Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä

Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä

Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä

Creative Little Scientists Tämä tiivistelmä perustuu julkaisuun Creative Little Scientists Final Report (Raportti D6.6), joka löytyy osoitteesta www.creative-little-scientists.eu Suomenkielisen version toimittaja: Dr. Sari Havu-Nuutinen, University of Eastern Finland, Suomi Alkuperäisen englanninkielisen version toimittajat: Dr. Ashley Compton, Bishop Grosseteste University Lincoln, UK Dr. Esme Glauert, Institute of Education, Universtity of London, UK Dr. Fani Stylianidou, Ellinogermaniki Agogi, Kreikka Prof. Anna Craft, The Open University, Kreikka Prof. Teresa Cremin, The Open University, UK Dr. Sari Havu-Nuutinen, University of Eastern Finland, Suomi Taiteellinen vastuu: Christos Tselempis, Ellinogermaniki Agogi, Greece Suomenkielinen käännös: Jarkko Sirainen & Sari Havu-Nuutinen Jukaisija: EPINOIA S.A. Kiitokset: Kiitos tohtori Linda McConnonlille (de Montford University, England), joka jatko-opintojensa aikana Exeterin yliopistossa laati useita tässä julkaisussa esitettyjä kuvioita Creative Little Scientists projektille. 2014 CreativeLittleScientists beneficiaries. Tämän työn lisenssi kuuluu Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 kansainväliseen lisenssiin. Sen kopio on nähtävissä osoitteessa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/. Tämä dokumentti edustaa ainoastaan kirjoittajien näkemyksiä ja komissiota ei voida pitää vastuullisena tehdyistä johtopäätöksistä. Projekti CREATIVE LITTLE SCIENTISTS on saanut rahoitusta Europan unionin 7. puiteohjelmasta(fp7/2007-2013), joka kuuluu stipendisopimukseen numero 289081 koskien tutkimusta, teknologian kehittämistä ja käytäntöjen esittämistä. 2

Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä Sisällysluettelo Johdanto Projektin lähtökohdat Käsitteellinen viitekehys Tutkimuskysymykset ja tutkimusmenetelmät Keskeiset tutkimustulokset TK1 Partnerimaiden opett ajien (ja ohjaavien asiakirjojen) käsitykset luonnontie-teiden ja matemati ikan opetuksesta, oppimisesta ja arvioinnista esi- ja alkuopetuksessa sekä luovuuden rooli näissä. TK2 Luonnonti eteiden ja matemati ikan opetuksen, oppimisen ja arvioinnin käytänteet esi- ja alkuopetuksessa: tutkimusperusteiset lähestymistavat ja luovuus. TK3 Keinot, jotka edisti vät lasten luonnonti eteen ja matemati ikan oppimista, mielenkiintoa ja moti vaati ota. TK4 Miten tutkimustulokset suhteessa tutkimuskysymyksiin 1-3 tukevat käytännön toimien kehitt ämistä luokkati lanteissa sekä opett ajankoulutuksessa. (perus- ja täydennyskoulutus)? Matematiikan ja luonnontieteiden esi- ja alkuopetusta koskevat suositukset Euroopan laajuisesti Tavoitteet Opetus, oppiminen ja arviointi Opetusta ohjaavat ulkoiset tekijät Lähteet 4 4 4 6 8 8 10 12 13 15 15 16 21 21 3

Creative Little Scientists Johdanto Lapset luovina luonnontutkijoina (Creative Little Scientists) projekti oli 2½ vuotta kestävä EU:n rahoittama vertaileva kansainvälinen tutkimushanke, johon osallistui yhdeksän eri maata: Belgia, Suomi, Ranska, Saksa, Kreikka, Malta, Portugali, Romania ja Iso-Britannia. Projektissa pyrittiin muodostamaan laaja-alainen ymmärrys siitä, millaista 3-8 vuotiaiden lasten luonnontieteen ja matematiikan opetus on eri maissa sekä selvittämään sitä, millaiset mahdollisuudet opetuksella on edistää luovuutta ja tutkivaa oppimista ja opettamista esi- ja alkuopetuksessa. Projektin tavoitteena oli tuoda jotain uutta aikaisempiin Euroopan Unionin luonnontieteiden ja matematiikan opetusta koskeviin raportteihin kiinnittämällä erityisesti huomiota luonnontieteiden ja matematiikan opetukseen esi- ja alkuopetuksessa ja siihen, miten luovutta voitaisiin kehittää luonnontieteen ja matematiikan opetuksen ja oppimisen yhteydessä. Huomattavan tärkeä osa projektia oli myös luoda suosituksia opettajankoulutuksen toimintamalleihin ja opettajankoulutukseen. Oleellista oli myös yhteistyö ja vuoropuhelu osallistujien ja muiden sidosryhmien kanssa koko projektin ajan. Tutkimuksen tavoitteena oli tehostaa hyviä käytäntöjä laatimalla suosituksia opetussuunnitelmiin, pedagogiikkaan ja arviointiin opettajankoulutuksessa että luokkatilanteissa. Projektin lähtökohdat Projektia ohjasi neljä erilaista lähtökohtaa, jotka määrittelivät luonnontieteiden ja matematiikan opetukseen liittyvää luovuutta esi- ja alkuopetuksessa: Taloudellisen vaikuttavuuden rooli opetuksessa. Osaavien tutkijoiden ja luovien ajattelijoiden tarve lisääntyy yhä enemmän tietoon perustuvassa globaalitaloudessa. Näiden taitojen harjoittelu koululuokissa kohdistuu mm. päätelykyvyn, innovatiivisen ajattelun ja myönteisen asenteen vahvistamiseen. Luonnontieteiden, matematiikan ja luovuuden rooli lasten kehityksessä yhteiskunnan toimijoiksi. Varhaiskasvatuksen rooli lasten varhaisissa kokemuksissa ja myönteisten taitojen edistämisessä. Digitaalisuuden tai teknologian rooli kasvatuksessa. Näiden laajempien yhteiskunnallisten kysymysten lisäksi projektia ohjattiin erilaisilla käsityksillä lapsista sekä ajankohtaisella tietoisuudella siitä, että lapsi on aktiivinen ja kyvykäs oppija. Lasten kyky ottaa oma oppiminen haltuun ja osallistua ratkaisujen tekoon asioissa, jotka vaikuttavat heidän omaan elämään, on jo yhä useammin tutkimuksellisesti osoitettu. Käsitteellinen viitekehys Projektin käsitteellinen viitekehys muodostui aikaisemmista tutkimuksista jotka kohdistuivat esi- ja alkuopetuksen luonnontieteiden ja matematiikan opetuksen ja oppimisen tutkimuksiin, luovuutta elinikäisenä taitona tarkasteleviin tutkimuksiin, opettajankoulutuksen lähestymistapoja ja opetusta koskeviin tutkimuksiin, sekä kognitiivista psykologiaa ja vertailevaa kasvatustiedettä käsitteleviin tutkimuksiin. Projektin käsitteellinen viitekehys loi vahvan teoreettisen pohjan projektissa toteutetulle tutkimustyölle. Projektin käsitteellisessä viitekehyksessä kahdella painopistealueella oli erittäin merkittävä rooli tutkimuksen toteuttamisen näkökulmasta. Projektissa luovuus määriteltiin tutkimuskontekstin näkökulmasta siten, että luonnontieteen ja matematikan tutkimusperustaisen oppimisen ja luovuuden yhdenmukaisuudet ilmenevät yhtenäisenä lähestymistapoina oppimisessa ja opetuksessa. Lisäksi tarkasteltiin luonnontieteitä ja matematiikkaa varhaiskasvatuksessa ja luovuuden roolia opetuksessa yleisemmin. Lopuksi, luonnontieteiden ja matematiikan opetukseen ja oppimiseeen liittyvä luovuuden määritelmä johdettiin käsitteellisestä viitekehyksestä ja sidosryhmien kanssa käydyistä keskusteluista. Luovuus määritellään projektissa seuraavasti: Luovuus on yksilön tai yhteisön kyky tuottaa ideoita ja strategioita. Se on kyky pohtia kriittisesti niiden välisiä selityksiä ja arvioida niiden luotettavuutta suhteessa saatavilla olevaan todistusaineistoon. Tämä määritelmä pitäisi ymmärtää rinnakkain Pienen c (creativity) luovuus määritelmän kanssa (Craft, 2001), jossa pyritään kohti omaperäisyyttä ja kekseliäisyyttä soveltaen luovuutta muihin aloihin, kuten luonnontieteisiin ja matematiikkaan (ks. kuvio 1). Projektissa tunnistettiin useita yhtäläisyyksiä ja eroavaisuuksia tutkimusperusteisen luonnontieteenopetuksen ja luovien lähestymistapojen välillä. Edellä kuvattu luovuuden määritelmä sekä synergiat tutkimusperusteisen ja luovien lähestymistapojen välillä kokeiltiin ja testattiin empiirisesti eri maiden kouluympäristöissä. Tulokset tukivat käsitteellisessä viitekehyksessä esitettyjä lähtökohtia ja osoittatutuivat toimiviksi kaikissa tutkimusmaissa ja eri koulutasoilla (3-8 -vuotiaat lapset eri Euroopan maissa). Lisäksi projektin tutkimustulokset ovat osoittautuneet kiinnostaviksi projektin eri sidosryhmissä ja laajemminkin tutkijoiden, opettajien ja opettajankouluttajien keskuudessa. Käsitteellisessä viitekehyksessä luonnontieteen ja matematiikan oppimista tarkasteltiin kolmesta eri näkökulmasta: Tavoitteet, päämäärät ja painopistealueet; opettaminen, oppiminen ja arviointi; ja oppimista ja opetusta ohjaavat ulkoiset tekijät. Näitä kehitettiin edelleen opetussuunnitelma-analyysiin perustuvassa tutkimuksessa. Käytetty verkko ajatus perustuu Van den 4

Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä Kuvio 1: Lapset luovina luonnontutkijoina- projektissa laadittu määritelmä luovuudelle luonnontieteen ja matematiikan oppimisessa. Episode Rakentelu (5 years old) (Germany): Pisa tornin rakentaminen The teacher had observed that the class of 5-year old children enjoyed playing with wooden building blocks. To extend their learning she gave the children a book with photographs of buildings. Inspired by these the children decided to build the Leaning Tower of Pisa showing creativity in their sense of initiative and imagination in generating plans for a new building project. One child started off with a plan but the tower tumbled down. The teacher encouraged the child to reflect on the source of the problem and then stood back while the child worked with another child to find a solution. The children observed, predicted and communicated their ideas demonstrating creative dispositions such as making connections between observations and using reasoning skills in coming up with a solution 5

Creative Little Scientists Understanding and process skills Fostered Living Dynamic Motivation and affect Role of aesthetic experience Embedded activities into children s everyday life Development of positive attitudes Questioning and curiosity Inquiry and investigation Diagnosing problems Driving feature of possibility thinking Problem solving and agency Hands-on, minds-on exploratory engagement Develop cognitive flexibility Shared and meaningful experiences Science Dialogue and collaboration Children externalise, share and develop their thinking Consolidation of ideas Develop verbal reasoning skills Process Scaffolding Outcome Play and exploration Ability to reason Nurture children s motivation Inherent in young children s activity Mathematics Positive attitudes Reflection and reasoning Metacognitive processes Evaluation of ideas Appreciation of scientific argumentation and explanation Conceptual understanding Creativity Kuvio 2: Luovuuden, luonnontieteen ja matematiikan synergiat esi- ja alkuopetuksessa Akkerin (2007) malliin opetussuunnitelman sisällöistä ja oppimisesta. Rationaalisuus verkon keskellä osoittaa opetussuunnitelman ydintehtävän. Tämä on tärkein lähtökohta opetussuunnitelman muodostamiseen ja yhdeksän muuta komponenttia ovat ihanteellisesti yhdistetty tähän ytimeen sekä toisiinsa. Hämähäkkiverkko kuvaa eri osien monenlaisia vuorovaikutuksia ja keskinäisiä riippuvuuksia mutta myös sen haavoittuvuutta. Jos yksi osa-alue saa liikkaa painoarvoa, hämähäkkiverkko rikkoutuu (Van den Akker, 2007, p41). Teoreettisen viitekehyksen pohjalta laadittiin myös lista niistä tekijöistä, jotka ovat yhteydessä eri opetussuunnitelmaa ohjaaviin tekijöihin ja joiden on havaittu olevan yhteydessä luovuuteen luonnontieteiden ja matematiikan opetuksessa. Tämä kyseinen lista, yhdessä opetussuunnitelmaa ohjaavien tekijöiden kanssa, tarjosi keskeisen ja yhtenäisen metodologisen ja käsitteellisen viitekehyksen tutkimuksen eri vaiheille ja mahdollisti syvän empiirisen kuvan luomisen niistä lähestymistavoista ja yhteyksistä, jotka liittyvät luovuuden edistämisen mahdollisuuksiin luonnontieteissä ja matematiikan oppimisessa. Tutkimuskysymykset ja tutkimusmenetelmät Lapset luovina luonnontutkijoina projektin tavoitteena oli tunnistaa ja kuvata sitä, miten luovuus on havaittavissa luonnontieteiden ja matematiikan opettamisessa ja oppimisessa. Näin ollen, tutkimus pyrki kuvaamaan tilanteita luonnontieteiden ja matematiikan opetuksesta esi- ja alkuopetuksessa sekä lisäksi 6

Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä Kuvio 3: Opetussuunitelmaa ohjaavien tekijöiden verkko (van den Akker, 2007, p. 41) selvittämään mitä luovuus todella tarkoittaa kun se liitetään näihin aineisiin varhaiskasvatuksessa. Käsitteellisen viitekehyksen perusteella tutkimuskysymyksiä ohjasivat kolme seuraavaa ydinajatusta: Käsitteellistäminen Tutkittu toiminta Käytännön kehittäminen ja tutkimuskysymykset olivat: TK1 Miten opettajat käsitteellistävät luonnontieteiden ja matematiikan opettamista, oppimista ja arviointia esi- ja alkuopetuksessa eri maissa? Millainen rooli luovuudella niissä on? TK2 Mitkä ovat luonnontieteiden ja matematiikan opettamisen, oppimisen ja arvioinnin menetelmät varhaiskasvatuksessa eri maissa? Millainen rooli luovuudella niissä on? TK3 Millä tavalla kyseiset lähestymistavat pyrkivät vahvistamaan lasten oppimista ja motivaatiota luonnontieteissä ja matematiikassa? Miten opettajat näkevät oman roolinsa tässä? TK4 Miten tulokset ja niiden analyysi yllä oleviin tutkimuskysymyksiin 1-3 voivat osoittaa miten käytäntö on kehittynyt sekä luokkatilanteessa että opettajankoulutuksessa (perus- ja täydennyskoulutuksessa)? Kun tutkimuskysymyksiä tarkasteltiin suhteessa opetussuunnitelmaan ja opetusta ohjaaviin tekijöihin sekä projektissa luotuihin faktoreihin niiden havaittiin olevan yhteydessä luovuuteen esi- ja alkuopetuksen luonnontieteen ja matematiikan opetuksessa ja oppimisessa. Tutkimuksen kenttätyöskentelyvaiheessa edellä kuvatut tutkimusta ohjaavat periaatteet ryhmiteltiin heijastamaan kenttätyön kahta pääperiaatetta. Ne löytyvät Siraj- Blatchfordin et al (2002) pedagogisesta mallista, joka on esitetty kuviossa 4: Pedagogiset interventiot (tai vuorovaikutus) on dokumentoitu seuraamalla luokkahuonetoimintaa ja kuuntelemalla lasten reaktioita toiminnasta, ja Pedagoginen kehys dokumentoituna opettajien reflektioista luokkahuonetoiminnassa sekä muusta informaatiosta liittyen opettajaan, kouluun, opetussuunnitelmaan ja arviointiin. Tutkimuksessa kerättiin myös tietoa joka liittyi opettajiin, kouluihin, ja varhaiskasvatuksen rakenteellisiin tekijöihin laajemmin yhteiskunnassa havaitaksemme ne tekijät, jotka mahdollistavat tai ovat esteenä luovuuden ja tutkimusperustaisen oppimisen edistämiselle. Lapset luovina luonnontutkijoina -projektissa aineisto kerättiin eri vaiheissa (kuvio 5). Jokaisesta vaiheesta on julkaistu oma tutkimusraportti ja kaikki raportit on saatavilla projektin verkkosivuilta. 7

Creative Little Scientists Kuvio 4: Opetus- ooppimistilanteita ohjaavat tekijät (Siraj-Blatchford et al, 2002) Kuvio 5: Projektin keskeiset verkkojulkaisut Tutkimuskysymyksiin vastaamiseksi ja tavoitteiden saavuttamiseksi tutkimuksissa käytettiin sekä määrällisiä että laadullisia tutkimusmenetelmiä. Kvantitatiivisesti selvitettiin opettajien käsityksiä ja kvalitatiivisia lähestymistapoja käytettiin luokkahuoneiden havainnointitutkimuksissa ja tutkittaessa vuorovaikutteisia prosesseja liittyen opettajankoulutusta koskevan opetussuunnitelman kehittämiseen (Kuvio 6). Tutkimustuloksissa huomio kiinnittyi muun muassa siihen, että opetushallintoa (= opetusta ohjaavat asiakirjat) ja opetuskäytäntöjä pitäisi tarkastella partnerimaiden omissa kansallisissa konteksteissa, erityisesti silloin kun tehdään vertailevia arviointeja. Näin ollen, projektin eri tutkimusvaiheet raportoitiin ensin kansallisesti ja julkaistiin erillisissä kansallisissa raporteissa. Nämä raportit tiivistettiin loppuraporteiksi muodostaen siten kokonaiskuvan projektista. Keskeiset tutkimustulokset TK1 Partnerimaiden opettajien (ja ohjaavien asiakirjojen) käsitykset luonnontieteiden ja matematiikan opetuksesta, oppimisesta ja arvioinnista esi- ja alkuopetuksessa sekä luovuuden rooli näissä. 8

Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä Comparative Reports Fieldwork in schools (48 sites across the partner countries, Report on Practices and Implications resulting in 71 case studies and 218 episodes) Teacher On-line focus group in Education Curriculum Design Principles Desk Research (134 policy documents) Survey Questionnaire (815 teachers from 605 schools: 238 preschools and 367 primary) Each resulting in 13 country reports each country (79 participants) Face to face focus groups in each country (57 participants) International focus group of partners Kuvio 6: Tutkimusvaiheet ja niiden väliset yhteydet Lähes kaikissa maissa luonnontieteiden opetusta koskevan opetussuunnitelman ydinajatus kohdistui lasten rooleihin yhteiskunnan jäseninä ja korosti luonnontieteiden ja ympäristön tietoisuutta osana heidän elämää laaja-alaisesti. Tämä heijastui myös opettajien käsityksissä. Tutkimustulokset kuitenkin paljastivat, että opettajien näkökulmat, jotka kohdistuivat luonnontieteiden oppimisen ydinajatukseen, olivat käytännössä kokonaisvaltaisempia kuin mitä eri maiden opetussuunnitelmista kävi ilmi. Opettajien käsitykset ja kuvaukset oppimisen tavoitteista ja päämääristä kohdistuivat pääasiallisesti oppimisen affektiivisiin ja sosiaalisiin osa-alueisiin, kuten mielenkiinnon lisäämiseen ja luonnontieteiden oppimisen myönteisen asenteen edistämiseen. Nämä käsitykset erosivat opetusta ohjaavista dokumenteista, joissa korostettiin tiedon ja ymmärtämisen merkitystä sekä tieteellisen tutkimuksen prosessitaitojen merkitystä. TTarkasteltaessa esi- ja alkuopetuksen oppimistoimintoja tutkimuksellinen lähestymistapa nähtiin tärkeänä sekä opettajien kuvauksissa että opetussuunnitelmissa. Varhaiskasvatuksen opettajat, jotka opettivat luonnontieteitä ja matematiikkaa luokissatai lapsiryhmissä, viittasivat usein tutkimuksellisen lähestymistavan merkitykseen oppimisessa. Tämä oli myös oleellinen osa kaikkien maiden opetussuunnitelman välittämää ohjeistusta. Erityisesti havainnointi, kommunikaatio, yksinkertaisten työvälineiden käyttö nähtiin tärkeinä toimintoina luonnontieteen oppimisessa. Vaikka opettajat korostivat tutkimuksellista lähestymistapaa, he harvoin kuitenkin nostivat esiin käytännön tutkimusten tekemistä tai tiedon selittämistä. Kaikissa maissa opettajat korostivat systemaattisesti keskustelun ja yhteistyön merkitystä luonnontieteen opiskelussa. Näiden lähestymistapojen mahdollisuus kehittää lasten luovuutta usein jäi kuitenkin opettajilta usein huomioimatta. Sama havainto oli nähtävissä opetussuunnitelma-analyysissä; ne korostivat sosiaalisen kehityksen tärkeyttä mutta sisälsivät hyvin vähän viitteittä niihin luovuuden piirteisiin, joiden kautta voisi kehittää dialogia ja yhteistyötä. Opetussuunnitelmissa ja ohjausasiakirjoissa annettiin hyvin vähän ohjausta opettajille keskustelujen ja yhteistyön käytön tukemiseksi luokkatilanteissa. Motivaation ja affektiivisten tekijöiden huomioiminen opetuksessa oli samansuuntaista verrattaessa opettajien käsityksiä ja opetussuunnitelmia. Opettajat korostivat oppilaiden aikaisemman tiedon hyödyntämistä ja luonnontieteen soveltamista jokapäiväiseen elämään. Opetussuunnitelma ohjasi samansuuntaisesti, mutta luovuuden roolia näistä näkökulmista kuvattiin harvoin. Vähiten niin opettajat kuin opetussuunnitelmat kuvasivat draaman ja historian merkitystä luonnontieteiden opetuksessa eikä niiden merkitys luovuutta edistävänä tekijänä noussut esille. 9

