Julkaistu matemaattis-luonnontieteellisessä aikakausilehdessä Dimensiossa (2/2014)

Suomalaisten nuorten oppimistulokset ovat heikentyneet huomattavasti niin matematiikassa, luonnontieteissä kuin lukutaidossa. Opiskelumotivaatio korreloi voimakkaasti oppimistuloksiin. Siksi erityisen huolestuttavaa on suomalaisten lasten ja nuorten kansainvälisesti vertaillen alhainen  motivaatio oppimiseen. Miten sytytetään lapsiin ja nuoriin oppimisen palo? Oppimisympäristö on suuressa murroksessa ja muutoksen läpivientiin on tartuttava laajalla rintamalla.

Perusopetuksen laatu on ratkaisevassa roolissa kestävän hyvinvointiyhteiskunnan rakentamisessa. Syntyneitä aukkoja on erittäin hankalaa ja kallista paikata myöhemmin koulutusjärjestelmässä.

Kokonaisuudessaan Suomen koulutusjärjestelmä tuottaa kansainvälisesti vertaillen edelleen varsin hyviä tuloksia sekä lukutaidon että matemaattisen ja luonnontieteellisen osaamisen suhteen. Tuoreimmassa PISA-tutkimuksessa. Suomi sijoittui matematiikan osaamisessa kahdenneksitoista osallistuneen 65 maan joukossa. Luonnontieteiden osalta sijoitus oli viides ja lukutaidossa kuudes.

Suomen menestys kansainvälisissä koulutusvertailuissa on saattanut osaltaan johtaa oletukseen, että suomalainen peruskoulutusjärjestelmä on ja pysyy hyvällä tasolla ilman tarvetta suurempiin muutoksiin. Tähän Suomella ei kuitenkaan ole varaa, sillä maailma muuttuu ja niin on muututtava myös koulun.

Oppimistulokset laskevat kuin lehmän häntä

Vaikka Suomen PISA-tulokset ovat kokonaisuutena edelleen hyvät, suomalaisten nuorten merkittävästi heikentyneet oppimistulokset kertovat karua kieltä siitä, että suomalainen koulutusjärjestelmä ei ole onnistunut kehittymään muuttuvan toimintaympäristön mukana. Osaaminen on heikentynyt viimeisen vuosikymmenen aikana niin lukutaidossa, matematiikassa kuin luonnontieteissä. Lukutaidon taso on laskenut 22 pistettä vuodesta 2000, matematiikan osaaminen 25 pistettä vuodesta 2003 ja luonnontieteiden taidot 18 pistettä vuodesta 2006.

25 pisteen heikennys matematiikan tuloksissa vasta runsaan puolen kouluvuoden edistymistä. Heikentynyt on sekä pohja että huippu: Heikkojen matematiikan osaajien määrä on lisääntynyt 7 prosentista 12 prosenttiin. Erinomaisten osaajien määrä on vähentynyt 23 prosentista 15 prosenttiin.

Oppimisen ilo kadoksissa

Suomessa sosioekonomiset erot yhteiskunnassa ovat verraten pieniä ja peruskoulujärjestelmä takaa ainakin periaatteessa yhtäläiset oppimismahdollisuudet kaikille lapsille sosioekonomiseen tai etniseen taustaan katsomatta. Motivaatio ja asennetekijät ovat Suomessa erittäin vahvoja matematiikan osaamisen selittäjiä. Ne selittävät oppilaiden matematiikan suoritusten vaihtelusta PISA2012-tutkimuksessa selvästi enemmän kuin OECD-maissa keskimäärin.

Myös vuonna 2011 opetushallituksen 9-luokkalaisille toteuttaman selvityksen perusteella asenteissa matematiikkaa ja luonnontieteitä kohtaan on haasteita. Matematiikkaa pidetään kyllä hyödyllisenä, mutta vaikeana, joten siitä ei pidetä. Nuorten asennoitumisesta fysiikkaa ja kemiaa kohtaan saatiin samansuuntaiset tulokset. Pahimmillaan seurauksena voi olla laskeva kierre: Jos aine ei kiinnosta, sitä ei opiskella, jolloin osaaminen on heikkoa ja aine kiinnostaa entistä vähemmän.

Matematiikka ja luonnontieteet keskeinen osa yleissivistystä

Ironista on, että samaan aikaan kun matemaattis-luonnontieteelliset taidot heikkenevät, niiden tarve yhteiskunnassa on enemmänkin kasvamassa kuin vähenemässä. Jo arjen perustaidot tietoyhteiskunta-ajan kansalaisella edellyttävät matemaattisia ja tietoteknisiä valmiuksia. Yhä suurempi osa uusista työtehtävistä syntyy abstraktia käsitteellistä ajattelukykyä vaativiin tehtäviin, joihin matemaattis-luonnontieteellinen,  oogisanalyyttistä ajattelukykyä kehittävä osaaminen luo vankkaa pohjaa. Matemaattis-luonnontieteellinen osaaminen on perustavanlaatuinen osa yleissivistystä.

