Oulun yliopistolla järjestettiin 1.-2.9.2014 kolme matematiikan ja luonnontieteiden opetukseen ja sen tutkimukseen liittyvää tapahtumaa. Maanantain pääluennoitsija tohtori Jon R. Star Harvardin yliopistosta kertoi joustavasta ajattelusta matematiikassa. Star muun muassa laittoi runsaan kuulijajoukkonsa ratkaisemaan itse peruskoulutason yhtälönratkaisutehtäviä ja näytti sitten useampia ratkaisuvaihtoehtoja. Ratkaisujen vertailu rinnakkain, niistä keskustelu ja niiden arvioiminen sekä useiden lähestymistapojen luominen lisää hänen tutkimustensa mukaan joustavuutta.
Valtakunnallinen matematiikan opetuksen päivä (MatO) ja LUMA SUOMI -kehittämisohjelman avajaiset 1.9.2014
Starin luennon jälkeen valtakunnallisen matematiikan opetuksen päivään osallistujat jakautuivat työpajoille, joissa tutustuttiin muun muassa erilaisiin opetustapoihin, Summamutikkaan, kisällioppimiseen ja tilastoihin ja keskusteltiin niin perusopetuksen opetussuunnitelman kuin ylioppilaskokeen uudistuksista sekä LUMA SUOMI -ohjelman hankkeista. Päivään osallistujia oli noin 100.
LUMA SUOMI -kehittämisohjelman avajaisissa opetusneuvos Aki Tornberg toi esiin suomalaisten koululaisten matematiikan minäkäsityksen ja suoritusmotivaation ongelmat ja matematiikka-ahdistuneisuuden PISA 2012 -tutkimuksessa sekä erittäin heikon sijoittumisen matematiikasta ja luonnontieteistä pitämisestä TIMSS 2011 -tutkimuksessa. Opetusneuvos päätti esityksen: ”Tulevaisuuden peruskoulu – Uuteen nousuun!”
LUMA-keskus Suomen johtaja, professori Maija Aksela kertoi innostuneesti, että LUMA-keskus Suomi toimii Suomen kymmenen LUMA-keskuksen katalyyttinä, kiihdyttää reaktiota kulumatta siinä itse. Nyt avattava LUMA SUOMI -kehittämisohjelma on suunnattu 6-16 -vuotiaille lapsille ja nuorille. Kehittämisohjelman tarkoituksena on lisätä motivaatiota, uudistaa opetusta oppilaslähtöisemmäksi, tutkivammaksi, toiminnallisemmaksi ja työelämälähtöisemmäksi ja tukea uudistuvia opetussuunnitelmia. Kuka vaan on saanut esittää vapaasti ideoitaan matematiikkaan, luonnontieteisiin ja teknologiaan liittyviksi hankkeiksi ja toteutettavaksi on valittu osa. Hankkeiden tarkoituksena on muun muassa luoda pedagogisia malleja ja käytänteitä sekä materiaaleja. Hankkeet esitellään 5.11. LUMA-tiedepäivien yhteydessä.
Matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen tutkimusseuran tutkimuspäivät 1.-2.9.2014, matematiikan osuus
Matematiikan ja luonnontieteiden opetuksen tutkimusseuran tutkimuspäivillä osallistujia oli noin 50. Maanantaina Jon R. Starin joustavaa yhtälönratkaisua käsitelleen luennon jälkeen tutkimuspäivien osallistujat saivat seurata valitsemiaan esityksiä. Yhtenä poimintana Helsingin yliopiston emeritusprofessorin Erkki Pehkosen esitys ”Ongelmakentät keinona edistää matemaattista ajattelua peruskoulun yläluokilla”. Pehkonen toi esiin konventionaalisten (tavanomaisten) keinojen sopivan tosiasioiden opetukseen, mutta toimintatapojen opetuksen tarvitsevan luovuutta. Tehtäviä, joissa alku- tai lopputilanne ei ole tarkasti annettu, kutsutaan avoimiksi tehtäviksi. Eräitä avoimia tehtäviä ovat ongelmakentiksi kutsutut strukturoidut tutkimustehtävät, joista esimerkkinä Pehkonen laittoi yleisönsä pohtimaan 12 tulitikun ongelmaa. Ongelmassa piiri on vakio, mutta pinta-ala muuttuu. Aluksi tehtävänä oli saada tulitikuilla yhdeksän pinta-ala yksikön suuruinen ala. Yhden ratkaisun löydyttyä tuli keksiä uusia, sitten muita erikokoisia aloja miettien esimerkiksi kuinka monta ratkaisua on olemassa.
Päivä jatkui vielä esityksillä luonnontieteiden ja matematiikan opetuksen tutkimuksesta sekä tutkimusseuran vuosikokouksella.
Tiistaiaamuna Matthias Stadler Bergenin yliopistosta kertoi saksalaisesta SINUS-opetuksenkehittämisohjelmasta, joka toteutettiin matematiikassa ja luonnontieteissä. Vuoden 1995 heikkojen TIMSS-tulosten jälkeen asiantuntijat laativat SINUS-ohjelman, jota toteutettiin vuodesta 1998 vuoteen 2013 saakka sen tavoittaen lopulta 10 % oppilaista. Oleellista ohjelmassa oli aktiivinen oppiminen, opettajien yhteistyö ja hyvin koordinoitu projekti, joka toteutettiin suuressa mittakaavassa. Ohjelman rakenteessa oli erilaisia moduuleja, joista tärkeimmät otettiin käyttöön ensin. Innostus levisi paitsi koulun sisällä, niin myös opettaja saattoivat tavata eri koulun opettajia kysyen, mitä moduulia he työstävät. Ohjelmassa annettiin aihepiirejä, joita kehittää, mutta tarkemman toteutuksen opettajat tekivät itse. Vuoden 2012 PISA-tutkimus osoitti tulosten parantuneen niin matematiikassa, luonnontieteissä kuin myös kirjallisuudessa. SINUS-koulujen tulokset olivat muita kouluja paremmat. Ohjelma oli menestys ja siitä on otettu mallia muutamiin muihinkin maihin.
Loppupäivästä matematiikan opetuksen tutkimuksen esityksissä tuli esille muun muassa Flipped learning -lähestymistavan teoreettisia perusteita, opettajaopiskelijoiden matematiikan opettajatiedon kehittämistä opetuskokeilun avulla, tutkivan oppimisen kurssin design experiment -tutkimus, skeemaoppimisen ja prosessioppimisen piirteistä lukiolaisten matematiikan oppimisessa ja laadullinen tutkimus opettajaopiskelijan ensimmäisestä pidetystä oppitunnista. Aiheet herättivät paikoin kiivastakin keskustelua muun muassa siitä, onko mahdollista luoda uutta opetuskulttuuria tai tuoda opetukseen uusia opetusmalleja ja miten.
