Tunnetko jo LUMA-verkoston monipuoliset toimet matematiikan opetuksen edistämiseksi? LUMA-keskuksemme ovat tuottaneet lukuisia suoraan opetukseen vietäviä materiaaleja ja toimintamalleja, jotka tarjoavat matematiikan oppimiskokemuksia ja tukea opetukseen.
Verkostotoimintaa valtakunnallisen tehtävän mukaisesti
LUMA-keskus Suomi -verkosto keskuksineen on rakentanut vuosien saatossa matematiikan opetuksen ja oppimisen tueksi erilaisia toimintamalleja.
– Viimeisen kymmenen vuoden aikana olemme kehittäneet yhteisöllisesti uusia tutkimusperustaisia avauksia mielekkääseen matematiikan opetukseen varhaiskasvatuksesta korkeakouluihin, ja kouluttaneet opettajia sekä tulevia opettajia niiden käyttämiseen. Pidämme tärkeänä myös koulun iltapäivätoimintaa: tiedekerhot ja -leirit innostavat lapsia ja nuoria matematiikan opiskeluun. Toivomme oivaltamisen ja onnistumisen iloa matematiikasta kaikille, kertoo johtaja, professori Maija Aksela LUMA-keskus Suomen hallinnosta.
Alla oleva koostekuva havainnollistaa, miten monipuolisesti malleja on tuotettu eri opetusasteille. Koosteeseen on kirjattu pääasiassa Opetus- ja kulttuuriministeriön myöntämän valtakunnallisen tehtäväkauden 2021–2024 aikana tuotetut mallit, kuten oppimateriaalit ja -kokoelmat, opetuskäytänteet sekä täydennyskoulutukset. Niitä on tehty niin suomeksi ja ruotsiksi kuin osin englanniksi ja saameksi. Lisäksi matematiikkaa on tehty näkyvämmäksi sosiaalisessa mediassa sekä kampanjoiden ja tapahtumien lomassa. Valtakunnallisella tehtävällä varmistetaan LUMA-alojen osaamisen ja opettajankoulutuksen hyvää tulevaisuutta sekä vahvistetaan Suomen kilpailukykyä. 
– Opetus muuttuu yhteiskunnan mukana tehden opettajuudesta jatkuvan oppimisen ammatin. LUMA- keskus Suomi -verkosto pyrkii toiminnallaan huomioimaan oppilaitosten ruohonjuuritason tarpeet ja realiteetit. Yhtenä mahdollisuutena ovat joustavat verkkotäydennyskoulutukset sekä lähikoulutustilaisuudet, mutta opettajien tukemiseen ja ammatilliseen kehittämiseen on monia muitakin vaihtoehtoja! Verkosto koosti valtakunnallisten tavoitteiden toteuttamiseksi esimerkiksi kehittämisyhteisön asiantuntijoista sekä itse kehittämiskouluista ja -päiväkodeista. Yksi teemaryhmistä on keskittynyt matematiikkaan, ohjelmointiin ja teknologiakasvatukseen, kertoo verkoston hallinnossa työskentelevä projektipäällikkö ja matematiikan opetuksen asiantuntija Alisa Uusi-Kilponen.
– Tavoitteena on ollut vuorovaikutteinen toiminta, joka pohjautuu oppimisyhteisöjen tarpeisiin. Samalla opettajia saadaan osaksi LUMA-verkostoa. Olemme luoneet yhdessä muun muassa opetusmateriaaleja, teemailtoja ja opetuskäytänteitä, Uusi-Kilponen vielä jatkaa.
Kehittämisyhteisön tuotoksia matematiikan, ohjelmoinnin ja teknologiakasvatuksen teemaryhmässä
Murtolukumysteeri tarjoaa innostavan ja perusopetuksen opetussuunnitelman perusteiden mukaisen tehtäväkokonaisuuden vuosiluokille 5–7. Jo lähemmäs 4 000 on ladannut materiaalin ja sen avulla voinut käsitellä murtolukuja oppilaiden kanssa mukaansatempaavan mysteeritarinan kautta.
”Loistava ja asiantunteva ryhmä, jossa hyvä yhteistyö ja keskusteluyhteys, tasavertaisuuden tunne. Aidosti lähdetty liikkeelle koulujen tarpeista. Toiveemme otettiin hyvin huomioon. Ryhmässä löytyi melko pian konkreettinen kehittämiskohde, ja pääsimme heti kokeilemaan ja arvioimaan tehtävien toimivuutta. Materiaali oli pääosin onnistunutta kehitysvaiheessakin. Hyvä innostava materiaali. Hahmot ja tarina toimivat hyvin vitosluokkalaisille. Toimii myös kaseille!” oli palaute, joka saatiin Murtolukumysteeristä. Murtolukumysteerin ja siihen tehdyn opettajan oppaan voi ladata suomeksi luma.fi-sivuilta sekä saameksi LUMA-keskus Lapin sivuilta.
