Neljäs vuosi ilman kurssikokeita – eli siis jo vanha keksintö Viikin normaalikoulun kemian opetuksessa. Tämä on tietenkin asettanut toisenlaisia haasteita arviointiin, kun kurssinumeroiden perusteena ei ole koenumerot. Nykyaikaisille opettajille tässä ei ole mitään uutta, vaikka käytäntöä en pidä ainoana oikeana – kuvio ei missään tapauksessa vähennä töitä. Opiskelijoilla sitä vastoin tämä on aina ollut perusteltava erikseen. Liian moni on tottunut siihen, että kurssinumeron saa pinnistämällä kurssin lopussa muutaman päivän ja kun opettelee ulkoa kurssin oleelliset asiat ja muistaa se kurssikokeessa, homma on saletti. Valitettavasti tällä ei ole oikein mitään tekemistä oppimisen kanssa, varsinkin oppiaineessa, jossa edellisen kurssin asiat ovat lähtökohtaisesti sellaisia, joiden päälle uutta tietoa rakennetaan.

Peruskoulun uusi opetussuunnitelma ei tee asioita helpommaksi ja ilmiöoppimisille sekoitetaan opettajia lisää

Uusi peruskoulun opetussuunnitelma ei helpota lukion kemian opetusta lainkaan. Edelleenkin kemia pidetään ”luonnontieteenä”, ja vieläpä sitä yritetään ohjata yhä enemmän pinnallisen oppimisen suuntaan. Yläkoulun kemia ei käsittele kemian omia suureita, ainemäärää tai konsentraatiota, kemia on myös eksakti luonnontiede, ei kokoelma ilmiöitä. Pitoisuus toki mainitaan, koska sillä on kuitenkin merkitystä kemiallisten ominaisuuksien pohdiskelussa ja vertailussa. Mutta se, että yläkoulun kemiassa yritetään pitää matematiikka ja tarkkuus sivussa, ei saa minun myötätuntoa. Kun vielä orgaanisen kemian – mikä minusta luokittelukriteerinä edelleenkin on relevantti – oppisisällössä julistetaan epämääräisyyttä ja muka valinnanvapautta, olemme hukkatiellä. ”Perehdytään johonkin orgaaniseen yhdisteryhmään” on  huvittava lausahdus 550 sivun mittaisessa opuksessa. Voisi jopa epäillä, että kemian osuutta eivät ole olleet pohtimassa kemian opetuksesta jotain ymmärtävät (olen pahoillani tästä väitteestä) – itsekin taustatyössä mukana olleeni tiedän, että näin ei ollut.

Nyt lukion uudessa opetussuunnitelmassa orgaaninen kemia on sijoitettu KE2-kurssiin, mikä on syventävä, ei pakollinen, kemian kurssi. Nyt kauheimman skenaarion mukaan meillä voi olla lukion suorittanut ylioppilas, joka ei ole kuullutkaan karboksyylihapoista, siis muurahais- ja etikkahapoista tai aminohapoista, eli DNA:n rakenneosista. Kemian opetus on nyt täysin riippuvainen yläkoulun kemian opettajien panostuksesta ja motivaatiosta.

Pieni varoituksen sana. Kun yläkoulun kemian opetussuunnitelman sisältö on valitettavasti menossa nyt juuri väärään suuntaan, voi kysyä miksi näin. Onko taustalla pyrkimys siihen, että kemiaa voisi opettaa ”kuka vain jonkinlaisen opettajapätevyyden” saanut? Halutaanko suomalainen – PISA-saavutusten takuu – vahva aineenopettajaperusta murentaa jonkin pinnallisen ”ilmiöoppimisen” paradigmalla? Tekemällä opetussuunnitelmasta epäselvä ja ilman punaista lankaa sisältävä kyhäelmä ollaan menossa vaarallisesti edellä mainittuun suuntaan. Toivottavasti olen väärässä. Ilmiöoppiminen on kuitenkin klisee, jossa kemian ja tieteen todelliset ILMIÖT katoavat ”isojen otsikoiden” mahdollistamaan pedagogiseen sumuun.

Peruskoulun kemian opetuksen uudet suuntaviivat – miksi emme tartu uusiin lähestymistapoihin?