Creative Little Scientists Episodi Mittaaminen (5-6 -vuotiaat)(kreikka): Pöytien mittaaminen uusia pöytäliinoja varten The teacher asked the children (aged 5 and 6) to help her in giving the carpenter measurements to create new worktables for the classroom, identical to the current ones. The children collaborated in small groups to generate their own strategies to solve the problem for example choosing the measuring tools to use, working out how to take and most importantly record measurements in their group notebooks. They then had to present and explain their findings to the whole class, including the tools they used and how the measurements were made. Finally the children evaluated and reflected on the activity: what problems they had faced, how they felt about these and how they had overcome them. In their engagement with this problemsolving activity children demonstrated a range of dispositions associated with creativity including imagination in appreciating what the carpenter might require, creative thinking in coming up with alternative approaches to measuring and recording and reasoning skills in evaluating different approaches and outcomes reported. Leikin merkitys luonnontieteen ja matematiikan oppimisessa oli tärkeämpi esiopetuksessa kuin alkuopetuksessa. Suurin osan varhaiskasvatuksen opettajista korosti leikin merkitystä luovuuden kehittymisessä. Leikin merkitys korostui myös lähes kaikkien maiden opetussuunnitelmissa; suurin osa ohjaavista asiakirjoista korosti leikkivää ja tutkivaa oppimista, mutta huomattavasti enemmän varhaiskasvatuksessa kuin peruskoulussa. Konkreettinen toiminta sekä aineiden ja materiaalien tutkiminen nähtiin luovuutta edistävänä toimintana erityisesti alkuopetuksessa sekä opettajien että opetussuunnitelmien mukaan. Sama suuntaus oli nähtävissä ongelmakeskeisen oppimisen ja oppilaskeskeisyyden osalta. Erityisesti esiopetuksessa näitä kyseisiä lähestymistapoja pidettiin lasten luovuuden edistäjänä. Kysymysten asettelu ja uteliaisuuden tukeminen nähtiin myös luovuuden edistäjinä. Oppimistoiminnot, jotka rohkaisivat lapsia esittämään kysymyksiä ja edistivät lasten mielikuvitusta, saivat opettajilta useita mainintoja. Samat tekijät oli löydettävissä opetussuunnitelmista ja niitä pidettiin luovuutta edistävinä. Vähemmän korostettiin opettajan roolia kysyjänä ja reflektointia ja asioiden selittämistä ei nähty merkittävinä luovuuden näkökulmasta. Opettajat kuitenkin kertoivat kehittävän lasten arviointi- ja selitystaitoja usein tai hyvin usein. Oppimisen ohjaaminen perustui opettajien kuvauksissa siihen, että opettajan tehtävä oli tukea lasten omaehtoista tutkimusta ja tarjota oppijalle mahdollisuus tutkia ja selvittää asioita yksin tai muiden kanssa. Arviointi, erityisesti formatiivinen arviointi, tuotiin laajasti esille yhtenä tärkeänä oppimisen alueena. Opetussuunnitelmissa painotus on enemmän oppimistulosten arvioinnissa kuin jatkuvassa oppimisprosessia koskevassa arvioinnissa. Opetussuunnitelmat eivät myöskään tarjonneet opettajille ohjeita ja kriteerejä arvioinnin toteutukseen. Arvioinnin rooli opetussuunnitelmissa vaihteli suuresti eri maiden kesken. Luonnontieteen ja matematiikan oppimisen arvioinnissa korostuivat sisällöt ja vähemmän huomiota kiinnitettiin tutkimuksellisiin lähestymistapoihin ja menetelmien ymmärtämisen arviointiin; vielä vähemmän huomiota sai oppimisen sosiaaliset ja affektiiviset tekijät, vaikka niitä korostettiin oppimistavoitteissa. Opetussuunnitelmissa ja muissa ohjaavissa asiakirjoissa oli hyvin vähän mainintoja luovuuden roolista oppimisessa. Vähän kiinnitettiin huomiota myös arviointimenetelmien monipuoliseen käyttöön. Lasten osallistumista arviointiprosesseihin ei pidetty tärkeänä vaikka opettajat kertoivat käyttävänsä lasten tuotoksia osana arviointia, erityisesti varhaiskasvatuksessa. TK2. Luonnontieteiden ja matematiikan opetuksen, oppimisen ja arvioinnin käytänteet esi- ja alkuopetuksessa: tutkimusperusteiset lähestymistavat ja luovuus. 10

Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä Episodi Kelluminen ja uppoaminen (5-6 -vuotiaat) (Romania): Kuinka veteen pudonnut muurahainen voidaan pelastaa joesta? The teacher told a story to her class of children aged 5 and 6 about an ant who fell into the river. A dove flying by wanted to help the ant. By providing an inquiry-based problem that had more than one solution and by giving children autonomy to come up with their own ideas, the children were able to plan their investigations and showed creativity in generating their own ideas about which materials to use and how to test them, using their imagination and making connections with prior experiences. The children discussed natural materials in the forest the dove might use to help keep the ant afloat. A variety of materials was made available, including nuts, feathers, wooden sticks, leaves, little stones, acorns, pieces of bark, fir cones. Each group discussed their own predictions about the materials they thought most suitable to save the ant. They were given small containers with water to test their ideas about which materials in the forest could be used as little boats for the ant. Children were able to record and communicate findings in their own ways. Children shared and evaluated their findings, drawing on evidence from their observations, to justify conclusions about whether this object would be appropriate to help save the ant. Tulosten mukaan esi- ja alkuopetuksen opetuksessa on runsaasti tutkimusperustaista työskentelyä ja luovuutta edistäviä elementtejä. Opettajat tarjosivat runsaasti lapsille mahdollisuuksia tuoda esiin omia ideoitaan ja toimintatapojaan. Lapset saivat edistää luovuuttaan erilaisissa leikeissä ja projekteissa. Käsiteltävät aiheet liittyivät usein lasten arkipäivän kokemuksiin ja antoivat lapsille laajamittaiset mahdollisuudet ongelmien ratkaisuun. Dialogilla ja yhteistyöllä, joita edistettiin ryhmätyöllä ja opettajan kysymyksillä, oli tärkeä rooli lasten reflektointi- ja selitystaitojen kehittämisessä. Opettajan ohjaus oli usein oppimista tukevaa ja siinä korostui oppilaan itseohjautuvuus ja tutkimuksellinen ote oppimiseen. Opettajat antoivat hyvin tilaa lasten kysymyksille ja pohdinnoille. Alkuopetuksessa leikin mahdollisuudet olivat vähäisiä. Tässä ikäryhmässä leikki ja konkreettinen tutkiminen voisi saada laajempaa huomiota. Myös lasten oppimista ja luovuutta edistävät erilaiset ilmaisun muodot ja prosessit jäivät vähäisiksi. Esimerkiksi tieto-ja viestintäteknologian käyttö esiopetuksessa ja varhaiskasvatuksessa oli vähäistä. Oppilasarviointi perustui usein opettajan havaintoihin ja kysymyksiin. Arviointimenetelmät olivat yleensä epämuodollisia ja havainnot siitä, että lapset osallistuivat arviointiin, olivat vähäisiä. Esimerkit luokkahuoneen ulkopuolella toteutettuista oppimistilanteista tai museovierailuista olivat vähäisiä. Tässä asiassa havaittiin eroja esiopetuksen ja alkuopetuksen välillä. Joissakin maissa lapsilla oli hyvä mahdollisuus leikkiä ja opiskella ulkona ja kokonaisuudessaan tilat ja henkilökuntaresurssit olivat hyvät erityisesti varhaiskasvatuksessa. Toiminnan tavoitteet olivat usein implisiittisiä. Niissä oppimistilanteissa, joissa oppimiselle asetetut kognitiivisest tavoitteet olivat selvät, luovutta tavoiteltiin harvoin. Sosiaaliset ja affektiiviset tavoitteet olivat sen sijaan usein mukana oppimisprosesseissa. Myös luonnontieteiden ja matematiikan käsitteet ja prosessintaidot olivat usein oppimisen tavoitteena, mutta luonnontieteen luonteen tarkastelu oli vähäistä. Tulokset varmistivat laaja-alaisen luonnontieteen tarkastelun merkityksen jo esi- ja alkuopetuksessa; opettajien omat käsitykset luonnontieteen luonteesta ja matematiikasta olivat merkityksellisiä. Lisäksi, miten opettajat ymmärtävät luovuuden merkityksen oppimistavoitteissa ja käytetyissä menetelmissä 11

Creative Little Scientists on olennaista. Opettajat enimmäkseen itse rakensivat oppimistuokioita ja ainoastaan muutamat käyttivät oppikirjaa. Tutkimukset osoittivat myös lapsilähtöisen toiminnan ja luovuuden edistämisen merkityksen esi- ja alkuopetuksessa. Opettajat, jotka olivat ajankäyttöä ja opetussuunnitelmaa ohjaavien vaatimusten pauloissa, eivät aina tunnistaneet tätä seikkaa ja rajoittivat helposti lasten mahdollisuuksia luovuuteen ja tutkimusperustaisiin toimintoihin. TK3 Keinot, jotka edistivät lasten luonnontieteen ja matematiikan oppimista, mielenkiintoa ja motivaatiota. Analysoiduista opetustuokioista löytyi kauttaaltaan useita esimerkkejä lasten havaintojen tekemisestä, vertailuista aiemmin opittuun tai koettuun. Lapsilla oli mahdollisuuksia kysyä opiseskelun kohteena olevista asioista, mutta niitä ei huomioitu systemaattisesti osana oppimisprosessia. Vaikka opettajakyselyssä ja opetussuunnitelma-analyysissä ei ollut havaittavissa lasten osallisuuden huomioimista, lapset osallistuivat opetustuokioissa yhteisiin pohdintoihin ja keskusteluihin aktiivisesti. Osallisuus näkyi erityisesti keskusteluissa vertaisryhmien ja aikuisten kanssa. Vaikka luonnontieteen luonteen tarkastelu oli vähäistä myös oppimistuokioissa, useissa tuokioissa mahdollisuudet ymmärryksen kehittymiselle oli havaittavissa. Tämä näkyi mm. lasten reflektointitaitoina luokkahuonekeskusteluissa tai haastattelutilanteissa tutkijoiden kanssa. Tuokiossa havaitut lasten tutkimustaidot ja luonnontieteen ymmärtäminen linkittyivät toisiinsa ja toivat esiin monia luovuutta edistäviä tekijöitä. Esimerkiksi lasten motivaatio, uteliaisuus ja taidot keksiä jotakin uutta, huomattiin heidän kyvyistä esittää kysymyksiä ja aktiivisesti etsiä tutkittavia kohteita ja tehdä tutkimuksia. Analysoidut opetustuokiot tarjosivat useita esimerkkejä lasten aloitteellisuudesta ja yhteistyötaidoista tilanteissa, joissa ratkaistiin miten tutkimuksia tehdään. Selityksissään lapset osoit- Episodi: Pikkusiivekkäiden laskeminen (4-5 -vuotiaat) (Englanti): Lasten suunnitelmat siivekkäiden luokittelemiseksi ja lukumäärän laskemiseksi Children aged 4 and 5 were given the problem of working out how to sort, count and record the number of plastic minibeasts in a bucket. Some children worked in pairs, others individually in a carpeted area of the classroom. The children were given time to generate their own strategies for counting the minibeasts and plenty of space to set out and represent sorting and counting processes in different ways. They were able to leave their different minibeasts in different areas of the carpet without having to clear their working space each time they finished counting each type. This allowed children to learn from each others approaches, and for the teacher to examine everyone s work at any point during the activity. Children s imagination and creative thinking skills were demonstrated in the variety of approaches adopted. For example, one child counted the spiders and flies by placing them carefully in rows of five (as shown in the photograph), whereas another pair of children placed all the flies in a single half-circle row (although they later started adopting the 5 in a row formation for their caterpillars and woodlice). Children were encouraged to discuss and reflect on their different strategies with their talk partners at the end of the lesson. The child whose work is shown was overheard saying to his talking partner When you re lining them up cause you know when you re lining them up, and there s only one I don t know where to put it. Looking at his work he has four rows of five dragonflies (and of spiders) with one remaining dragonfly being placed on the end of a row. He seemed to be grappling with how to deal with remainders. 12

Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä tivat mielikuvitusta, asioiden yhdistämiskykyä ja kykyä ajatella monipuolisesti. Miten opettajat näkivät oman roolinsa oppimisen ohjaajina? Opettajat, jotka osallistuivat havainnoituihin tapaustutkimuksiin, toivat usein esille sen, että he eivät olleet aikaisemmin pohtineet opetustapaansa suhteessa tutkimusperustaiseen oppimiseen ja luovuuteen. Tutkimus herätti opettajissa pohdintaa siitä, mikä oli tutkimusperustaisuuden ja luovuuden merkitys varhaiskasvatuksen luonnontieteissä ja matematiikassa, ja miten tätä merkitystä voisi edistää. Enemmistö opettajista näki, että lasten rohkaiseminen ja tukeminen itseohjautuvaan oppimiseen on tärkeää. Monet heistä korostivat myös motivaation merkitystä sekä yhteistyön ja ongelmanratkaisua edistävän oppimisympäristön merkitystä. Opettajan tehtävänäi nähtiin käsitteellistäminen ja opitun soveltamiseen ohjaaminen. Yleisesti opettajat eivät kuitenkaan viitanneet runsaasti tutkimusperustaisuuden tai luovuuden edistämisen merkitykseen osana opettajan tehtävää. TK4. Miten tutkimustulokset suhteessa tutkimuskysymyksiin 1-3 tukevat käytännön toimien kehittämistä luokkatilanteissa sekä opettajankoulutuksessa. (perus- ja täydennyskoulutus)? Tutkimustulokset paljastivat useita opettajankoulutuksen alueita, jotka vaativat lisähuomioita tutkimuksellisuuden ja luovuuden edistämiseksi luonnontieteiden ja matematiikan opetuksessa esi- ja alkuopetuksessa. Näitä olivat: Käsitteellinen ymmärrys matematiikan ja luonnontieteen luonteesta sekä matematiikan ja luonnontieteen opetuksen tavoitteet varhaiskasvatuksessa. Luovuuden rooli ja muodot oppimisessa ja opetuksessa. Koulun ulkopuolisten oppimisympäristöjen käyttö. oustavan ja tutkimusperustaisen oppimisen ja leikin mah- Episode Metsäkoulu (3-5 years old) (Scotland): Muutosten havainnointi luonnossa eri ajankohtina In this setting visits to a local wildlife area are planned each week to provide children with opportunities to explore the natural environment and observe change over time for example in the weather and in the life cycles of living things. Visits are also designed to foster children s own interests and explorations and to encourage a range of inquiry skills in particular observing and exploring, asking questions, developing skills associated with reasoning and making connections. The school organises clothing and resources carefully to enable visits in all weathers, such as mats, blankets, thermal clothing, warm drinks and snacks. A variety of equipment is taken to support activities at the site, including tarpaulin and ropes for making a shelter, magnifiers, binoculars and a camera to support observations, collecting pots, litter pickers and spades. The explorations of one child, Ian, illustrate the opportunities to foster creative dispositions in particular motivation, curiosity and sense of initiative in his active pursuit of his own interests and observations. First he spent a long time at the pond that was covered with ice. He noticed bubbles and began breaking up the ice so they (the frogs) can breathe. A second focus of activity was taking photographs of the different fungi on the site to add to his growing collection. In reflecting on his visit later in the day Ian highlighted these two activities (breaking ice and photographing fungi), making connections with previous visits. I think I saw frogs in the summer and before I saw frogspawn... It was sort of jelly and tadpoles inside the ball of jelly... Not the kind of jelly from what you eat and got tadpoles inside it. 13

Creative Little Scientists dollistaminen esi- ja alkuopetuksessa. Lasten osallisuutta ja luovuutta edistävien toimintatapojen tarkastelu. Kysymysten tekemisen merkitys tutkimusperusteisuuden ja luovuuden tukemisessa; miten opettaja voi tukea lasta kysymysten asettamisessa. Erilaisten esitysmuotojen merkitys ja roolit, sisältäen TVT:n käytön lasten oppimisprosesseissa. Arviointistrategiat, joita voidaan käyttää varhaiskasvatuk- sen luonnontieteiden ja matematiikan oppimisen ja opetuksen tukemisessa sekä vertaisryhmien ja itsearvioinnin roolit. Projektin empiiriset tutkimukset tarjosivat runsaasti konkreettisia esimerkkejä, joita voitaisiin hyödyntää opettajankoulutuksissa. Kyseiset esimerkit kuvaavat ja osoittavat luovuuden ja tutkimusperusteisuuden mahdollisuuksia jokapäiväisessä luonnontieteen ja matematiikan opiskelussa. Episodi Etäisyys auringosta (5 -vuotiaat) (Portugali): Auringon ja maan suhteellisen koon sekä niiden keskinäisen välimatkan ymmärtäminen The teacher planned a range of creative activities to foster children s understanding of the relative sizes of the Sun and the Earth and the distances between them, providing a variety of materials to represent the Sun and the Earth and the distance between them, giving them time to raise questions and offer ideas and explanations. For example the teacher set the problem: If the Sun is represented by a ball what would the Earth s size be and what would be the distance between them? The children showed imagination in suggesting that the Earth could be represented by a grain and that people would be the size of microbes making connections with prior knowledge. The children were asked to use their hands to show the diameter of the ball (the Sun) and asked how many diameters would represent the distance between the Sun and the Earth. When the children learned that it would take around a hundred, they were fascinated. The teacher then gave the children one hundred pieces of paper, each roughly the length of the diameter, to model the distance between the Sun and the Earth out in the corridor. Through their own observations, the children noticed that the grain, which they had chosen to represent the Earth, could no longer be seen from the position of the ball, which represented the Sun. Subsequently, they reasoned that the distance between the Sun and the Earth was too great and the size of the Earth too small for it to be seen from the Sun. Children s curiosity was stimulated, they brought books about the theme, they talked with their parents and raised more questions. For example they brought in drawings where they tried to answer their own question How did Copernicus find out that the Earth that moves around the Sun? 14

Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä Episode Hiekkalaatikko (3 years old) (Belgium): Vallin rakentaminen In the sand corner the teacher had placed materials to build with, including real bricks and other specialist tools to help with the building process such as plaster, trowels and spirit levels, as well as the familiar buckets and spades. The activity presented the children with several problems. They were given space and time to generate their own solutions. There were opportunities for collaboration between children as they played and watched what each other did. They made decisions based on observations and evaluation of evidence of the impact of their actions demonstrating creativity in making connections and in their reasoning skills. First the two children worked separately to make their own walls. However after some time they started working together to build one wall, sharing the tasks required to prepare their materials. One child was pouring out the water to mix with the sand when she noticed that the sand was not mixing enough with such a large amount of water and so she poured some of the water out of her bucket. Her action suggested creativity in modifying her approach based on her observations. The other child observed this effect and only put a little bit of water on the sand in his bucket, indicating that he had used the evidence from his partner s mixture to make decisions about his own mixture. Matematiikan ja luonnontieteiden esi- ja alkuopetusta koskevat suositukset Euroopan laajuisesti Esi- ja alkuopetusta koskevien asiakirjojen kehittämiseksi laaditut suositukset perustuvat Lapset luovina luonnontutkijoina (Creative Little Scientists) -projektin keskeisiin tutkimustuloksiin, joita käsiteltiin tarkemmin edellisissä luvuissa. Projektissa esiin nousseita kehittämistoimenpiteitä tarkastellaan seuraavien osa-alueiden näkökulmasta: tavoitteet, opetus, oppinen ja arviointi sekä oppimisen kontekstuaaliset tekijät. Tavoitteet Opetussuunnitelman laadinnassa ja kehittämisessä tulisi huomioida seuraavaa: Opetussuunnitelmassa tulisi kuvata ne prosessit ja toimenpiteet, joiden avulla lapset voisivat paremmin osallistua oppimisen arviointiin ja ideoiden kehittelyyn luonnontieteissä ja matematiikassa. Yksi syy lisääntyneeseen matematiikan ja luonnontieteen opetuksen tutkimustarpeeseen sekä luovuuden merkitykseen korostamiseen esi- ja alkuopetuksessa on projektin käsitteellisen viitekehyksen mukaan lasten varhaisten kokemusten, taitojen 15

