– Suomi Areenalla pohdittiin keinoja lisätä matematiikan osaamista
Juontaja Timo Sipola avaa keskustelun.
Suomessa on noussut yliopistojen ja yritysten huoli koulujen tuottaman matematiikan taitotason heikentymisestä. Matemaattis-luonnontieteellisten alojen akateemiset (MAL) on toteuttanut yhteistyössä LUMA-keskuksen ja Matemaattisten aineiden opettajien liiton (MAOL) kanssa seminaarisarjan matematiikan kouluopetuksen kehittämisestä. Keskeisenä tavoitteena on osaajien koulutukseen varmistamisessa tarvittavan koulutusjärjestelmän eri vaiheiden tasapainoinen toiminta.
Juurihoitoa painottava seminaarisarja aloitettiin Oulussa lokakuussa 2022 varhaiskasvatuksesta ja peruskoulun ala-asteesta ja se on käynyt läpi kaikki kouluasteet. Peruskoulun toiminta oli painopisteessä maaliskuussa Tampereella ja kesäkuussa 2023 Raumalla otsikoksi nousi ”Takaisin PISAn huipulle”.
Neljännen tapahtuman, Suomi Areenan keskustelun, painotuksena oli matemaattis-luonnontieteellisen ajattelun edistäminen yleistiedon monipuolistamisessa ja laajassa yhteiskunnallisessa vaikuttamisessa. Keskustelun juontaja, toimittaja Timo Sipola esitteli aluksi seminaarisarjan ja käytävän keskustelun tavoitteita vahvistaa kaikkien matematiikan ymmärrystä ja taitojen harjoittamista. Tässä luettiin mukaan myös lyhyen matematiikan osaamistarpeet. Matematiikan pitäisi kiinnostaa kaikkia, koska se on hyvinvointivaltion perusta. Jos ei ole kilpailukykyistä vientiteollisuutta ja vientituotteita, tällaisessa pienessä kohtuullisen kaupungin kokoisessa maassa ei ole juuri muutakaan, tiivisti Sipola.
Panelistit
Keskustelussa haettiin vastausta kysymykseen, miksi matematiikan ja luonnontieteiden kiinnostavuuden ja osaamistason on annettu romahtaa. Mitä asialle pitäisi tehdä, ettei jäädä vain puheen tasolle. Kysymyksessä on pitkäaikainen huono kehitys. Mistä tulee ratkaisu? Onko uudessa hallitusohjelmassa avaimia tähän? Suomi tarvitsee uusia matematiikan ja luonnontieteen osaajia, mutta myös uusia tapoja opettaa matematiikkaa ja luonnontieteitä. Mitä nämä keinot ovat? Miten ne saataisiin levitettyä kaikkien opettajien ja kasvattajien käyttöön?
Panelistit olivat Helsingin yliopiston tiedekasvatuksen professori Maija Aksela, joka on LUMA-keskus Suomen luoja ja johtaja sekä vuoden 1995 matemaattisten aineiden opettaja, vuoden 2023 matematiikan opettaja ja ansioistaan jo aiemminkin palkittu matematiikan ja fysiikan opettaja Lauri Hellsten Espoon yhteislyseosta ja Teknologiateollisuuden osaamisesta vastaava johtaja, luokanopettaja Leena Pöntynen sekä Kemianteollisuuden koulutuspolitiikasta, osaamisesta ja vetovoimasta vastaava johtava asiantuntija Anni Siltanen.
