceptual change promoting learning environments for mathematics and science instruction - Jukka Maalampi: Developing methods to teach mathematics to science students - Jukka Sarvas ja Aatos Lahtinen: Case book of mathematical modelling in applied mathematics - Matti Vuorinen: Mathematical methods for wireless technology III. Matemaattiset mallit - Kari Astala: Nonlinear mathematical and computational methods in elasticity, composites and PDE s - Mats Gyllenberg: Mathematical modelling of biological systems - Tero Kilpeläinen: Potential theory and nonlinear partial differential equations - Antti Kupiainen: Extended dynamical systems - Jukka Saranen: Applied analysis Osittain samalle osa-alueelle on suunnattu myös toinen Suomen Akatemian tutkimusohjelma, vuosina 2000 2003 toteutettava Matemaattiset mallit ja menetelmät eri tieteenaloilla (MaDaMe). - Jatketaan matematiikan, fysiikan ja kemian opettajien tutkijakoulua. Painotetaan tasa-arvokysymyksiä opetuksen tutkimuksessa ja tutkijakoulutuksessa. 58 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI

Opettajien matematiikan, fysiikan ja kemian valtakunnallinen tutkijakoulun tavoitteena on tutkimuksellisesti perustellun ja kestävän monitieteisen perustan rakentaminen matemaattis-luonnontieteellisten aineiden opetuksen ja opettajankoulutuksen sekä niitä koskevan tutkimuksen jatkuvalle uudistamiselle Suomessa. Tutkijakoulu aloitti toimintansa Helsingin yliopiston koordinoimana syyskuussa 1995, jolloin se sai neljä nelivuotista, päätoimista tutkijakoulutuspaikkaa. Vuosiksi 1998 2001 opetusministeriö myönsi tutkijakouluun 10 päätoimista tutkijaopiskelijapaikkaa. Vuoden 1998 alussa koordinaatiovastuu siirtyi Jyväskylän yliopistoon. Lisäksi tutkijakoulussa on opiskellut noin 100 osatoimista opiskelijaa. Tutkijankoulun piiriin kuului vuonna 2001 23 matematiikan, fysiikan, kemian ja kasvatustieteen/opettajankoulutuksen laitosta seitsemästä eri yliopistosta sekä ohjaajia 67. Tutkijakoulusta on valmistunut 14 tohtorinväitöskirjaa ja ainakin 22 lisensiaatintutkimusta (ks. liite 11). Nelivuotiskaudelle 2003 2006 opetusministeriö on myöntänyt tutkijakoululle viisi päätoimista tutkijakoulutuspaikkaa. Koordinaatiovastuu on tällöin Turun yliopistolla. Tutkijakoulu on parantanut merkittävästi opetuksen tutkimuksesta kiinnostuneiden henkilöiden mahdollisuutta suuntautua päätoimisesti tutkimustyöhön ja tarjonnut lisäksi pitkäänkin opettajina toimineille mahdollisuuden ammattitaitonsa kehittämiseen tekemällä tutkimusta työn ohessa. Tiedonkulku uusista opetuksen tutkimustuloksista on lisääntynyt tutkijakoulun seminaarien ja tutkijakoululaisten tekemien julkaisujen kautta. Useissa tutkijakoulussa tehdyissä väitöskirjoissa ja lisensiaatintöissä tarkastellaan myös tasa-arvoon liittyviä kysymyksiä. Vuosina 1998 2000 kansainvälisiä konferenssijulkaisuja oli 61, kansallisia seminaarijulkaisuja 19, postereita ja esityksiä kansainvälisissä konferensseissa 54, oppimateriaaleja 22 sekä kirjoituksia ammatillisissa lehdissä 14. - Lisätään kansainvälistä yhteistyötä matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen tutkimuksessa ja kehittämisessä. Yliopistojen matemaattis-luonnontieteelliset ja kasvatustieteelliset tiedekunnat ovat mukana monissa matemaattis-luonnontieteellisten aineiden opetuksen tutkimukseen sekä opettajankoulutukseen liittyvissä kansainvälisissä tutkimus- ja kehittämishankkeissa. Esimerkiksi useat edellä mainitun MALU LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 59