Creative Little Scientists ja kykyjen tunnustaminen osana oppimisprosessia. Projektissa tehty kirjallisuuskatsaus paljasti sen, että lapset ovat kyvykkäitä ottamaan vastuuta omasta oppimisestaan sekä osallistumaan päätöstentekoon asioista, jotka koskettavat heidän senhetkistä elämäänsä. Opetusta ohjaavissa asiakirjoissa (esim.opetussuunnitelma) on usein ristiriitaa siinä miten tavoitteet ja arviointimenetelmät kohtaavat. Tavoitteet saattavat painottaa tutkimuksen edistämisen taitoja ja luovuutta, mutta arviointimenetelmät sekä kriteerit nostavat esiin näitä asioita varsin vähän. Opettajat tarvitsevat tukea lasten arviointitaitojen ja prosessitaitojen kehittämiseksi ja arvioimiseksi. Vahvistaa sosiaalisten ja affektiivisten tekijöiden yhteyttä oppimiseen sekä niiden yhteyttä sitoutumiseen, arvointitaitoihin sekä luonnontieteen luonteen ymmärtämiseen. Tutkimustulosten mukaan opetussuunnitelmien tavoitteet, päämäärät ja sisällöt painottivat merkittävästi luonnontieteellisen tiedon edistämistä, tieteellisten ideoiden ymmärtämistä ja niiden prosessointitaitoja. Monin paikoin siis kognitiiviset valmiudet painottuivat enemmän kuin sosiaaliset ja affektiiviset oppimisen ulottuvuudet. Ennen kaikkea opetusta ohjaavissa asiakirjoissa tulisi enemmän kiinnittää huomioita positiiviseen asenteeseen ja kiinnostuksen herättämiseen luonnontieteitä kohtaan jo esi- ja alkuopetuksessa. Opetus, oppiminen ja arviointi Opetussuunnitelman kehittämistyössä tulisi kiinnittää huomioita seuraaviin opetusta, oppimista ja arviointi koskeviin tekijöihin: Painottaa leikin kaltaisten lähestymistapojen, lapsilähtöisten aktiviteettien ja tutkimisen ja ongelman ratkaisun merkitystä esiopetuksessa ja peruskoulussa. Lapset luovina luonnontutkijoina (Creative Little Scientists) projektin teoreettisessa viitekehyksessä korostuu leikinomaisten työtapojen kuten tutkiskelun ja etsiskelyn olevan sisäsyn- Episodi Limainen seos (4-5 -vuotiaat) (Pohjois-Irlanti): Erilaisten välineiden käyttö limaseoksen ominaisuuksien tutkimuksissa In this activity children aged 4-5 years old were involved making and exploring gloop mixing water and corn flour in a large plastic tray that had been placed on a table. Children were free to attend and leave the activity as they pleased. After a short time, the teaching assistant placed a number of different tools - for example spatulas of varying sizes, rubber paint brushes, a funnel into the tray to further provoke interest and exploration. One child became immersed in this activity over a long period, observing the mixture, and trying out different ways to use the tools and their effects, for example scooping it with spatulas or drawing in it with the rubber-tipped paint-brushes. Creativity was evident in his curiosity and sense of intiative and in the question implicit in his actions What can I do with this? This was particularly apparent when analysing Ryan s observable contemplation and subsequent use of tools in the tray. At one point, he was moving gloop across the tray with a wide spatula in his right hand, then trying to stop its return flow using a rubber paintbrush in his left hand. At another point he was scooping up the cornflour mix with the spatula and slowly dribbling it on to his forearm and hand. This generation of alternative strategies and ways to use the tools provided often novel and unexpected outcomes. 16

Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä Episodi Mittaaminen Metsässä (6 vuotiaat) (Suomi): Löydänkö jotain joka on yhtä pitkä kuin tikkuni? The children spent time in the forest with the teacher and observed the environment. The aim was to capitalise on opportunities for measuring. They measured the heights of different plants and made comparisons for example using the concepts smaller, bigger and equal. They also measured the temperature on and inside the snow, as well as the temperature of water. The teacher then presented a challenge try to find a plant that is smaller than yourself. This activity provided opportunities for problem solving and agency, and children generated their own creative solutions. One child for example added some snow in order to make a plant of the correct height. Children were asked to explain and justify their solutions. This provided opportunities for the creative use of reasoning skills in evaluation. tyistä lasten toimissa; tämäntapainen tutkiva oppiminen on pohjan myös tutkimusperustaisessa ja luovuutta edistävässä opetuksessa. Leikin merkitys varhaisien vuosien oppimismenetelmänä tunnustetaan monissa julkaisuissa, mutta tärkeässä roolissa ovat myös tutkimusperustainen työskentely ja luovuuden edistäminen. Monien maiden opetusta ohjaavat asiakirjat huomioivat leikinomaiset työtavat, mutta esiopetuksessa perusopetusta enemmän. Tämä erilainen pedagoginen lähestymistapa eri koulutuksissa näkyi varsinkin luokkahuonetutkimuksissa. Esiopetuksen opettajat käyttivät avoimia leikin muotoja ja roolileikkejä huomattavasti enemmän kuin peruskoulun opettajat. Lisäksi suurempi osa esiopettajista kuin alkuopettajista pystyi näkemään luovuuden osana opetustaan. Leikin ja tutkimukseen perustuvan opetuksen monipuolisempi hyödyntäminen perusopetusiässä voisi olla eduksi erityisesti kun pohditaan luonnontieteen kysymyksiä ja tutustutaan eri ilmiöihin. Eri partnerimaissa tehdyt havainnot paljastavat myös, että erilaisten leikkitilanteiden ja kysymysten mahdollistaminen lapsille on paljon vähäisempää perusopetuksessa kuin esiopetuksessa. Näitä osa-alueita tulisi kehittää myös alkuopetuksessa. Painottaa enemmän ongelmanratkaisua sekä tutkimukseen pohjautuvaa oppimista ja opettamista opetussuunnitelmassa. Huomiota tulisi kiinnittää aika ja tila resurssien kehittämiseen siten, että tutkimusperustaista opetusta ja luovuutta edistäviä lähestymistapoja voitaisiin useammin ja syvällisemmin käyttää matemaattisten ja luonnontieteellisten aineiden opetuksessa. Opetussuunnitelman arviointi ja erilaiset ajankäyttöön ja ympäristöön liittyvät resurssit voivat olla yhteydessä opettajien valitsemiin lähestymistapoihin etenkin perusopetuksessa. Tutkimuslöydökset osoittavat, että aika- ja tilaresurssit rajoittavat lasten mahdollisuuksia osallistua tutkimusperustaiseen ja luovuutta edistävään opetukseen. Sama suuntaus on havaittavissa sekä esi- että perusopetuksessa vaikkakin yleisemmin perusopetuksessa. Moni opettaja kuitenkin näkee tarpeelliseksi tarjota lapsille rikas oppimisympäristö, jossa on aikaa ja tilaa tutkiskeluun sekä ongelmalähtöiseen oppimiseen. Lisäksi opettajat haluavat antaa aikaa ja mahdollisuuksia reflektoinnille ja käsitteellisten merkitysten rakentamiselle eri yhteyksissä. Projektin tapaustutkimuksissa havaittiin, että koulun organisoimat resurssit, tilat, henkilökunta ja aikataulut, voivat edistää tai haitata luovuuden edistämistä ja tutkimusperustaista opetusta. Tutkimustulokset rohkaisevat kehittämään joustavampia aikatauluja ja holistisempia lähestymistapoja oppimiseen ja opettamiseen. Lisäksi opettajia tulisi kannustaa huomioimaan lasten ideat ja kiinnostuksen kohteet opetuksen lähtökohtana. Sisällyttää enemmän luovuutta edistäviä tekijöitä luonnontieteen ja matematiikan opetukseen esi- ja alkuopetuksessa sekä määritellä ja havainnollistaa luovuuden merkitys oppimiselle. Projektin aikana saadut tulokset osoittavat, että opettajille olisi avuksi, jos opetusta ohjaavissa asiakirjoissa, kuten opetussuunnitelmassa, luovuuden rooli ja sen merkitys kuvattaisiin tarkemmin ja yksityiskohtaisemmin. Niissä opetussuunnitelmissa, joissa luovuus on mainittu, se on kuvattu hyvin ylimalkaisesti, eikä opetussuunnitelmat sisällä tarkkoja kuvauksia siitä, miten 17

