Kohta loppupuolelle kääntyvä syyslukukausi 2023 on jälleen ollut varsin STEAM-täyteinen. STEAM-hommia on paiskittu ahkerasti alakoulussa ja myös yläkoulun puolella. Projektikuvauksia on tulossa tänne blogiin myöhemmin, nyt ajattelin purkaa auki koulumme STEAM-pedagogista viitekehystä, jota esittelimme rehtorimme Anne Kumpulan kanssa Arnhemissa FabLearn Dialogues -konferenssissa.

Yleisinä pedagogisina lähestymistapoina STEAM-viitekehyksessä on aktiivinen, oppijalähtöinen ja tekemällä oppiminen (Bada & Olusegun, 2015.; Martin, 2015). Viitekehys rakentuu yhteisöllisen oppimisen, oppimisen säätelyn ja ongelmanratkaisun sekä pedagogisen käsikirjoittamisen (scripting) teoreettiseen perustaan (linkki aiempaan blogipostaukseen). Opettajan näkökulmasta teoreettiset perusteet havainnollistavat näkökulmia, joita on syytä ottaa huomioon STEAM-oppimista suunniteltaessa ja toteutettaessa. Oppijan näkökulmasta puolestaan viitekehys kuvaa niitä taitoja, joita STEAM-projekteissa harjoitellaan.

Teknologiapolkua on jäsennetty neljän kokonaisuuden pohjalta. Näitä kokonaisuuksia ovat 1) koodaus ja robotiikka, 2) digitaalinen valmistaminen, 3) multimedia ja 4) tekoäly. Viitekehyksessä sekä pedagogiset että teknologiset ulottuvuudet on vaiheistettu vuosiluokittain siten, että kunkin oppimisen taidon harjoittelu aloitetaan  perusteista edeten taitojen kasvaessa kohti haastavampia taitoja kuten luova ongelmanratkaisu ja sosiaalisesti jaettu oppisen säätely. Sama ajatus on myös teknologian hyödyntämisen taustalla. Nuorimmat oppilaat työskentelevät pääasiassa ilman teknologiaa, perinteisiä käsityö- ja askartelumenetelmiä hyödyntäen, ja pikku hiljaa edetään kohti teknologian luovaa, monipuolista ja joustavaa käyttöä.

Kuvio 1: Rajakylän koulun STEAM-viitekehys

Pedagogisen ja teknologisen lähestymistapojen lisäksi STEAM-viitekehyksessämme kuvataan jokaisen luokka-asteen osalta luonnontieteellisten ja matemaattisten oppiaineiden ydinsisällöt, joista STEAM-projektien oppimistavoitteet muodostuvat.

STEAM-projekteja suunniteltaessa on tärkeä pohtia, mitä yhteisöllisen oppimisen, oppimisen säätelyn ja ongelmanratkaisun osa-alueita lähdetään harjoittelemaan. Yhteisöllinen oppiminen, jossa ryhmän jäsenet osallistuvat yhdessä jokaiseen työskentelyvaiheeseen, keskenään argumentoiden ja asiantuntemustaan jakaen, on haastavaa, ja harjoittelu voidaankin aloittaa yhteistoiminnallisesta työskentelystä, jossa yhteinen tavoite jaetaan osiin (vertikaalinen työnjako), ja jokainen ryhmän jäsen tekee oman osuutensa yhteisestä tuotoksesta. Taitojen kasvaessa työskentely saa enemmän yhteisöllisiä piirteitä, kuten tehtävien horisontaalinen jakaminen (jokainen tekee samaa tehtävänosaa, mutta eri roolista käsin), yhteisöllinen tiedonrakentelu ja jatkuva sosiaalinen vuorovaikutus.

Oppimisen säätely etenee oman oppimisen suunnittelusta, tarkkailusta ja arvioinnista (itsesäätely) kohti ryhmän työskentelyn säätelyä. Itsesäätelytaitojen kasvaessa harjoitellaan ’kanssa-säätelyä’ (co-regulation), jolloin oppijat auttavat toisiaan säätelemään omaa oppimistaan, työskentelyään, tunteitaan ja motivaatiotaan. Ryhmässä työskenneltäessä on myös tärkeää, että itsesäätelyn ohella oppijat pystyvät yhdessä tarkkailemaan myös ryhmän työskentelyä ja reflektoimaan mm. sitä, miten yhteinen työskentely etenee suhteessa oppimistavoitteisiin, ovatko käytetyt strategiat toimivia ja mitä on opittu. (Hadwin & al., 2011.) Oppimisen sosiaalinen säätely on kuitenkin vaativaa, ja onkin hyvä harjaannuttaa ensin itsesäätelyn taitoja ennen siirtymistä jaettuun oppimisen säätelyyn.