2002 tutkimusohjelman hankkeet sisältävät kansainvälistä yhteistyötä. Opettajien tutkijakoulun jatkokoulutettavat ovat raportoineet tutkimustuloksiaan monissa kansainvälisissä seminaareissa ja rakentaneet yhteistyöverkostoja. Kolme heistä on myös työskennellyt ulkomaisissa yliopistoissa. Liitteessä 11 on eritelty yliopistojen julkaisu- ja kehittämistoimintaa myös kansainvälisten hankkeiden osalta. - Arvioidaan ja kehitetään yliopistojen matemaattis-luonnontieteellisten alojen koulutusta kansainvälisenä yhteistyönä. Vuonna 2001 aloitettiin opetusministeriön rahoittama yliopistojen kansainvälinen LUMA-hanke, jossa muutamat Suomen, Ruotsin ja Unkarin yliopistojen matematiikan ja kemian laitokset vertaavat toistensa toimintaa tavoitteena oman laitoksen toiminnan kehittäminen. Hankkeen painopiste on yliopistollisessa peruskoulutuksessa ja erityisesti aineenopettajien koulutuksessa. Suomesta hankkeeseen osallistuvat Helsingin yliopiston matematiikan laitos, Oulun yliopiston matemaattisten tieteiden laitos ja Jyväskylän yliopiston kemian laitos. Ruotsista mukana ovat Lundin yliopiston kemian laitos ja matematiikan laitos, Göteborgin yliopiston matematiikan laitos sekä Uumajan yliopiston kemian laitos. Unkarista osallistuvat Budapestin Eötvös Loránd -yliopiston ja teknillisen korkeakoulun matematiikan laitokset sekä Szegédin yliopiston matematiikan ja kemian laitokset. Hankkeen loppuraportti julkaistaan 27. syyskuuta 2002. - Hyödynnetään opetuksen tutkimusta ja arviointeja koulujen ja oppilaitosten sekä yliopistojen ja ammattikorkeakoulujen opetuksen kehittämisessä ja opettajien täydennyskoulutuksessa. Edellä kuvatussa opettajien tutkijakoulussa valmistuneet väitöskirjat, lisensiaatintyöt ja muut tutkimukset ovat useimmiten aktiivisten opettajien tekemiä ja liittyvät suoraan heidän työnsä ja työyhteisönsä kehittämiseen. Myös muut yliopistoissa tehdyt opinnäytteet ovat usein opetustyössä olevien tai tulevien opettajien tekemiä ja tukevat sitä kautta opetuksen kehittämistä käytännössä. Liitteessä 11 on eritelty opetuksen tutkimukseen liittyvää yliopistojen julkaisu- ja kehittämistoimintaa. 60 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI

Kansallisissa ja kansainvälisissä oppimistulostutkimuksissa selvitetään taustakyselyillä myös opetukseen liittyvien tekijöiden yhteyksiä oppimistuloksiin. Opetushallitus ottaa nämä tulokset huomioon pyrkimällä edistämään opetuksen kehittämistä kunnissa ja kouluissa tutkimusten paljastamilla ydinalueilla mm. rahoittamalla näihin kysymyksiin liittyvää opettajien täydennyskoulutusta. Koulutuksen järjestäjät, oppilaitokset ja yliopistot kehittävät opetustaan eri tutkimuksista julkaistujen tulosten avulla. Opetushallitus teki kesällä 1998 analyysin LUMA-koulujen matematiikan ja luonnontieteiden opetussuunnitelmista (Opetushallitus 1998c). Sen mukaan monien koulujen opetuskäytänteet näyttivät olevan edellä opetussuunnitelmia. Analyysin tuloksia käytettiin hyväksi LUMA-ohjelmaa tarkistettaessa ja niistä on myös apua opetussuunnitelmien perusteita uudistettaessa. Tutkija Irma Aroluoman julkaisemassa tutkimuksessa Tunnilla ei tympäse ; LUMA-talkoot opetuskäytänteiden muuttajana 1996 1999 (Aroluoma 2001) kartoitettiin opettajien käsityksiä LUMA-hankkeen vaikuttavuudesta haastattelumenetelmää käyttäen. Haastatteluihin osallistuivat kuuden eri