Markkinoille tulleet ”uuden opetussuunnitelman mukaiset” paperiset oppikirjat ovat tuoneet varsin vähän uutta itse opetuksen sisältöihin. Mielenkiintoista onkin se, että vaikka peruskoulun opetussuunnitelmaprosessi oli pitkä ja perusteellinen, se ei ainakaan kemian osalta päivittynyt oppimateriaaleihin. Mm. Ilmiö-kirja ja Aine ja energia -kirjasta päivittynyt versio ei käytännössä tuo mitään uutta (tekijät voisivat kyllä avautua tässä), e-Opin Yläkoulun kemiasta en osaa sanoa vielä mitään.

Itse omaan versiooni yläkoulun kemian kirjasta (muokattu e-Opin kirja) olen ottanut 7.luokalta lähtien punaiseksi langaksi jaksollisen järjestelmän. Seuraava etenemismalli on kirjattu myös Viikin normaalikoulun peruskoulun kemian opetussuunnitelmaan.

1. Ensin opiskellaan atomi. Kvanttimekaaninen atomimalli, ei Bohrin mallia eikä oktettia! Elektronit energiatasoilla. Ympyrä on yhtä abstrakti kuin viiva, mutta energiatasoajattelu on jatkossa hyödyllisempi.
2. Alkuaine.
3. Hahmotetaan jaksollinen järjestelmä.
4. Sitten vasta ”sekoitellaan”. Eli seokset ja erotusmenetelmät

Atomimallin kehittymisen lisäksi toinen kemian historian merkittävä kehitystarina kuuluu happo-emästeorioihin. Peruskoulussa paneudumme kemiallisissa ominaisuuksissa happamuuteen, ja niin kauan kun puhumme vain tästä ilmiöstä ja selitämme sitä pH:n kautta (ja vielä ajatuksella ”alle 7 eli hapan”, ”7 eli neutraali” ja ”yli 7 eli emäksinen”), tämä Arrheniuksen määritelmään perustuva malli toimii – toki ammoniakki- ja vetykloridikaasujen emäksisyys ja happamuus ei siihen määritelmään sovi. Mutta muistammeko yläkoulun kemian opetuksessa selkeästi opettaa eri happo-emäs-teoriat (edes em. Arrhenius ja sitten Bröndstedt), jotta lukiossa ne olisivat sitten hallussa.

Miten saisimme orgaanisen kemian osuuden muokattua mielekkäämmäksi kokonaisuudeksi. Funktionaalisten ryhmien läpikäynti ei vielä toimi, koska emme saa elektronegatiivisuuden ja niiden erojen tuomaan viritystä mukaan. Onko tähän kenelläkään toimivaa ideaa, ja nyt en hae mitään ilmiöoppimisen höpinää. Uusi opetussuunnitelmamme ei tässä meitä auta, päinvastoin – kuten aiemmin jo totesin.

Otan tässä aikalisän peruskoulun kemian opetuksen pohdiskeluun. Ensi lukuvuonna minulla on 8. ja 9.lk:n kurssit, jotka menevät vielä vanhan OPS:in mukaan. Mutta sitten on aikaa kehitystyölle.

Lukion kemiaa – Orbitaali 1 asettaa tavoitteet kuitenkin korkealle

Tuore e-Opin lukion kemian ensimmäinen oppikirja Orbitaali 1 – muuten oli aikoinaan maailman ensimmäinen sähköinen kemian oppikirja – on valmistumassa entistäkin ehompana. Vaikka lukion uuden opetussuunnitelman mukainen oppisisältö ei vastannut kemian opettajien näkemyksiä – sen verran kemian opettajia olen LOPS-prosessin aikana tavannut ja jututtanut, että näin voin sanoa – uudistettuun Orbitaali 1 -kirjaan on saatu rakennettua selkeä punainen lanka ja tukeva paketti kemian perusasioita. Sähköinen kirja on mahdollistanut erilaisten videoiden ja animaatioiden käytön, joten (kemian) ilmiöiden havainnollistaminen helpottuu. Jo nyt on valmistunut 100 diaa sisältävä opettajan diasarja. Sähköinen kirja on e-Opille tyypilliseen tapaan editoitava, samoin em. diat. Opettaja pääsee siis toteuttamaan omaa opetustaan haluamassaan laajuudessa ja järjestyksessä. Lukiolaisille myytävä kirja voi olla oman opettajan ”editoima” koulukohtainen versio (opettaja tietenkin huomioi, että se edelleen sisältää kaiken opetussuunnitelmassa vaaditun). Orbitaali 1 sisältää myös selkeästi KE1 – Kemiaa kaikkialla -kurssin opetussuunnitelmasta harmillisesti poistettuja osioita, mm. ainemäärän ja konsentraation käsittelyn. Ja näihin liittyy myös liuoksen valmistus. Opettajat voivat omalla esimerkillään osoittaa, että näiden – kemiassa tärkeiden suureiden – poisjättäminen pakollisen kurssin sisällöistä oli virhe.