Lukion oppimistuloksia mitataan ylioppilaskirjoituksissa. Nykyisin matematiikka ei ole pakollinen osa ylioppilastutkintoa ja joka viides ei suorita lainkaan matematiikkaa ylioppilastutkinnossa. Mitä tämä viestii suhtautumisesta matematiikkaan osana yleissivistystä? Matematiikka on osa perustavanlaatuista yleissivistystä siinä missä äidinkieli.

Oppimisympäristöt suuressa murroksessa

Oppimisympäristö¨käy läpi suurta muutosta. Keskeisenä syynä murrokseen on tieto- ja
viestintätekniikan voimakas kehitys viime vuosikymmeninä. Älypuhelimet ja tabletit tulevat mukaan koulun arkeen siinä missä ovat jo osa oppilaiden muuta elämää. Opetuksessa hyödynnetään pelillisiä opetusohjelmistoja. Oppimateriaalit siirtyvät pilvipalveluihin.

Virossa on päätetty, että jatkossa jokaiselle lapselle opetetaan koulussa ohjelmointia. Tämä on hyvin ymmärrettävää, koska ohjelmointi on avaintaito, joka vahvistaa kykyä käyttää ja soveltaa tietotekniikkaa. Samalla se voi toimia työkaluna muiden oppiaineiden, kuten matematiikan oppimisessa.

Koulun oppimisympäristön on pysyttävä muuttuvan toimintaympäristön mukana, muuten
oppijoilta katoaa motivaatio ja sen myötä osaaminen. Onneksi oppimisympäristön kehittämistä ei tarvitse aloittaa tyhjästä. Opettajilla on osaamista jo nyt, mutta hyviä käytänteitä pitäisi levittää määrätietoisemmin ja aktiivisemmin.
Hankekarusellista systemaattiseen muutoksen johtamiseen

Koulutusjärjestelmä heijastaa kunkin maan kulttuuria, arvoja ja historiaa, eikä hyviä kokemuksia ja käytänteitä voida aina suoraan siirtää maasta toiseen. Suomessa kehitettyjen toimintatapojen vahvuutena on ymmärrys siitä, miten Suomen koulujärjestelmä toimii, mitkä ovat vahvuudet ja missä tarvitaan uutta otetta.

Koulu on oppimisympäristö, mutta myös työpaikka, joten hyvien tulosten kannalta molemmat on otettava huomioon. Suomessa kehitetyissä ja pilottimaisesti toteutetuissa hankkeissa on sisään rakennettu nämä molemmat näkökulmat – miten opetuksen sisältö ja toiminnot on järjestettävä niin että ne tukevat opetussuunnitelman toteuttamista samalla kun koulun toimintakulttuuria vahvistetaan oppilaan oppimista ja opettajan työtä tukevaksi.

Oppimiseen liittyvien haasteiden kohtaamiseen ja koulutyön kehittämiseen liittyviä hankkeita ja projekteja on Suomessa tähän mennessä toteutettu jo useita niin opetusministeriön, opetushallituksen kuin Euroopan komissionkin rahoittamana. Valitettavasti rahoituskausi päättyy yleensä juuri, kun toimintatavat olisivat kypsiä laajempaan levitykseen. Koska tulokset jäävät usein vain mukana olleiden tahojen käyttöön, toisaalla käynnistetään uusi hanke samoin tavoittein ja päämäärin.

Rahoituspohja on varmistettava siten, että hyviä käytäntöjä tuottavat hankkeet pystyvät levittämään tuloksia valtakunnallisesti ja tuotettu osaaminen saadaan täysimääräisesti tukemaan niin mukana olevia kuin mukaan haluavia kouluja. Erityisesti koulujen toiminnan linjauksesta vastaavat tahot on saatava tuen piiriin. Tässä verkostomainen toimintatapa ja alueellisten tukihenkilöiden toimintaresurssit ovat avainasemassa. Kertaluontoisiin välinehankintoihin on helpompi saada tukea, kuin osaavan tukihenkilöstön palkkoihin tai matkakuluihin.

Kiristyvän talouden aikana meillä ei ole varaa pyörittää hankekarusellia vain tekemisen ilosta. Tulokset on saatava käyttöön laajalla rintamalla. Näin vältetään maksamasta aloituskustannuksia moneen kertaan ja resurssipanos voidaan käyttää tehokkaasti itse toimintaan.