puolilla Suomea sijaitsevan kunnan kaikki LUMA-oppilaitokset (yhteensä 31), siten että mahdollisimman monta hankkeen toimintaan osallistunutta opettajaa haastateltiin ryhmänä. Tietoa kerättiin myös kyselyillä kuntien ja normaalikoulujen koordinaattoreilta sekä LUMA-koulujen muilta opettajilta ja lukioiden opiskelijoilta. Tutkimuksessa selvitettiin opettajien mielipiteitä hankkeen leviämistä edistävistä ja hankaloittavista tekijöistä, täydennyskoulutuksen hyödyistä hankkeessa toimimiselle sekä hankkeen vaikutuksista opetuskäytänteiden muuttumiseen vuosina 1996 1999. Tutkimuksessa tuli esille kuntien ja koulujen erilainen sitoutuminen hankkeeseen. Esimerkiksi hankkeeseen suunnattujen resurssien laatu ja määrä vaihteli suuresti. Opettajien talkootöiden tekemisen halukkuus ja määrä vaihteli riippuen siitä aineellisesta ja henkisestä tuesta, mitä kunnan, koulun johdon tai työtovereiden taholta annettiin. Ryhmä jaksoi paremmin kouluttautua, toimia omalla koululla ja levittää hanketta verrattuna yksin toimiviin opettajiin. Täydennyskoulutus koettiin poikkeuksetta tarpeellisena. Koulutuksesta johtuva poissaolo työpaikalta aiheutti vaikeuksia koulun toiminnalle ja opettajalle itselleen. Opettajat olivat kuitenkin tyytyväisiä valtakunnantasoiseen LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 61

hankkeeseen kuulumisesta ja siitä, että tavoitteet oli määritelty selkeästi. Toisaalta he taas kokivat jääneensä monissa asioissa yksin: opetussuunnitelman painotukset ja tuntijako, työskentelyn järjestelyt, kokeiluideoiden hyväksyttäminen kunnissa ja kouluilla, määrärahaneuvottelut ja levittämisvelvoite sekä valtuudet. Kaikilla haastatteluun osallistuneilla kouluilla oli tapahtunut muutoksia muun muassa opetuksen suunnittelussa, määrässä, laadussa ja arvioinnissa. Oppilaiden oppimistulokset eivät opettajien arvion mukaan olleet vielä kovin paljon parantuneet muutamia kouluja lukuun ottamatta, mutta opettajat kertoivat oppimisen ilon lisääntyneen tunneilla. He puhuivat motivaation lisääntymisestä, kaikkien oppilaiden mukaan saamisesta, kivasta ilmapiiristä, jaksamisesta ja hyvin usein oppilaiden itsetunnon kohoamisesta LUMAaineiden opiskelun myötä. Opettajien omat tuntemukset vaihtelivat hankkeeseen väsymisestä aktiiviseen levittämisinnostukseen. Kaikissa kouluissa haluttiin kuitenkin jatkaa aloitetulla tiellä, eikä paluuta entiseen opettajien mielestä ole. Kaikki haastatellut pohtivat tulevaisuuden kehittämiskohteita, mutta kokivat onnistuneensa jo tähän mennessä hankkeessa jossakin määrin. MAOL ry on järjestänyt arviointikoulutusta ja valtakunnallisia matematiikan ja luonnontieteiden kokeita. Opetusministeriö on tukenut matemaattis-luonnontieteellisten aineiden kouluopetusta koskevien tutkijatapaamisten järjestämistä. 3.3 MATEMATIIKKA JA LUONNONTIETEET KOULUISSA JA OPPILAITOKSISSA Lisätään matematiikan ja luonnontieteiden painoarvoa koulujen ja oppilaitosten opetuksessa ja opetussuunnitelmissa sekä osoitetaan voimavaroja tarkoituksenmukaisten oppimisympäristöjen muodostamiseen Toimijoina opetusministeriö, Opetushallitus, kunnat, koulut, oppilaitokset LUMA-kunnissa matematiikan ja luonnontieteiden painoarvo on kouluissa ja oppilaitoksissa kohonnut jo pelkästään sen takia, että LUMA on ollut sekä keskusteluissa että toiminnassa korostetusti esillä. Kuntien ja koulujen raporteista on luettavissa, että opettajien oma innostuminen kehittämis- 62 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI

työhön on lisännyt matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen ja oman työn arvostusta. Myös LUMA-opetuksen saama julkisuus paikallisesti, alueellisesti ja valtakunnallisesti on vaikuttanut positiivisesti. Yksi merkittävimpiä huomioita on se, että opetussuunnitelmiin ja niiden kehittämiseen on paneuduttu yksittäisissä kouluissa, kouluryhmissä ja/tai koko kunnassa. Koulujen yhteissuunnittelu on selvästi lisääntynyt. Parhaimmillaan kehittämistyö näyttäytyy niissä yhteisöissä, joissa eri kouluasteet ovat löytäneet toisensa ja etsineet yhdessä LUMA-opetuksen linjauksia ja toimintatapoja. Merkittävin uudistus on ollut se, että LUMA-aineisiin on tullut lisää koulutustasot ylittävää suunnitelmallisuutta ja välinehankinnoissa uutta priorisointia. Vakava paneutuminen opetuksen kehittämisratkaisujen pohtimiseen on jäntevöittänyt koulujen opetusta. Tämä on lisännyt opettajien omaa kiinnostusta tavoitteiden saavuttamiseen. Eräissä tapauksissa LUMA on kehittänyt lähinnä yksittäisten opettajien opetusta ja opetuskäytänteitä koska kaikki opettajat eivät ole halukkaita toimimaan yhteistyössä. Opetussuunnitelmatyön yhteydessä on mietitty myös menetelmiä ja työtapoja. Havainnollisuuden ja kokeellisuuden lisääntyminen kaikilla kouluasteilla on kaikille LUMA-kouluille yhteinen piirre. Niissä kunnissa ja kouluissa, joilla on ollut mahdollisuus saada kokonaan uudet tai uudistetut tilat, on ollut parhaat mahdollisuudet oppimisympäristöjen kehittämiseen. Matematiikan ja luonnontieteiden painoarvoa on lisännyt myös oppiaineiden integrointi. Oppilaat ovat olleet selvästi kiinnostuneita monioppiaineisista kursseista. Ne ovat hyvin suunniteltuina ja toteutettuina tavoittaneet sekä lahjakkaat että heikommin menestyvät oppilaat ja opiskelijat. Myös monissa kouluissa uudelleen virinnyt kerhotoiminta on osoitus LUMAaineiden merkityksen kohoamisesta. Oma merkityksensä on ollut myös opetuksen järjestämistä koskevilla tuntikehys- ja ryhmäjakoratkaisuilla. Hyvänä on pidetty toisaalta sitä, että ryhmäkokoja on voitu pienentää, ja toisaalta sitä, että tunteja/kursseja on voitu lisätä paitsi valinnaisiin myös kaikille yhteisiin opintoihin. - Parannetaan matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen integrointia eri kouluasteiden kesken esiopetuksesta lähtien LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 63

Opetussuunnitelma-ajattelun kehittyminen on ollut yksi keskeisimmistä kehittämistavoitteista mutta myös yksi vaikeimmin toteutettavista tavoitteista. Pyrkimyksenä on ollut päästä siihen, että yksittäisellä oppijalla olisi mahdollisuus edetä opinnoissaan niin, että opittavista asioista ja oppimisen taidoista muodostuisi jatkumo läpi kouluajan. Tällaisen yhtenäisen linjauksen aikaansaaminen edellyttää opettajilta kiinnostusta opetettavan aineen ajattelutapoihin ja rakenteisiin sekä erilaisiin toteutustapoihin. LUMAn myötä matematiikassa ja luonnontieteissä monet koulut ovat jo päässeet varsin pitkälle, mutta monilla muilla on vielä paljon työtä tehtävänä. Kuntamme on valinnut toimintamalliksi läpi koululaitoksen ulottuvan LUMA-putken, jota pyrimme kehittämään kokonaisuutena edelleen. Tarkoituksena on, että malli on pysyvä opetussuunnitelmallinen toimintatapa LUMA-aineiden painotetussa opetuksessa. Perusajatuksenamme on tarjota vahvat matemaattiset ja luonnontieteelliset sekä tietotekniset valmiudet