Orbitaali 1 -kirjassa on selkeästi paneuduttu kemian peruskäsitteiden opiskeluun, nykyaikaisen atomimallin eli kvanttimekaanisen atomimallin mahdollistamaan sidosmaailman ymmärtämiseen. Kirjan nimeä seuraten kirjassa esitellään orbitaaliteoria. Orbitaaliteorian seuraavat ”vaiheet” käsitellään myöhemmin Orbitaali 2 -kirjassa (mm. hybridisaatio). Opettaja voi toki jättää nämä käsittelemättä – jopa poistaa omista opiskelijoille myytävästä versiosta – pitäytymällä muissa selitysmalleissa, esimerkiksi VSEPR-teoriassa.

Orbitaali 1 -kirjassa on kerrattu runsaasti yläkoulun kemiaa, mutta sen(kin) voi jättää vähemmälle, jos opiskelija-aines osoittaa ne hallitsevan. Mutta pelottavia kauhukuvia olen antanut edellä.

Viikin normaalikoulun kemian opetuksessa jo neljäs lukuvuosi ilman kurssikokeita – arvioinnin halutaan tukevan oppimista

Kemian osaamista voidaan mitata ja tulkita monella tapaa. Hyvä kysymys on aina, mikä on arvioinnin primääri tehtävä. Millaiset menetelmät tukevat oppimista ja millaiset toimintamallit eivät. Edelleen johtuen – ketään syyllistämättä – vallitsevasta summatiivisesta numerokeskeisestä arviointikulttuurista niin yläkoulussa kuin muissa oppiaineissa, opiskelijoiden suhtautuminen uuteen opiskelukäytäntöön ja uusiin työmuotoihin on konservatiivinen, jopa kielteinen. Eli haastetta riittää uudistajille ja uusien käytäntöjen kokeilijoille.

Mikä tekee kurssikokeettomasta lukiokurssista pulmallisen opiskelijan näkökulmasta? Koska arviointia tehdään, kurssinumeroiden perusteet haetaan jostakin. Jos kurssilla arvioidaan osaamista koko ajan, myös näyttöjä odotetaan koko kurssin ajan. Siihen ei riitä parin kolmen päivän ulkoa opiskelun osuus jakson loppusuoralla, juuri ennen kurssikoetta. Osa julkisuudessa vallitsevasta käsityksestä lukion opintojen ”ulkoaopiskelusta” perustuu tähän vääristyneeseen toiminta- ja opiskelukulttuuriin.

Kurssikokeeton lukiokurssi on myös vaikeasti uusittavissa. Runsaat poissaolot – ei siis vain fyysiset, vaan myös ”henkiset” – eivät helpota kurssin suorittamista. Kurssikokeella tavoitellaan tässä vain läpipääsyä, mikä ei pitäisi olla enää lukiossa kurssien suorittamisen tavoite. Jos tavoitteena on edes ”selviytyminen yo-kirjoituksissa”, se vaatii asioiden ymmärtämistä, mikä ei vain kurssikokeita läpikäymällä onnistu.

Kurssikokeet voivat toki tukea monipuolista ja opiskelua edistävää arviointia. Ne voivat toimia ”viestinä”, mitä asioita pitää vielä kerrata ja läpikäydä ennen seuraavalle kurssille osallistumista – aina monessa oppiaineessa uuden asian oppiminen perustuu aiemmin opiskellun hallintaan.