Creative Little Scientists Episodi Pikku lentävät (6-7 -vuotiaat) (Malta): Havainnointi ja aikaisempien kokemusten yhdistäminen uuden oppimiseen The teacher allowed the children space and time to work freely in groups and explore their environment as they saw fit. This freedom resulted in the children engaging in discussions where they were spontaneously questioning and discussing their surroundings. The children observed different minibeasts and were very interested, engaged and motivated to record and discuss their observations. They demonstated creative dispositions in their curiosity, in raising their own questions and in making connections with previous experiences: C 1 : See what this is C 2 : That is a pupa it was a caterpillar once. C 1 : Yes we had one in our garden it turns into a butterfly. C 2 : Look how it is stuck to the tree. Will it fall? C 1 : How long do they take to become a butterfly? luovuutta voisi esi- ja alkuopetuksessa hyödyntää. Luovuuden yhteys luonnontieteen ja matematiikan opetukseen oli myös varsin epäsuoraa. Opettajille tulisi antaa konkreettiset ja selvät esimerkit siitä, miten luovuutta voi luonnontieteen ja matematiikan opetuksessa kehittää. Vaikka opetussuunnitelmissa joidenkin opetusmenetelmien, kuten ongelmanratkaisun ja digitaalisten laitteiden käytön, on nähty olevan yhteydessä luovuuteen, on yhteys hyvin vähäisesti huomioitu. Vahvistaa tutkimuksen aktiivista roolia lasten luonnontieteellisen ymmärryksen kehittämisessä ja luonnontieteen luonteen ymmärtämisessä. Kiinnittää enemmän huomiota reflektointiin ja hyödyntää sosiaalisia taitoja ja yhteistyötä edistäviä menetelmiä luonnontieteen ja matematiikan käsiteiden ja ilmiöiden opiskelussa. Tutkimusperustainen ja luovuutta edistävä pedagogiikka on yleistä kaikissa projektin partnerimaissa. Esiopetuksessa pedagogisena lähtökohtana on leikki ja perusopetuksessa tärkeämpänä pidetään tutkimusperustaista työskentelyä ja ongelmanratkaisua. Lisäksi monissa maissa pedagogisena lähtökohtana on luonnontieteellisten käsiteiden ja ilmiöiden oppiminen ja luonnontieteen luonne, vaikkakaan näitä ulottuvuuksia ei monesti ole otettu osaksi virallisia ohjeistuksia. Virallisissa ohjeissa, kuten opetussuunnitelmissa, ei myöskään painotettu tieteellisten ajatusten ja käsitteiden oppimiseen liittyvää luovuutta, mikä heijasteli vähäistä kiinnostusta mielikuvituksen edistämiselle ja monipuolisten opetusmenetelmien käyttöön. Yleisesti ottaen, luovuuden edistäminen oli eniten yhteydessä uusien ideoiden luomiseen, eikä esimerkiksi arviointiin. Täten opetuksessa pitäisi enemmän kiinnittää huomiota mielikuvitukseen, arviointiin ja antaa tilaa lasten omille ideoille lasten luonnontieteellisen ymmärryksen kehittymiselle. Luonnontieteellisen tiedon luonteen tarkastelu (nature of science) on vähäistä sekä opettajakyselyn että luokkahuonehavaintojen perusteella. 18

Toimenpidesuositukset luonnontieteen ja matematiikan opetuksen kehittämiseksi esi- ja alkuopetuksessa: Tiivistelmä Vahvistaa erilaisten oppimistoimintojen monipuolista käyttöä kuten tieto- ja viestintäteknologian roolia lasten oppimisprosessissa. Tutkimus osoittaa, että erilaiset pedagogiset lähestymistavat voisivat opetuksessa olla huomattavasti suuremmassa arvossa. Opetuksessa tulisi käyttää erilaisia opetusmenetelmiä ja oppimistoimintoja kuten lasten piirustuksia, kirjoituksia sekä erilaisia digitaalisia välineitä. Näiden lähestymistapojen kautta päästään käsiksi myös lasten luovuuteen ja metakognitiivisiin valmiuksiin. Kouluissa tehdyt havainnot myös osoittivat sen, että lasten oman ilmaisun ja mielipiteiden tulisi olla vahvasti läsnä, ei vaan oppimistuloksissa, vaan myös oppimisprosessin ja arvioinnin aikana sekä niiden kehittämisessä. Opettajia tulisi rohkaista erilaisten autenttisten tutkimista edistävien ympäristöjen käyttöön kuten oppiainerajat ylittävien projektien hyödyntämiseen. Projektit tulisi liittää lasten jokapäiväisiin kokemuksiin ja tapahtumiin sekä heidän erilaisiin kiinnostuksen kohteisiin myös koulun ulkopuolissa konteksteissa. Opettajan rooli oppimisen tukijana on olennainen ongelmakeskeisessä ja luovuutta edistävässä opetuksessa. Opetusta ohjaavissa asiakirjoissa, kuten opetussuunnitelmassa, on hyvin vähän tietoa siitä, miten draamaa, tarinoita ja historiallisia projekteja käytetään tutkimusperustaisen opetuksen tukena. Luokissa tehdyt havainnot kuitenkin osoittavat monipuolisten menetelmien ja motivoivan ja kiinnostavan oppimisympäristön merkityksen ideoinnille ja kriittiselle ajattelulle. Tämän lisäksi tarvitaan kui- Episodi Magnettiset vetovoimat (3-4 sekä 5-6 -vuotiaat) (Ranska): Yhteisen ymmärryksen rakentaminen keskustelemalla The children explored whether objects were attracted to a magnet or not. The objects included pairs of scissors that were made out of iron and plastic, so part of the scissors were magnetic and part of them were not magnetic. The children tested the materials and generated their own categorisations in small groups. They then came together to form and record a collective categorization as a whole group. The category in which to place the scissors posed a problem for the class as different results for the scissors had been recorded depending on which part of the scissors had been tested with the magnet. At the end of the workshop a girl showed creativity in offering a solution to the problem by suggesting that the scissors could be placed on the line between both categories, fostering new understanding that an object might belong in more than one category linked to the different materials from which it is made. 19