Matemaattisen osaamistason rapautuminen
Panelisteja pyydettiin kertomaan omasta näkökulmastaan mahdollisimman konkreettinen esimerkki Suomen tilanteesta. Siltanen toi esille kemianteollisuuden jäsenyritysten huolen hiilineutraaliuden saavuttamiseksi tarvittavan osaamistason toteutumismahdollisuuksista. Alan 400 jäsenyritystä tarvitsee 40 000 osaajaa, eli kaupungin verran, sillä hiilineutraaliustavoite 2045 mennessä on tehtävä ihmisten avulla. Osaamisen tason pitäisi nousta, mutta joka puolelta kuuluu viestiä tason laskemisesta. Hellsten totesi, että yläkoulun oppimistulos ei ole kehittynyt ja osaaminen on lisäksi erkaantunut, joten tuen tarve kasvaa sekä pitkän että lyhyen matematiikan opinnoissa. Tämä trendi pitää kääntää, jotta voidaan keskittyä lukion opetussuunnitelmaan. Akselan mukaan on keskeistä innostaa lapsia ja nuoria opiskelemaan näitä tärkeitä aineita ja tieteitä, jotta voidaan tuottaa korkeakouluihin taitavia opiskelijoita ja työelämään osaavia työntekijöitä. Tukea tarvitaan opettajille ja tutkimusperusteista opettajakoulutusta tulee vahvistaa, jotta riittävä määrä matematiikan opettajia voidaan turvata. Teknologiateollisuus tarvitsee Pöntysen mukaan 130 000 osaajaa, joista ¾-osalla tulisi olla tekniikan tai ICT-alan koulutus. Vaadittava vahva matemaattinen pohja ei toteudu, jos matemaattisen osaamisen rapautuminen jatkuu. Saman aikaisesti tarvitaan lisää korkeakoulutettua väkeä. Koulutuksen lisäämistä vaikeuttaa koulutukseen tulevien monenkirjavan pohjan laajentuminen, etenkin ammattikorkeakouluissa. Aikaisemmissa vaiheissa erkaantuneiden tasojen korjaamiseen tarvittavien toimien vähentäminen ei tässä helpotu.
Keskustelua siivitettiin videoilla – onko karttakeppi ratkaisu?
Ensimmäisessä videossa valtakunnallinen virallinen matikkatäti Alli Huovinen Oulusta korosti, että matematiikka vaatii työtä – pitää rakentaa päähän työkaluja, joiden avulla opiskellaan uutta. Kaikki nojaa matemaattisen ajattelun osaamiseen. Hän painotti, että kynä-paperi-menetelmällä joutuu hitaasti miettimään, miten asiat ovat. Hänen mielestään kirjat pitää käydä läpi ilman laskimia, työkaluja käytetään vasta lopussa. Tekoäly ei osaa ratkaista ongelmia, mutta kertoo miksi matematiikka ja sen opiskelu on tärkeää. Matematiikalla ratkaistaan ongelmia, mutta se myös kehittää loogista, johdonmukaista ajattelua. Matematiikka on kulttuurin, tekniikan ja talouselämän perusta. Sen arvostus pitää saada takaisin.
Panelistit kommentoivat Allin esitystä. Hellstenin mukaan Alli tekee erittäin tärkeää työtä matematiikan merkityksen esille tuomisessa arkipäiväisesti ja pitkäjännitteisesti. Tämä ei ole kuitenkaan joko-tai-asetelma. Pitkäjännitteinen kynä-paperityöskentely on todella hukassa ja sitä tarvitaan lisää, mutta ei pelkästään sitä. Asioiden havainnollistamiseen tietotekniikan avulla on myös tarvetta. Opettajan osaaminen korostuu tässä tasapainotuksessa ja huomattakoon, että lukion opetussuunnitelmassa on tavoitteena ohjelmistojen tulosten järkevyyden arviointi. Aksela oli samaa mieltä: harjoittelu tekee mestarin – luotetaan opettajiin, kuunnellaan nuoria ja lapsia ja työskennellään monipuolisesti. Siltanen nosti Allin esityksestä esille koulutuksen arvostuksen ja palauttamisen. Hän vertasi Viron tilanteeseen, jossa usko koulutuksen merkitykseen on vahva. Pöntynen korosti, että matematiikka on kumulatiivinen oppiaine, jossa tarvitaan paljon harjoittelua. Pitäisi yrittää tunnistaa oppimisen esteitä, mikä ehkä onnistuu koneelta. Ihmiset paneutuvat vuorovaikutukseen tässä työnjaossa. Hellsten palasi Viro-keskusteluun. Hänen mukaansa Virossa opetus on perinteistä verrattuna Suomen toimintatapaan. Opettaja näyttää tietotekniikkaa käyttäen työskentelypohjaa, kun taas Suomessa oppilaat käyttävät ohjelmistoja itse. Virossa usko koulutuksen merkitykseen on vahva. Panelistien mielestä Suomessakaan ei olla niin hyvässä tilanteessa, että koulutuksella ei tunnettaisi olevan merkitystä uralla etenemiseen.