STEAM-pedagogiikan ytimessä on avoimet ongelmat, joiden ratkaiseminen vaatii yhteistyötä ja luovuutta. Pystyäkseen ratkomaan monimutkaisia, avoimia tosielämän haasteita, tulee oppijoiden saada tilaisuuksia harjoittaa itseohjautuvuutta, luovaa ajattelua ja teknologian joustavaa käyttöä. Ongelmanratkaisutaitoja onkin hyvä lähteä harjoittelemaan toteuttamalla selkeästi rajattuja ja -määriteltyä projekteja. Asteittain ongelma avoimuutta voidaan lisätä sitä mukaan, kun oppilaiden muut taidot, kuten yhteistyö- ja säätelytaidot, kehittyvät.

Pedagoginen käsikirjoittaminen ohjaa opettajaa ’orkestroimaan’ STEAM-projekteja oppijoiden kannalta tarkoituksenmukaisella tavalla (Vuopala, 2013). Pedagoginen käsikirjoitus eli skripti tukee oppijoiden työskentelyä projektin parissa määritellessään aktiviteetit, vastuut, ohjeet, resurssit ja aikataulut, joihin oppijoiden odotetaan sitoutuvan (Hämäläinen, 2008; Kollar, Fischer, & Hesse, 2003; Weinberger, 2003). Siinä vaiheessa, kun oppijat vasta harjoittelevat yhteisöllistä työskentelyä, oppimisen säätelyä ja ongelmanratkaisua, tarvitaan usein yksityiskohtainen skripti, toisin sanoen tarkat ohjeet, aikataulut jne, tukemaan työskentelyä. Kun oppijoiden taidot kehittyvät, voidaan skriptiä väljentää, ja antaa oppijoille mahdollisuus ottaa itse enemmän vastuuta työskentelyn koordinoinnista, suunnittelusta, toteutuksesta ja arvioinnista. (Weinberger & al., 2005.)

Tällä hetkellä olemme kouluna siinä vaiheessa, että testaamme mallia käytännössä, ja kokemuksen karttuessa teemme siihen täydennyksiä ja muokkauksia. Mallia on nyt hyödynnetty alakoulun jokaisella vuosiluokalla ainakin kerran, ja tänä syksynä myös yläkoulussa 9. luokkalaisten STEAM-projektissa. Projektikuvauksia näistä luvassa myöhemmin  . Viitekehys muokkaantuu myös jatkuvasti STEAMinOulu – ja INNOKAS -yhteistyössä sekä muissa koulujen ja Oulun yliopiston kanssa tehtävässä yhteistyössä.

Rajakylän STEAM-pohdintoja koosti,

Essi

Käytetyt lähteet:

Bada, S. O., & Olusegun, S. (2015). Constructivism learning theory: A paradigm for teaching and learning. Journal of Research & Method in Education, 5(6), 66-70.

Hadwin, A. F., Järvelä, S., & Miller, M. (2011). Self-regulated, co-regulated, and socially shared regulation of learning. In B. J. Zimmerman & D. H. Schunk (Eds.), Handbook of Self-Regulation of Learning and Performance (pp. 65–84). London: Routledge.

Kollar, I., Fischer, F., & Hesse, F. W. (2006). Collaboration scripts – a conceptual analysis Educational Psychology Review, 18, 159–185. doi:10.1007/s10648-006-9007-2

Martin, L. (2015). The Promise of the Maker Movement for Education. Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER), 5(1). https://doi.org/10.7771/2157-9288.1099

Vuopala, E. (2013). Onnistuneen yhteisöllisen verkko-oppimisen edellytykset – näkökulmina yliopisto-opiskelijoiden kokemuksen ja verkkovuorovaikutus. (Dissertation, University of Oulu). Acta Universitasis Ouluensis. E. Ladattu http://urn.fi/urn:isbn:9789526202259

Weinberger, A., Ertl, B., Fischer, F., & Mandl, H. (2005). Epistemic and social scripts in computer supported collaborative learning. Instructional Science, 33, 1–30. doi:10.1007/s11251-004-2322-4

Kevät on rullannut hurjaa vauhtia eteenpäin. Oulun kaupungin STEAM-pedagogiikan kehittämishanke, Intoa ja iloa Oivaltamosta, lähenee loppuaan. Hankkeen vauhdin hiipuessa on STEAM-pedagogiikka puolestaan lisännyt vauhtiaan varhaiskasvatuksen yksiköissä.