Teemaryhmä on tuottanut koulujen toiveiden pohjalta myös Arduino-paketin yläkouluun ja toiselle asteelle ohjelmoinnin opetuksen tueksi. Sitä on ladattu noin 3 800 kertaa. Paketti sisältää opettajan ohjeet ja oppijan materiaalin tehtävineen, kuten piirin rakentaminen koekytkentälevylle sekä ohjelmoitavat liikennevalot. Lisäksi tutustutaan Arduinoon yhdistetyn LCD-näytön käyttöön, kuten kuvassa.
Murtolukumysteerin ja Arduino-ohjelmointipaketin ovat työstäneet LUMA-toimijat Helsingin ja Lapin yliopistoista osana kehittämisyhteisötoimintaa.
Innoittavaa matematiikkaa LUMA-keskuksissa
LUMA-verkosto koostuu 13 LUMA-keskuksesta, joissa tehdään myös paikallisesti kattavaa kehittämistyötä ja suoraan opetukseen vietäviä ideoita. Näillä rikastutetaan matematiikan oppimiskokemuksia sekä parhaillaan opettajien ammatillista osaamista.
– Keskuksien tiedeluokkatoiminta sekä materiaalipankkien, välinevuokraamojen ja asiantuntijapalveluiden käyttö on ollut suosittua. Toimintaa on tehty alueellisesti kuin verkon välityksellä eri puolille Suomea, Uusi-Kilponen kertoo.
Esimerkiksi Summamutikan materiaalipankki sisältää yli sata matematiikan tehtäväkokonaisuutta alakoulusta lukioon. Oppimateriaaleja on työstetty vuosien varrella matematiikkakerhoilla ja -leireillä, täydennyskoulutuksissa sekä Helsingin yliopiston matematiikan ja tilastotieteen osaston opettajaopiskelijoiden kursseilla. Tuomalla oppijaryhmät Summamutikan kaltaisiin tiedeluokkiimme, voivat sekä oppijat että opettajat saada uutta innoitetta.
– Erilaisia matematiikan ja ohjelmoinnin työpajoja tarjotaan kaikenikäisille oppijoille. Varhaiskasvatuksessa lapset ovat tutustuneet ScratchJr-ohjelmointiin ja robotiikkaseikkailuihin sekä oppineet lumihiutaleiden matematiikkaa. Peruskoululaisille on ollut tarjolla ohjelmointia legorobottien, micro:bittien ja Sphero-pallojen avulla sekä matematiikkatyöpajoja, kuten aikamatkailua, tilastollisia tunnuslukuja, luonnon matematiikkaa ja murtolukuja rakennuspalikoilla. Toisen asteen opiskelijoille on järjestetty opetusta Python-ohjelmoinnista, salauksesta, tekoälystä ja derivaatan sovelluksista kuin myös siitä, miten origamien taittelua sovelletaan tekniikan alalla, Uusi-Kilponen tähdentää.
Tiedeluokkatoiminnan ohella järjestetään tapahtumia. Projektioppimisen StarT- aluefestareita on pidetty matematiikasta ja niiden pohjalta on karttunut materiaalipankki oppimisyhteisöjen hienoista projektitöistä. Aalto-yliopisto Juniorin Ohjelmointia Scratchillä – teemaviikkojen etätyöpajoihin on muutaman viime vuoden aikana osallistunut 7 500 oppilasta ympäri Suomen ja vastaavasti Geometriaa origameilla -viikkojen etäpajoihin 12 000 oppilasta. Lapissa suosittuja ovat olleet myös koululaisten tiedeviikot, joissa on ollut tarjolla mielenkiintoisia tiedetyöpajoja ala- ja yläkouluille sekä luentoja lukiolaisille.
Muiden verkostojen kanssa on osallistuttu Mahtavaa matematiikkaa -tempauksiin, jotka kannustavat oppimisyhteisöjä tutkimaan matematiikan hienoutta. Luma.fi-sivuille on koottu LUMA-verkoston tarjoama yksi ohjelmapaketti, josta löytyy esimerkiksi Junior Universityn Miten tietokone laskee -videoluento binäärimatematiikasta.
Lapsille ja nuorille sekä perheille on ollut saatavilla toimintaa kerhojen, leirien ja teemapäivien muodossa. Svenska folkskolans vänner -yhdistys on järjestänyt Barnens Akademiaa yhdessä Skolresurssin, Helsingin yliopiston tiedekasvatuksen, Aalto-yliopisto Juniorin ja LUMA-keskus Pohjanmaan kanssa. Tampereen yliopiston Juniversityn Tiedekahvila on kutsunut nuoret tutustumaan uusiin aloihin ja mahdollisuuksiin. Luennoilla ja niistä tehdyillä tallenteilla eri alojen asiantuntijat esittelevät mielenkiintoisia tutkimuksiaan ja ilmiöitä mahdollisille tuleville opiskelijoille. Osa on tehty yhteistyössä Yle Areenan kanssa. Tampereella ylläpidetään myös asiantuntijapankkia, josta löytyy eri alojen tutkijoita ja opettajia. Vastaavaa LUMA-toimintaan kytkeytyviä tutkijavierailuja sekä yleisesti tutkimuksentekoa on tehty etenkin Aalto-yliopistolla, Oulun yliopistolla sekä Helsingin yliopistolla.