oppilaillemme koulutuksen kaikissa vaiheissa ja taata heille vähintäänkin kilpailukykyiset mahdollisuudet erityisesti tällä alueella jatko-opiskelua silmällä pitäen. LUMA-ryhmä on käynyt läpi kaikkien asteiden opetussuunnitelmat. Tässä yhteydessä kartoitettiin se oppiaines, joka jokaisen tulee oppia ennen seuraavalle asteelle siirtymistä. Palaverin tulokset on raportoitu muille opettajille. Matemaattisten aineiden opettajat ovat kerran tai kaksi kertaa kuukaudessa pitäneet palaverin ajankohtaisista aiheista liittyen opetukseen, kokeellisuuteen ja uusiin opetusvälineisiin. Biologian ja maantiedon opettajat ovat jääneet hieman syrjään projektista. Kunnan yleissivistävä koulutuslinja aloitti 2001 pitkäkestoisen koulutusohjelman peruskoulun ja lukion matematiikan oppimisvaikeuksista. Koulutukseen osallistui työpareina luokanopettajia, matematiikan opettajia sekä laaja-alaisia erityisopettajia. MAOL ry. on valtakunnallisen matematiikkapäivän järjestämisellä edistänyt alaluokkien ja yläluokkien yhteistyötä sekä opetussuunnitelmatyössä kehittänyt matematiikan ja luonnontieteiden välistä integrointia peruskoulun ja lukion välillä. 64 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI

LUMA-hankkeen puitteissa monet ammatilliset oppilaitokset ovat tehneet läheistä yhteistyötä paikallisen ammattikorkeakoulun kanssa. Näiden hankkeiden tavoitteena on ollut madaltaa siirtymäkynnystä ammatillisesta peruskoulutuksesta ammattikorkeakouluun, koska usein jatko-opintojen esteenä on heikko teoreettisten aineiden hallinta. Useissa ammatillisissa oppilaitoksissa on pidetty esim. matematiikassa lisä- ja täydennyskursseja ammattikorkeakouluun pyrkiville. Lisäksi useimmissa ammatillisissa oppilaitoksissa suoritetaan kaksoistutkintoja (= ylioppilas ja ammatillinen perustutkinto), lukio-opintojen lisääntyminen ammatillisessa koulutuksessa on lisännyt luonnollista yhteistyötä lukioiden ja ammatillisten oppilaitosten välillä. - Tehostetaan matematiikan ja eri luonnontieteiden opetuksen integrointia keskenään sekä sovellusalueiden kuten ympäristökasvatuksen, käsityön ja kotitalouden sekä yhteiskunnallisten ja kaupallisten aineiden kanssa. Opetuksen integroiminen on osoittautunut vaikeaksi, vaikka siitä on puhuttu ja kirjoitettu peruskoulun tulosta lähtien. Näyttää siltä, että tarvitaan LUMAn kaltainen selkeä kokonaishanke, johon koulut ja opettajat sitoutuvat pitkäksi ajaksi. Onkin havaittavissa, että opettajien välinen yhteistyö ja opetuksen integrointi ovat saaneet merkittävän roolin LUMA-toiminnassa. LUMAn ensimmäisessä vaiheessa keskityttiin matematiikan ja luonnontieteiden väliseen yhteistyöhön. Toisessa vaiheessa painotettiin integrointia myös näitä soveltavien oppiaineiden kanssa. Opetushallitus järjesti joulukuussa 1999 neuvottelun, johon kutsuttiin aineopettajajärjestöjen ja luokanopettajajärjestön edustajia. Neuvottelussa tulivat esille muun muassa seuraavat seikat: - Matematiikan ja luonnontieteiden tietoja ja taitoja sovelletaan monissa oppiaineissa. Oppilaan oppimisprosessin kannalta on välttämätöntä, että käsitteet määritellään eri oppiaineissa yhtenäisesti. Oppimista eheyttää sekin, että luontevissa yhteyksissä tuodaan esille opittavan tiedon tai taidon yhteys matematiikkaan ja/tai luonnontieteisiin esimerkiksi fysiikka ja matematiikka käsityön tai kemia kotitalouden yhteydessä. - Integroinnin onnistumisen edellytyksenä on ensisijaisesti se, että opettajat tutustuvat toisten oppiaineiden opetussuunnitelmiin omassa koulussa. Varsin tavallista kuitenkin on, ettei lähiaineen tavoitteista, sisällöistä ja opetusmenetelmistä juurikaan olla selvillä. Tärkeätä olisikin LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 65