Hankkeen neljä pilotointipäiväkotia ovat toteuttanut kevään aikana lapsiryhmissään STEAM-projekteja ja ottaneet Oivaltamo-ympäristöjään aktiivisesti käyttöön. Toukokuun koittaessa yksiköissä juhlistettiin kulunutta lukuvuotta ja yksikön STEAM-matkaa järjestämällä projektiesittelyjä sekä erilaista ohjelmaa lapsille sekä huoltajille. Yksiköiden toteuttamia oppimiskokonaisuuksia tallentuu myös STEAM in OULU nettisivuille.

Kevätlukukauden 2023 aikana STEAM-pilottiyksiköiden oli mahdollista osallistua innostaviin tapahtumiin jajyöpajoihin.

Toolcamp 2023 tapahtumaan hankkeen pilotointipäiväkodeista osallistui mukaan Tuulikello ja Metsokangas. Tapahtumapäivään osallistuminen oli ikimuistoinen kokemus varsinkin lapsille, mutta myös henkilöstölle. Ensimmäistä kertaa Oulun Toolcampin historiassa varhaiskasvatus oli edustettuna. Eikä päiväkodit lähteneet tapahtumasta tyhjin käsin, mukaan tarttui palkinnot sekä yhteistyöstä että oman ikäsarjan voitosta.

Huhtikuussa 2023 hankkeen yksiköistä osallistui henkilöstöä Oulun yliopiston Fab Labissä pidettävään digitaalisen suunnittelun ja valmistamisen työpajoihin. Työpajoissa tutustuttiin erilaisiin laitteisiin ja välineisiin sekä tehtiin ideointia ja testaamista siitä, kuinka digitaalista suunnittelua ja valmistamista voi hyödyntää ja toteuttaa varhaiskasvatuksessa.

Paljon STEAM-pedagogiikasta opittua tietoa ja taitoa on karttunut ja levinnyt Oulun varhaiskasvatukseen tämän kaksi vuotisen hankematkan aikana. Suurin ilo kaikista on tietenkin se, että STEAM-pedagogiikka on otettu kentällä lämpimästi vastaan ja ryhtynyt elämään arjen hetkissä. Voisi ajatella, että isoin askel on nyt otettu, mutta toisaalta tuntuu, että ne suurimmat askeleet ovat vielä edessä. Kiitos minun puolestani ja törmäillään kentällä STEAM-kehittämisen parissa!

Täältä pääset tutustumaan tarkemmin hankkeeseen ja hankkeessa mukana olevien päiväkotien esittelyihin.

Terveisin
Hanna Lassila
Varhaiskasvatuksen opettaja
Intoa ja iloa Oivaltamosta -hanke

STEAM on jo jonkin aikaa ollut koulumaailman kuuma peruna – erityisesti meillä Oulussa, tähtäämmehän STEAM-pedagogiikan kärkeen vuoden 2026 kulttuuripääkaupungin aseman myötä. STEAMinOulu -verkosto tekee erinomaista työtä alueemme, ja koko Suomen, STEAM-pedagogiikan kehittämisessä, samoin kansallinen INNOKAS-verkosto. Ilmiönä STEAM-pedagogiikka ei ole aivan uusi; sen voidaan katsoa syntyneen Yhdysvalloissa vuonna 2007 vastauksena tarpeeseen lisätä lasten ja nuorten kiinnostusta STEM-aineisiin (Perignat & Katz-Bionincontro, 2019). Myöhemmin havahduttiin tarpeeseen kehittää myös taito- ja taideaineiden opetusta, ja näin STEMistä tuli STEAM (Vicente, Llinares & Sánchez, 2020).