Juontajan kysymykseen miksi LUMA-keskuksen 20-vuotinen työ ei näy käytännössä, Aksela vastasi toimivansa ainoastaan yhteistyön katalyyttinä. Parhaat tulokset saavutetaan, kun opettajat ovat mukana alusta alkaen. Yliopistojen tehtävänä on tuoda yhteistyöhön uutta tietoa matematiikan ja luonnontieteiden sekä oppimisen puolelta.
Keskustelua jatkettiin toisella videoilla – löytyykö ratkaisu tietotekniikasta?
Toisessa videossa puhui Suomen tunnetuin TikTok-ope Visa Saarinen, jolla on satoja tuhansia seuraajia. Hän korosti videoiden käyttöä havainnollistamiseen. Siinä toisto on tärkeää: videolla on tyypillisesti 100 000 näyttökertaa. Animointi on hyvin keskeistä videoissa. Anonyymit tilit helpottavat kysymysten esittämistä. Välitön palaute otetaan mukaan opetuksen kehittämiseen. Puheen aikana rinnalla pyöri ylioppilaskirjoitusten arvosanajakaumaa kuvaava video. Saarinen jatkoi lisävideolla, jossa luvun 2021 muuttamista binääriluvuksi vain peruskoulun matematiikkaa käyttäen havainnollistettiin datan tallentamisena erikokoisille muistikorteille, joita sai käyttää kutakin vain kerran.
Pöntysen mukaan tässä on olennaista mahdollisuus käydä asia läpi uudestaan ja uudestaan ajasta tai paikasta riippumatta. Pitää olla rohkeasti mukana nuorten omilla kanavilla. Myös Siltasen mielestä pitää olla siellä, missä nuoret ovat. Hellstenin mukaan osaamisvajetta pitää lähestyä arkipäiväisesti mahdollisimman monesta näkökulmasta. Aksela piti myös monipuolista innostamista hyvänä keskustelun herättämiseksi, kun se vain tehdään pedagogisesti oikein.
Vallitseva opetustapa ja LUMA-strategia
Juontaja nosti esille kysymyksen vallitsevan opetustavan soveltuvuudesta ylipäätänsä kenellekään. Hellsten panostaa oppilaiden kohtaamiseen yksilöinä vertaisten haastamana. Tässä pyritään ruokkimaan onnistumisen sykliä ja vahvistamaan motivaatiota eritasoisille oppilaille.
LUMA-strategialla pyritään vaikuttamaan siihen, että yhteiskunta hyötyy osaamisen kasvamisesta. Juontajan kysymykseen nykytilasta panelistit vastasivat olevansa tyytyväisiä, että viimeinkin kirjaus LUMA-toimista on hallitusohjelmassa. Siltanen pitää LUMA-osaamista kilpailukyvyn kulmakivenä. Pöntysen mukaan matikkapositiivisuus pitää ottaa käyttöön strategian tekemiseksi todeksi. Aksela kiitti laajaa yhteistyötä strategian eteenpäin viemisessä. Hellsten korosti varhaisvuosien merkitystä: ei ole hopealuotia ja kumulatiivisuus vaikeuttaa kelkan kääntämistä myöhemmässä vaiheessa.
Mitä tästä ajatellaan koulutuksen kohderyhmässä?