yhdessä laatia sellainen opetussuunnitelma, jossa kaikille yhteisistä opinnoista alkaen integraatio otetaan huomioon. Tämä ei tarkoita sitä, että kunkin oppiaineen oma looginen etenemisjärjestys ja omat lähestymistavat syrjäytyisivät. Tarkoitus on ennemminkin etsiä ne kohdat, joissa voidaan viitata joko aiemmin opittuun tai myöhemmin esille tulevaan tietoon tai taitoon tärkeintä on, että osoitetaan yhteys toiseen oppiaineeseen. - Paikallisen toiminnan päämääränä voisi olla, että samassa koulussa opettavat opettajat löytävät toisensa ja yhteistyön mahdollisuudet. Keskeinen pohdittava kysymys on, miten löydetään paras mahdollinen tapa käyttää hyödyksi eri aineiden opettajien asiantuntemus. Toteutuksen osalta vaikeutena pidettiin sitä, että työ- ja kurssijärjestys ei aina tue hyvääkään yhteistyösuunnitelmaa. - Käsitteistön yhtenäistäminen tulisi aloittaa jo oppikirjojen suunnittelusta ja kirjoittamisesta. Oppikirja on ainakin oppilaalle sitä painettua sanaa, joka käsitteitä esittelee. Niissä, kuten opetuksessakin, tulisi olla esimerkkejä soveltavista ja lähioppiaineiden aiheista. - Tavoitteena on, että hyvät tulokset saataisiin mahdollisimman nopeasti levitetyksi muille opettajille. Avuksi voitaisiin ottaa tieto- ja viestintäteknologian hyödyntäminen. Toisena keinona nähtiin oppiaineiden välistä yhteistyötä tukevan täydennyskoulutuksen järjestäminen. Opettajajärjestöt ovat toimineet yhteistyössä niin, että kukin järjestö on vuorollaan kutsunut edustajat koolle. Hämeenlinnan seudun kotitalousopettajat ry järjesti ensimmäisen seminaarin marraskuussa 2000, mukana oli eri oppiaineiden edustajia. Heurekassa toteutettiin yhteinen workshop syksyllä 2001. Kunkin opettajajärjestön tehtävänä oli valmistella yksi harjoitus/tehtävä muille esiteltäväksi. Tämän jälkeen on ryhdytty työstämään LUMATORIO-materiaalia internetiin yhteistyössä Taloudellisen Tiedotustoimiston kanssa. Tavoitteena on, että materiaali valmistuu vuonna 2002. Suomen Metsäyhdistys laati vuonna 2000 yhdessä Opetushallituksen kanssa metsä- ja puuopetuksen mallin Metsän oppimispolku. Malli on toimitettu kaikkiin Suomen kouluihin ja päiväkoteihin. Malliin on kerätty tavoitteita ja virikkeitä käytännön opetustyöhön. Mallissa korostetaan opetuksen jatkumoa varhaiskasvatuksesta ja esiopetuksesta lähtien lukioon saakka. Mallissa esitetään, miten käyttämällä met- 66 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI

sää oppimisympäristönä ja opetuksen teemana voidaan tukea eri oppiaineiden välistä integraatiota. Koulujen ja ympäröivän yhteiskunnan välisen vuorovaikutuksen lisäämiseksi on kaikkialle maahamme rakennettu Metsän oppimispolkua toetuttavia yhteistyöverkostoja. Verkostoihin kuuluu metsäalan toimijoita, harrastusjärjestöjä jne. Metsä- ja puuopetuksen tueksi sekä elinkeinoelämän ja koulujen välisen yhteistyön lisäämiseksi rakennettiin verkkopalvelu www.oppimispolku.fi, johon on kerätty mm. metsäopetuksen liittyviä materiaaleja, harjoituksia, tehtäviä ja yhteistyötahoja. Helsingin yliopiston kasvatus- ja koulutusalan täydennyskoulutusyksikössä on järjestetty opetushenkilöstön täydennyskoulutusvaroin Kotitalousopettajien liiton