Uusi pedagogia lähestymistapoja kokeilemassa – projektioppimista ja flippaamista – kenelle suosittelen?

Päättyneen lukuvuoden aikana oli omalla kohdalla kaksi merkittävää pedagogista kokeilua: PIRE-hankkeen myötä projektioppimisen ja mallintamisen kokeilu KE2-kurssilla ja lukiopedagogiikan kehittämiseksi flipped classroom -kokeilu KE5-kurssilla. Näistä olenkin jo raportoinut tässä blogissa. Mutta kysymykseen kenelle suosittelen koetan nyt hakea vastausta.

Julkisuudessa yleensä esitellään vain onnistuneita kokeiluja ja heti perään vannotaan niiden nimeen. Tutkimusartikkelista ja -kirjallisuudesta ei yleensä ole vaikeaa löytää tukea omille ajatuksille – oman tutkimusartikkelin taustojen rakentaminenhan yleensä lähtee tästä, joten se puoli on yleisesti hoidettu oli tutkimusperinne kvantitatiivinen tai kvalitatiivinen. Jälkimmäisessä se lienee helpompaa. Tämän vuoksi lähdenkin väittämään, että oli pedagoginen kokeilu tai kehittämishanke mikä tahansa, jos opettaja on motivoitunut ja vakuuttunut omasta tekemisestään sekä saanut myös tarvittavan tuen työlleen (suunnitteluresurssia, uusia työvälineitä, verkostoja), se onnistuu ja tuottaa parempia oppimistuloksia. Tätä väitettä pohtiessa ja analysoidessa kannattaa tutustua mm. Hattien ja Kirschnerin metatutkimuksiin (tutkimuksiin tutkimuksista).

Opetusharjoittelu on aikaa, jolloin voi tutustua niin ohjaavien opettajien kuin vertaisten eli muiden opetusharjoittelijoiden. opetukseen, pedagogisiin ja didaktisiin valintoihin (jotka voivat olla hetkellisiä tai laajempia toimintamalleja). Tutkimusperusteisen opettajankoulutuksen pitäisi antaa meille valmiuksia analysoida erilaisia lähestymistapoja, haastaa meitä kokeilemaan ja reflektoimaan omaa työtä sekä tuottamaan dokumenttia tästä. Erilaisia tuotoksia, blogeja, tutkimusartikkeleita jopa kirjoja pitäisi syntyä opettajien oman työn kuvauksista ja kokeiluista. Oman opettajuuden kehittäminen on yksi perusajatus suomalaisessa opettajan täydennyskoulutuksessa.

Michiganin valtionyliopiston kanssa tehtävä tutkimus- ja kemian opetuksen kehittämisyhteistyö on ollut mielenkiintoista itsensä haastamista. Jenkkien lievä ylimielisyys osaamisensa kanssa häiritsee, mutta kun keskittyy oman työn kehittämiseen ja uusien toimintamallien hakemiseen – myös uuden opetussuunnitelman hakemien mallien kautta – hommassa on mieltä. Projektioppimisen ja mallintamisen malli, jota jenkkiasiantuntijat ovat markkinoineet, muistuttaa erinomaisesti 40 vuotta sitten Engeströmin lanseeraamaa opetuksen viitekehyksien rakentamista ja hyödyntämistä – mitä Suomessa on opetettu siis jo tuon ajan, joskin pienellä varauksella, koska malli edustaa marxilais-vygotskilaista suuntausta. Eli tässäkin olemme olleet jo 40 vuotta sitten kehityksen kärjessä. Hankkeen psykologit – pyskologit, kuten niitä aina kutsun – ovat taas ajatusmalleissaan kaukana nykyajasta, aineistojen keruun välineissä tietenkin ollaan ajan tasalla (mobiilikyselyt). Tieteen tekemisessä täytyy aina muistaa se, että tutkimusasetelma täytyy saada lähelle normitilannetta. Muuten itse tutkimus aiheuttaa omat faktorit tuloksiin. Suomalaisen kvalitatiivisen (erityisesti psykologian ja kasvatustieteen) tutkimuksen perinne on todella vielä alkutekijöissä – no eipä se muuallakaan edennyt ole.