Murretaan oppiaineiden rajat

Ympäröivästä yhteiskunnasta tuleviin moninaisiin vaatimuksiin on koulun vaikea vastata pelkästään eri aineita lisäämällä. Mitkään tunnit eivät riitä, jos kaikkea opetetaan erikseen. Vahva ainekohtainen sektorointi myös lisää sirpaleisuutta ja entisestään hämärtää nuoren kuvaa kokonaisuudesta eli entistä useammin nousee esiin kysymys “Mihin tätä muka tarvitaan oikeesti”. Käytännössäkin työelämässä ongelmien ratkaisemiseen tarvitaan yleensä monialaista osaamista ja tiimityötä.

Entistä enemmän kouluissa toteutetaan kokonaisvaltaisia töitä, joissa nuoret harjoittelevat tiimityötä ja projektimaista työskentelytapaa, perehtyvät aiheeseen ennakolta, suunnittelevat oman ratkaisunsa ja toteuttavat sen raportoiden työn edistymisestä niin kuvallisin kuin kirjallisin keinoin. Haasteeksi koetaan tällaisten töiden vaatima tuntien järjestely sekä valmiiden töiden arviointi perinteisin menetelmin. Sen vuoksi pilottihankkeissa hyviksi ja toimiviksi todettujen käytäntöjen jakaminen laajasti ja systemaattisesti olisi ensiarvoisen tärkeää.

Innostava oppimisympäristö mahdollistaa vankan osaamisen kivijalan

Suomalaiset yliopistot kykenevät tuottamaan osaamista, tutkimusta ja innovaatioita ihmisten ja ympäristön hyväksi ainoastaan, jos osaamisen kivijalka on luotu vahvaksi lapsuudessa ja nuoruudessa. Vankka perusosaaminen on myös edellytys jatkuvalle osaamisen kehittämiselle.

Siksi Tekniikan akateemiset TEK tekee systemaattisesti työtä suomalaisen koulutusjärjestelmän kehittämiseksi esiopetuksesta täydennyskoulutukseen. Koulutusketju on juuri niin vahva kuin sen heikoin lenkki.

Kaikilla koulutusasteilla merkittävässä roolissa ovat pätevät ja kunnianhimoiset opettajat. Opettajan substanssiosaamisen lisäksi oleellista on mitä asenteita opettaja toiminnallaan välittää. Opettajat tarvitsevat laajan työkalupakin siihen miten erilaiset oppijat motivoituvat. Tämä on välttämätön edellytys hyvien oppimistulosten saavuttamiseksi. Innostava oppimisympäristö sytyttää oppimisen ilon.

Marjo Matikainen-Kallström

puheenjohtaja, TEK

TEK on mukana tukemassa opettajien työtä opetuksen ja oppimisympäristön
kehittämisessä Innokas-hankkeessa. Innokas-hankkeen www.innokas.fi lähtökohtana on
innovatiivisen koulun malli ja teknologiaa monipuolisesti hyödyntävä koulun toiminnan kehittäminen. Tämä tarkoittaa olemassa olevien ohjelmistojen ja laitteistojen tarkoituksenmukaista käyttöä, pedagogisesti ammattimaisia pelejä ja muuta materiaalia sekä laajasti erilaisten medioiden yhdistämistä ja hyödyntämistä opetuksessa.

Innokas-verkostossa mukana on yli 60 peruskoulua vuosiluokilta 1-9. Verkostossa toimitaan ”Innostu ja innovoi”-ajatuksella. Oppilaita, opettajia ja muita kasvatusalan
asiantuntijoita ohjataan käyttämään yhteisöllisesti ja monipuolisesti oppimisympäristöjä ja oppimisvälineitä sekä hyödyntämään modernia teknologiaa opetuksessa, opiskelussa ja yhteistyössä. Mukana olevia kouluja innostetaan innovoimaan yhteistyössä ratkaisuja ja toimintatapoja opettajuuden, oppimisen, johtajuuden ja yhteistyön tueksi.

Innokas kehittää koko koulun toimintakulttuuria. Opettajan tukihenkilönä on opettaja
omasta koulusta. Tarvittava täydennyskoulutus toteutetaan siten, että käytänteiden muuttaminen on sisään rakennettu. Mukaan koulutukseen opettajan kanssa tulevat tutor-oppilaat, sen aikana pidetään etäpalavereja ja webinaareja osaamisen jakamiseen.

Innokas-toiminnan erityisenä vahvuutena on mukautuminen mukana olevan koulun opettajien ja oppilaiden tarpeisiin, toiminnan kehittäminen paikan päällä ja koulun sisällä
opettajien yhteistyönä. Toiminnan sisältö ja rakenne on suunniteltu suomalaisen opetussuunnitelman mukaiseksi, joten yksittäisen opettajan ei tarvitse käyttää resurssejaan materiaalien tai menetelmien muokkaamiseen.