ideoima 5 ov:n koulutusjakso Ateriasta atomeihin. Jatko-osuus on tarkoitus toteuttaa kesäkuusta 2002 alkaen. MAOL ry on valtakunnallisilla koulutuspäivillä tehostanut matematiikan ja eri luonnontieteiden opetuksen integrointia sekä keskenään että muiden aineiden kanssa. BMOL ry:n piirit ovat järjestäneet kursseja, joilla on käsitelty fysiikan, kemian, biologian ja maantieteen integraatiota. BMOL on myös järjestänyt koulutustilaisuuden yhdessä Kotitalousopettajien liiton ja WWF:n kanssa aiheena Tuotteen elinkaari ja kestävä kehitys vuonna 2001. Yläasteen teemaviikkojen ja -päivien aikana on otettu korostetusti esille tiedon hyödyntäminen ympäröivässä luonnossa ja yhteiskunnassa. Leirikoulu on toteutettu yläasteella biologian ja kemian yhteistyönä. Sen aiheena oli vesi. Energia-projekti on järjestetty fysiikan ja maantiedon yhteistyönä. Yhteistyötä on tehty fysiikan, kemian, biologian, kotitalouden ja käsityön opettajien kesken. Kemian ja biologian kurssisisällöt on käyty läpi ja koottu yhteiset aihesisällöt sekä mietitty, miten ne missäkin aineessa tulevat esille. LUMA-aiheita on integroitu yläasteella muun muassa liikuntaan (kartan käyttö), käsityöhön (mitoittaminen, luonnonmateriaalit, erilaisten laitteiden toiminta, omien laitteiden suunnittelu ja val- LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI 67

mistus), kuvaamataitoon (luonnonmateriaalit ja aiheet, mittasuhteet, tekninen piirustus) ja äidinkieleen (idea- ja käsitekartat, ennakointi opiskelutaitona, raportointi ja työselostukset). Yläasteen teknisen työn tunneilla tuodaan fysikaalisia ilmiöitä käytännön tasolle suunnittelemalla aiheeseen liittyviä havaintomalleja ja laitteita. Tavoitteena on saada ne kaikki koottua yhteen tilaan. Matematiikan ja tekstiilityön yhteistyönä toteutettiin lastenvaatteiden ompelu SPR:n vaatekeräykseen. Asiaan palataan matematiikan tunneilla symmetrian ja yhdenmuotoisuuden yhteydessä. Kemian tunneilla ja LUMA-teemapäivinä on värjätty lankoja kasviväreillä. Tekstiilityön opettaja suunnitteli ryijyn valmistusta, ja LUMA-ryhmä lahjoitti ryijyn koululle vihkiäisjuhlassa. Biologian ja kotitalouden opettajat ovat järjestäneet yläasteella LUMA-päivinä yhteisiä metsäretkiä, joilla on kerätty kasveja ja marjoja. Myös metsämatematiikkaa on liitetty teemapäivään. Useissa ammatillisissa oppilaitoksissa oppiaineiden välinen integrointi on arkipäivää, sillä usein ammattiaineiden opettajat opettavat myös LUMAaineissa. Näin on varsinkin tekniikan ja liikenteen alalla, jossa LUMA-aineet ovat keskeisessä asemassa. - Lisätään fysiikan ja kemian painoarvoa perusopetuksen 1. 6. luokkien ympäristö- ja luonnontiedon opetuksessa, ja järjestetään luokanopettajille tähän täydennyskoulutusta. LUMA-projektissa on korostettu, että ympäristö- ja luonnontietoon kuuluvat biologia, fysiikka, kemia ja maantieto. Jo yksistään tällä on ollut vaikutusta siihen, että opetussuunnitelmiin on alettu kiinnittää enemmän huomiota. Sama on tullut esille myös kunta- ja kouluvierailuilla eri aikoina. Opetushallitus on myös tuottanut painetussa ja sähköisessä muodossa aineistoja, joissa on esitelty luokille 1 6 soveltuvia fysiikan, kemian ja biologian aiheita työskentelyohjeineen. Tällaisia aineistoja ovat Iloa ilmiöistä (Makkonen ja Sihvonen 1998), ala-asteen fysiikan opetuksen opas ja Iloa tutkimisesta/att forska är roligt (Vakkilainen 2001), ala-asteen luonnon- 68 LUMA-OHJELMAN LOPPURAPORTTI