Kolmannessa videossa pääsi ääneen kohderyhmä, jota edusti toisen vuosikurssin lukiolainen Santtu Savola Kastellin lukiosta Oulussa. Hänellä pitkän matematiikan ja luonnontieteiden opiskelu on edennyt tenttimisen ja ihan paikalla tekemisen lisäksi omien tehtävien ja todistusten tekemisen kautta. Santtu on laajentanut opiskeluaan kerhotoiminnassa, mennyt mukaan omaa ajattelua kehittävään työharjoitteluun ja kesätöihin matemaattisen mallinnuksen piirissä. Hänen mielestään tällaisia kesätyömahdollisuuksia pitäisi saada lukio-opiskelijoille enemmän. Tarvitaan sekä Tiktokia että karttakeppiä ilman mustavalkoista vastakkainasettelua. Yhdistelmä tuottaa parhaan tuloksen, totesi Santtu, joka on hyödyntänyt erilaisia laskentasoftia ratkaisun muokkaamisessa ja kokeeseen valmistautuessa. Visuaalisten menetelmien käyttöä pitäisi hänen mukaansa lisätä ja ottaa mukaan koodausta ja tekoälyä. Neljän tieteen kisoissa mukana olleena Santtua hämmentää rahoituksen puuttuminen. Hänen mukaansa tähän kannattaisi panostaa lisää. Pakotettu opiskelu ja todistusvalinnat painottavat läpipääsyä ja arvosanoja varsinaisen oppimisen sijaan.
Siltanen nosti tästä esille kyvykkyyksien tukemisen. Hellsten totesi, että Suomessa on ollut jo pitkään tiedekilpailuja ja valmennusta kansainvälisiin tiedeolympialaisiin, mutta rahoitus on ollut jatkuvasti epävarmalla pohjalla. Aksela toivoi varhaista aloittamista kerhojen avulla. Pöntynen korosti, että nuorisossa on voimaa ja pystyvyyttä. Hänen mukaansa nuorison kautta pitää päästä eroon mystisestä ”matikkapää”-puheesta. Juontaja ihmetteli vaativien matematiikkakurssien karsimista tässä tilanteessa. Hellstenin mukaan tällainen kurssirakenteen yksinkertaistaminen on meneillään. Tekniikan rinnalla pitää huomata myös humanistisen ja yhteiskunnallisen puolen tarve matematiikan osaamisessa.
Löytyykö vastuunkantajia tilanteen korjaamiseen?
Aksela vakuutti, että LUMA-keskus ottaa vastuun valtakunnallisen tehtävän hoitamisesta. Siltasen mukaan tulee panostaa LUMA-strategian käyttöönottoon. Pöntynen korosti, että haastavassa taloustilanteessa tulee valita vaikuttavimmat keinot. Hellstenin mukaan tarvitaan varhaista puuttumista oppimisvaikeuksiin. Pöntynen kehotti opettajia tekemään joustavaa matematiikkaa -kokonaisuuden – Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiöltä tulee tukea JoMa-stipendin muodossa.
Lopuksi
Matikkatäti Alli Huovinen on ehdottanut, että jokin TV-yhtiö perustaisi Matikkatalo-ohjelman. Suoraa tukea ei paneelilta tullut, mutta mediaa ja viestintää toivottiin mukaan.
Jatkonäkymät
Suomi Areenan keskustelu toi seminaarisarjan yhteiskunnalliseen keskusteluun ja vahvisti yhteistyöverkkoa MAL – LUMA – MAOL. Kouluopetuksen merkityksestä teollisuudelle saatiin konkretiaa tavoitteille. Oppimistasojen erkaantuminen heterogeenisessa oppilaiden joukossa vaikeuttaa eteenpäin menemistä kumulatiivisessa opetuksessa. LUMA-keskus on tuottanut yhteistyön pohjaksi ratkaisuja. Ydinasioiden oppimisen varmistaminen, kiinnostuksen herättäminen ja nuorten pystyvyyden tukeminen ovat avaimia LUMA-strategioiden jalkauttamisessa kaikille tasoille. •
Esko Juuso