LUMATIKKA yhdistävänä tekijänä
LUMA-verkoston matematiikan tukitoimien esittelyä ei voisi tehdä mainitsematta viimeisenä esimerkkinä myös suursuosion saanutta matematiikan opetuksen ja oppimisen LUMATIKKA-täydennyskoulutusta. Siinä ovat olleet eri ohjelmakausina mukana lähes kaikki keskuksemme ja se on koonnut yhteen opettajat eri asteilta ja eri puolilta Suomea.
– LUMATIKKA-täydennyskoulutus on hieno esimerkki pitkäkestoisesta ja tutkimusperustaisesta verkostotoiminnastamme, jota Maija nosti heti artikkelin alussa esille. Esimerkiksi vuosien 2018–2022 aikana kymmenillä verkkokursseillamme oli yhteensä yli 10 000 osallistujaa ja asiantuntijoiden opetusvideoita katsottiin yli 120 000 kertaa. Koostimme myös opetusmateriaaleistamme kolmisenkymmentä kokoelmaa Avointen oppimateriaalien kirjastoon kaikkien saataville, kuvaa Uusi-Kilponen.
LUMATIKKA on tarjonnut vuodesta 2018 alkaen verkko- ja lähikoulutusta matematiikan parissa työskenteleville varhaiskasvatuksen, esiopetuksen, perusopetuksen ja toisen asteen opettajille. Verkkokurssit ovat sisältäneet asiantuntijavideoiden ja -tekstien lisäksi käytännön opetusmateriaaleja ja kollegoiden toisilleen jakamiaan ideoita. Osa LUMATIKKA-kursseista on saatu myös Helsingin yliopiston ja Åbo Akademin kasvatustieteellisten tiedekuntien opetussuunnitelmiin.
Tarkoituksena on jatkaa pitkäjänteistä kehittämistyötä. Helmikuussa 2024 starttasi uusin päivitetty ohjelmakokonaisuus LUMATIKKA+. Sen kulmakivinä ovat monipuoliset matematiikan opetus- ja arviointikäytänteet, erityispedagogiikka sekä eheyttävä, tulevaisuuden taitoja tukeva opetus. Verkkokurssien ohella järjestetään lähikoulutustilaisuuksia kurssiaiheista eri puolella Suomea.
Yhteistyö jatkuu
LUMA-keskus Suomi -verkoston toteuttamat viime vuosien toimintamallit on koottu vuoden 2024 alussa verkoston johtokunnalle heidän ja Opetus- ja kulttuuriministeriön ministerien erityisavustajien pyynnöstä. Havainnollistavan listan voi kokonaisuudessaan katsoa täältä. Lista antaa suuntaa verkoston työn laajuudesta, eikä ole tarkoitettu vinkkipankiksi opetuksen tueksi. Työtä on tehty rutkasti, mutta matematiikan osaamiseen kohdistuneet huolet sanelevat sitä, että tuki on tärkeää jatkossakin.
– Tärkeää työtä matematiikan oppimisen ja sen opetuksen hyväksi jatkamme jatkossakin niin LUMA-keskuksissa, verkostona kuin yhteistyökumppaneiden kesken. Toimintamme on pitkälti maksutonta ja eri alueille suuntaavaa, jotta tukemme olisi mahdollisimman tasapuolista eikä esimerkiksi sosioekonomisista taustoista riippuvaista. Yhdessä haluamme olla kirkastamassa matematiikan lumoa valtakunnallisesti – tukien vahvempaa matematiikan osaamistasoa ja alakiinnostusta sekä tutkimus-, opettajankoulutus- ja jatkuvan oppimisen toimintaa, kiteyttää Uusi-Kilponen.
Yhteistyötä tehdään verkostona yliopistoista käsin sekä yhdessä alan toimijoiden, kuten ammattijärjestöjen ja tiedekeskusten kanssa. Lisäksi rahoittajat, kuten Opetushallitus ja Suomen kulttuurirahasto ovat tärkeitä toiminnan mahdollistajia. Ensisijaiset yhteistyötahot ovat LUMA-neuvottelukunta ja LUMA-aineiden opettajankoulutuksen, opetuksen tutkimuksen ja kehittämisen foorumi. Niiden kanssa valmistellaan uusia avauksia ja kannanottoja sekä jaetaan tietoa ajankohtaisesta tiedekasvatustoiminnasta. Tällainen toiminta on tärkeä valttikortti yhteisen hyvän edistämiseksi.
Teksti: Alisa Uusi-Kilponen & Jemima Unger
