Viime päivinä julkaistu PISA-tuloksien romahtaminen on nostanut kouluopetuksen ongelmat yleiseen keskusteluun. Matematiikan ja luonnontieteiden kouluissa saavutettavan oppimistason heikentyminen on ollut nähtävissä jo pitkään. Tämä on johtanut yliopistoissa ja yrityksissä kasvavaan huoleen tutkimuksen ja talouden toimikyvyn säilymisestä. Kestävä kehitys ja vahvistuva digitalisaatio tuovat huomattavia lisähaasteita (MAL-lehti 1/2023). Tilanteen selvittämiseksi toteutettiin valtakunnallinen seminaarisarja.
Matemaattis-luonnontieteellisten alojen akateemiset (MAL) käynnisti lokakuussa 2022 valtakunnallisen seminaarisarjan. Matemaattisten aineiden opettajien liiton (MAOL) kokemus opetusmenetelmistä ja -työstä jalkautti keskustelun koulujen todellisuuteen. Sarjan aikana mukaan tullut LUMA-keskus Suomi toi mukanaan LUMA-strategian valtakunnallisen tehtävän hoitamisesta LUMA-aloilla, joihin kuuluvat luonnontieteet ja matematiikka sekä tekniikka ja teknologiat.
Juurihoitoa tarvitaan matematiikan osaamisen kerroksittaisen rakentumisen varmistamiseen jo opintien alussa. Omaksumisen edellytyksenä on, että ymmärtää mistä on kysymys. Varhaiskasvatuksessa ja alakoulussa opetusmateriaalien avulla pyritään herättämään kiinnostusta matematiikkaan (MAL-lehti 3/2022). Yläkoulussa näkökulma painottui matematiikan, fysiikan, kemian, tietotekniikan ja yritysyhteistyön merkitys motivaation ylläpitämisessä (MAL-lehti 1/2023). Lukion ja ammatillisen koulutuksen osassa tuotiin esille uusia ratkaisuja Suomen PISA-menestyksen palauttamiseksi ja nostettiin esille tulevaisuuden työelämän vaatimukset ja osaajatarpeen voimakas kasvu (MAL-lehti 2/2023). Suomi Areenan keskustelussa painottui matemaattis-luonnontieteellisen ajattelun edistäminen yleistiedon monipuolistamisessa ja laajassa yhteiskunnallisessa vaikuttamisessa (MAL-lehti 2/2023). Osaajien koulutukseen varmistamisessa tarvitaan koulutusjärjestelmän eri vaiheiden tasapainoinen toiminta. Näkökulmia siivitettiin kolmella videolla. Looginen johdonmukainen ymmärrys vahvistuu pitkäjänteisessä kynä-paperityöskentelyssä. Tietotekniikan avulla tuotettu visuaalisuus havainnollistaa matematiikan toimivuutta myös monimutkaisemmissa kokonaisuuksissa. Yhdistelmä tuottaa parhaan ratkaisun, jossa ongelman ymmärtäminen pidetään mukana. Kyvykkyyksien tukeminen kerhotoiminnan kautta tukee osaamistason edistämistä.
Seminaarisarjan tulokset tarjoavat pohjan koulutuksen kehittämiselle
Kouluasteittain edennyt seminaarisarja osoitti juurihoidon merkityksen kerroksittain rakentuvan oppimisen varmistamisessa. Tuloksiin pääsy vaatii opetustapahtumien ohjaamista keskittynyttä oppimista tukevissa opetusympäristöissä.
Kerroksittain rakentuva oppiminen. Käytännössä vaaditaan kerroksittain rakentuva osaamisen kehittyminen, jonka luominen aloitetaan jo varhaiskasvatuksessa. Motivaation vahvistaminen on keskeistä vaiheittaisesti kouluasteisiin sovitetussa oppimisessa kohti itsenäistä työskentelyä. Vaiheittaisen etenemisen pitäisi kaikessa opetuksessa mukautua kuhunkin ikävaiheeseen. Tämä korostuu matemaattisissa aineissa, joissa oppiminen vaatii oppilailta välttämättä harjoitusta rauhallisessa ympäristössä. Kukin vaihe vaatii aina edellisten vaiheiden hallintaa ja jatkuvuuden varmistamiseksi tarvitaan joustavuutta opetuksen toteutuksessa – ei vaatimusten helpottamista. Oppimisvaikeuksissa olevien oppilaiden tukeminen on välttämätöntä, mutta sen ei saa antaa hallita opetusta. Hyvin edistyville oppilaille olisi päinvastoin tarjottava lisämateriaalia motivaation säilyttämiseksi. Kaikkien tulisi saada onnistumisen kokemuksia.