Omassa työssäni sekä alakoulun opettajana että koulun tason pedagogista kehittämistyötä tekevänä apulaisjohtajana huomaan toistuvasti miettiväni, mitä STEAM-pedagogiikka oikeastaan on. Tyhjentävää vastausta en ole saanut, mutta omia ajatuksiani selkeyttääkseni avaan tämänhetkisiä ajatuksiani aiheesta. Korostan kuitenkin, että käytännön opetustyö, keskustelut kollegoiden kanssa, tutkimusartikkeleiden lukeminen ja oppilasaineiston kerääminen muokkaavat näkemyksiäni jatkuvasti.

Lähdetään liikkeelle helposta eli STEAM-pedagogiikan määritelmästä. Lainaan tässä Herron & Quigleyn vuonna 2016 esittämää määritelmää:

‘STEAM instruction has been conceptualized as foregrounding the problem to be solved by using (1) project-based learning; (2) technology to some extent for creativity and design; (3) inquiry approaches, allowing multiple paths to solve a problem; (4) science, technology, engineering, arts, and math as required by the problem; and (5) collaborative problem solving (Herro and Quigley 2016).’

Keskeistä STEAM-pedagogiikassa on siis luonnontieteiden, teknologian, insinööritaitojen, taiteiden ja (nimen omaan JA, ei TAI) matematiikan sisältöjen oppiminen yhteisöllisesti ja ongelmalähtöisesti ilmiöitä monipuolisesti tutkien. Avoin ongelma lähtötilanteena sekä jokaisen STEAM-osa-alueen integroiminen samaan projektiin luonnehtivat STEAM-projekteja erona muun tyyppisiin koulussa tehtäviin projektitöihin.

Se, että koulussa toteutettavissa projekteissa yhdistyvät luonnontieteellis-matemaattiset ja taideaineet, ei kuitenkaan ole vielä STEAM-pedagogiikkaa. On erittäin tärkeää pohtia, miten ja miksi näitä aineita integroidaan, millaisia oppimisen tavoitteita ja taitoja pyrimme tukemaan. Yleisesti ottaen voidaan todeta, että STEAM-pedagogiikan taustalla on toiminnallisuus, oppilaslähtöisyys ja tekemällä oppiminen. Nämä lähtökohdat tarjoavat kuitenkin varsin väljän viitekehyksen STEAM-pedagogiikalle. On syytä tarkastella, miten STEAM-ilmiöitä on tarkoituksenmukaista lähteä oppimaan ja opiskelemaan.

STEAM-pedagogiikka on vahvasti ongelmalähtöistä. Ongelmalähtöistä työskentelyä on hyvä harjoitella päiväkodeissa aloittaen tarkemmin rajatuista ja suppeammista ongelmista ja ilmiöistä, päätyen peruskoulun myöhemmillä vuosiluokilla avoimiin ja kompleksisiin ongelmiin, joiden ratkaiseminen vaatii luovuutta sekä erilaisia näkökulmia ja asiantuntijuuksia. Näin ollen yhteisöllinen oppiminen ja työskentely on STEAM-pedagogiikan ytimessä. Oppimisen tutkimus onkin osoittanut, että yhteistyö ja vuorovaikutus voi parhaimmillaan tehokkaasti tukea yksilön oppimista. Yhteiskunnan näkökulmasta taas nykyinen työelämä vaatii taitoja työskennellä osana erilaisia tiimejä ja ryhmiä. Tähänkin on hyvä valmentaa oppilaita jo koulussa.

Yhteisöllinen oppiminen on pienryhmien tavoitteellista työskentelyä, jossa ryhmän jäsenet itse määrittävät oppimisen tavoitteet, ja jossa jäsenet ovat sitoutuneet ponnisteleman yhdessä tavoitteiden saavuttamiseksi (Dillenbourg, 1999; Scardamalia & Bereiter, 2006). Yhteisöllinen oppiminen ei kuitenkaan ole spontaani prosessi, vaan sitä on harjoiteltava ja tuettava esimerkiksi siten, että alkuopetuksessa harjoitellaan yhteistoimintaa eli yhteisen tehtävän jakamista ja osittamista, ja vaiheittain siirrytään tuettuna harjoittelemaan yhteisöllistä vuorovaikutusta kuten aktiivista kuuntelua, hyvien kysymysten kysymistä, perusteltujen mielipiteiden esittämistä ja yhteenvetojen tekoa.

