kansainvälinen menestystarina
Kuvaaja: Janne Puustelli
Päivölän matematiikkalinjan opetus on suunnattu peruskoulun jälkeisiksi opinnoiksi matematiikasta tai tietotekniikasta kiinnostuneille opiskelijoille. Matematiikkalinjan vuosikurssille valitaan vuosittain noin 20 opiskelijaa, jotka suorittavat kahdessa vuodessa paketin, johon kuluu Valkeakosken Tietotien lukiosta lukio-opinnot ja ylioppilastutkinto, Päivölän kansanopisto- opinnot tieteen, tekniikan, tietotekniikan ja matematiikan (STEM) alalta ja työharjoittelu 12 h/vko Päivölä Student innovation lab oy:ssä. Päivölän matematiikkalinjan opiskelijoiden pääsyprosentti yliopistoihin on ollut huikeat 90 ja menestys ylioppilaskirjoituksissa ja tiedekisoissa hyvä. Päivölän opintoihin kuuluva tiedekasvatus on osoittautunut kansainvälisen kisamenestyksen perusteella toimivaksi konseptiksi. Tiedekasvatus käy läpi sekä hyvän tieteellisen käytännön teoriaopetuksena että tutkimusprosessin kokonaisuudessaan käytäntöineen:
1. aiheen valinta tai tilaustutkimusaiheen saanti, 2. aiheeseen tutustuminen ja tutkimussuunnitelman laadinta
3. tutkimussuunnitelman esittely ryhmälle ja palaute, 4. tutkimuksen toteuttaminen, 5. alustavien tulosten esittäminen julkisesti (yleisönä opiskelijatovereiden lisäksi noin 30 Päivölästä aiemmin valmistunutta opiskelijaa) ja
6. tutkimuksen viimeistely ja tutkimusraportin kirjoitus. Tutkimusprojekti toteutetaan kompaktina kokonaisuutena, joka alkaa lokakuun alussa ja päättyy tammikuun lopussa.Tänä aikana on tarjolla ohjausta ja omaa tutkimustyötä. Ryhmän kukin tutkimuksen tekijä tai tutkimusryhmä raportoi edistymisestä säännöllisesti viikoittain ja kertoo mitä on tekemässä seuraavaksi. Tässä yhteydessä on tarjolla henkilökohtaista ohjausta. Koko ryhmällä on lukujärjestykseen merkitty aikaa tutkimusprojektiin, ja työn tekoaikana on käytössä henkilökohtaista ohjausta. Hyvän tieteellisen käytänteen ja tutkimusprosessin parhaita käytäntöjä pitää aktiivisesti ohjata, eikä kuvitella, että lapset tietävät ne etukäteen tai ne tarvitsisi oppia yrityksen ja toistuvien erehdysten kautta.
Tiedekasvatuksessa kukin opiskelija voi valita oman tieteenalan, mutta erityisen hyvin ovat menestyneet laskennallisen tieteen työt. Tätä tukee se, että Päivölässä opetukseen kuuluu myös laskennallisen tieteen parhaiden käytänteiden opetus niin omille opiskelijoille kuin myös kaikille muillekin halukkaille. Esimerkiksi viime kesänä MAL sponsoroi yhtä tällaista kurssia. Laskennallisen tieteen prosessin parhaat käytänteet ovat kehittyneet viime vuosina, ja niitä on kehitetty eri elämänaloilla. Tämän prosessin vaiheet voidaan käydä läpi esimerkiksi viikon harjoitusta ja opetusta sisältävässä työpajassa. Prosessi alkaa ongelman tai tutkimuskysymyksen pohjalta. Ensimmäinen vaihe on aiheeseen tutustuminen, ja tämän osan tärkeyttä pitää korostaa. Eli ei lähdetä ensiksi hakemaan julkaisuja laskennallisista malleista, vaan hyvää kuvausta ilmiöstä. Seuraavassa vaiheessa luodaan ajatusmalli ilmiöstä, jonka jälkeen seuraa laskennallisen mallin laadinta. Kun laskennallinen malli on saatu tehdyksi, se pitää ohjelmoida sopivaan ympäristöön. Tämän jälkeen tutkittava tilanne syötetään ohjelmaan, ja tässä vaiheessa pitää usein palata mallikehitykseen. Lopulta perustilanne on saatu malliin, ja alkaa laskennallisen tutkimuksen koesuunnittelu, jossa saadulla hienolla mallilla viljellään dataa eli tuotetaan suuri määrä laskentatuloksia eikä tyydytä yhteen laskentaan yksillä lähtöarvoilla. Nämä tulokset pitää sitten analysoida ja visualisoida, ja laatia vastaus esitettyyn kysymykseen.
Näiden opetusten pohjalta Päivölän opiskelijat eivät ole vain menestyneet kotimaisissa tiedekisoissa, vaan heidän työnsä ovat keränneet kansainvälisiä palkintoja. Kansainvälisissä kisoissa viime vuosina on palkittu seuraavia töitä: Euroopan unionin tiedekilpailussa (EYCYS) 2019 Olli Järviniemen matematiikan työ sai toisen palkinnon), 2016 Eero Valkama ja Iiro Kumpulainen saivat PRECE (Partnership for Advanced computing in Europe) palkinnon, ja 2015 Petteri Timonen sai Intel iSEF palkinnon. Itse yhdysvaltalaisessa Intel ISEF kilpailussa vuonna 2016 Timonen palkittiin ohjelmisto- sarjan ”second prize” palkinnolla ja hänen mukaansa nimetyllä asteroidilla. ja ISEF- menestykseen kuuluu myös vuonna 2017 Joel Jäkön ja Max Mecklinin työn saama Quatar Fundation Award. •
Esa Lappi