Opettajille mahdollisuus opetuksen ohjaamiseen. Koulutetuille opettajille tulee antaa mahdollisuus oppimisen varmistamiseen – keskeisten asioiden osalta kynä ja paperi pitää olla mukana matematiikan harjoittelussa. Lukutaitoa tarvitaan ongelman ymmärtämiseen ja ratkaistavien laskutehtävien muodostamiseen. Matematiikan käyttäminen luonnontieteiden yhteisenä kielenä edellyttää tätä. Digitaalinen opetusmateriaali täydentää perusasioita ja havainnollistaa erilaisten menetelmien toimivuutta. Opettajan tulee ohjata käyttöä kriittisyyteen ja järkevyyden arvioinnin suuntaan. Pitäisi oppia arvioimaan onko ratkaisu suunnilleen oikeassa, sillä digitaalisesti saadaan täsmällinen tulos, mutta se voi olla myös pahasti pielessä. Digitaalinen itsepalvelu ja tukihenkilöstö ei voi korvata ohjattua opetusta, jossa myös erilaiset oppimistyylit otetaan huomioon.
Opetusympäristön on tuettava oppimista. Oppimistasojen erkaantuminen heterogeenisessa oppilaiden joukossa vaikeuttaa eteenpäin menemistä kumulatiivisessa opetuksessa. Inkluusion käyttämisellä on hyvin haitallinen vaikutus oppimisympäristöön. Käytöshäiriöiset oppilaat tuhoavat muidenkin opiskelumahdollisuudet. Mobiililaitteet ja tietokoneet tuovat mahdollisuuksia opetuksen tehostamiseen ja oppimisen täydentämiseen, mutta niitä pitää käyttää hallitusti opetuksen osana. Keskittyminen ja rauhallinen työskentely pitää mahdollistaa. Erilaiset oppimisalustat täydentävät opetusta.
Tiedonhankinta ja aikuiskoulutus. Koulu ei voi milloinkaan opettaa kaikkea tarvittavaa, joten ei pidä unohtaa oppimisvalmiuksien tukemista. Niitä tarvitaan korkeakouluissa, ammatillisessa koulutuksessa ja työelämässä. Nykyisenkaltaisissa muutostilanteissa tulisi aktivoida aikuiskoulutusta.
Kouluopetuksen strategia. LUMA-keskus on tuottanut strategioiden jalkauttamisessa tarvittavan yhteistyön pohjaksi ratkaisuja ydinasioiden oppimisen varmistamiseen, kiinnostuksen herättämiseen ja nuorten pystyvyyden tukemiseen ovat kehityksen avaimia. Kehittämiselle on laaja tuki. Edellisen hallituksen opetusministeri Li Andersson kiinnitti huomiota rahoitustarpeeseen ja heikosti menestyvien oppilaiden auttamiseen. TEKin hallituksen puheenjohtajan, tuleva tiede- ja kulttuuriministerin Mari-Leena Talvitien mukaan maan hallitus on sitoutunut LUMA-strategian toimeenpanoon.
Seminaarisarjan tukijat ja yhteistyökumppanit. Seminaarisarjaa ovat tukeneet MAL, Suomalainen Tiedeakatemian Matematiikan rahasto, Aktuaariyhdistys, Kemianteollisuus, Energiateollisuus, Metsäteollisuus, Orion Oyj, Stora Enso Oyj, Vertex Systems Oy, LUMA-keskus Suomi, MAOL ja Tekniikan Akateemiset TEK.
Kouluopetuksen vahvistamista tarvitaan. Vakava tilanne ja TKI-panostuksien kasvattaminen vaativat seminaarin tulosten jalkauttamista eri koulutusvaiheiden ongelmien ratkaisemiseen. Varhaiskasvatuksessa, peruskoulun kaikissa vaiheissa ja lukiossa täytyy työskennellä rinnakkaisesti omien tavoitteiden, toimintamahdollisuuksien ja lähtötasojen pohjalta. Vaihtelua pitäisi saada pienentymää siten, että oppimistaso kohoaa yleisesti. Peruskoulun kokonaisuudistukselle ei ole vielä tarvetta. •
Lisätietoa. MAL-lehden vuosikertoihin 2022-23 ja MALin verkkosivuille (https://www.mal-liitto.fi/) on koottu seminaarisarjan aineistoa. Verkkosivuille on linkitetty seminaarien tallenteita ja lisävideoita.
Esko Juuso
Kuva: Pixabay