Työskenneltäessä kompleksisten ja monialaisten STEAM-projektien parissa on ensi arvoisen tärkeää, että oppilas osaa itse ja osana ryhmää säädellä oppimistaan, tunteitaan ja motivaatiotaan. Oppimisen säätelytaidot, joita perusasteen opetussuunnitelmassakin korostetaan, koostuvat työskentelyn suunnittelusta, tarkkailusta ja arvioinnista (mm. Järvenoja, Järvelä & Kirschner, 2017; Vuopala, Näykki, Isohätälä & Järvelä, 2019). Yhteisöllisen oppimisen tavoin oppimisen systemaattista säätelyäkin tapahtuu harvoin spontaanisti, joten suunnittelun, tarkkailun ja arvioinnin prosesseja on tietoisesti tehtävä oppilaille näkyväksi ja tuettava.

Lopuksi korostan, että STEAM ei ole ainoa oikea tapa tehdä kouluissa erilaisia projekteja. Luonnontieteellisten ilmiöiden tutkiminen, askartelu- ja värkkäilyprojektit, teknologiakasvatusprojektit yms. voivat on STEAMia tai olla olematta sitä, molempi parempi. Yhteenvetona kuitenkin toteaisin seuraavaa: Jos halutaan tukea luma-sisältöjen oppimista taiteen keinoin, ja samalla kehittää lasten ja nuorten oppimis- ja (työ)elämätaitoja, on STEAM-pedagogiikalla tähän valtava potentiaali. Se, mitä STEAM-pedagogiikka käytännössä on eri luokka-asteilla, onkin sitten oma lukunsa, jossa on käsiteltävä luokka-asteiden STEAM-aiheiden osaamistavoitteita ja pilkottava myös oppimisen taidot osiin. Tämän parissa työskentelemmekin tällä hetkellä, ja toivottavasti saan esitellä täällä koulumme STEAM-polkua myöhemmin keväällä.

Pohdinnat ja keskustelu aiheen parissa siis jatkukoon.

Teksti ja kuvat: Essi Vuopala

Käytetyt lähteet:

– Dillenbourg P. 1999. What do you mean by collaborative learning? Teoksessa P. Dillenbourg

(Toim.) Collaborative-learning: Cognitive and Computational Approaches (pp. 1─19). Oxford:

Elsevier.

-Herro, D., & Quigley, C. (2016). Exploring teachers’ perspectives of STEAM teaching:

Implications for practice. Professional Development in Education, 43(3), 1–23.  https://doi.org/10.1080/19415257.2016.1205507

-Perignat, E., & Katz-Buonincontro, J. (2019). STEAM in practice and research: An integrative

literature review. Thinking skills and creativity, 31, 31–43. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2018.10.002

-Scardamalia, M., & Bereiter, C. (2006). Knowledge building: Theory, Pedagogy, and

Technology. Teoksessa K. Sawyer (Toim.), Cambridge Handbook of the Learning 

Sciences, (pp. 97–118),New York: Cambridge University Press.

-Vicente, F., Llinares, A., & Sánchez, N. (2020). “Sustainable City”: A Steam Project

Using Robotics to Bring the City of the Future to Primary Education Students. Sustainability, 12(9696). https://doi.org/10.3390/su12229696

-Vuopala, E., Näykki, P., Isohätälä, J., & Järvelä, S. (2019). Knowledge Co-Construction

Activities and Task-Related Monitoring in Scripted Collaborative Learning. Learning, Culture, and Social Interaction, 21, 234–249. https://doi.org/10.1016/j.lcsi.2019.03.011

Jäälin monitoimitalon  digipaja on auki kulttuurilauantaina 25.2. Klo 12-15. Paikalla on mahdollista saada opastusta pajan laitteiden käyttöön ja 3D-suunnitteluun.

ToolCamp on vuosittainen kekseliäisyyttä, luovuutta ja yhteistyötä juhlistava kokonaisuus. Sen aikana eri-ikäiset lapset ja nuoret työskentelevät haasteiden parissa ja ideoivat ratkaisuja niihin.

 

ToolCamp on kokonaisuus, joka muodostuu työskentelystä päiväkodilla tai koululla ja ToolCamp-päivästä. Lapset ja nuoret työskentelevät ryhmissä ensiksi omissa yksiköissään ja niistä valitaan edustajat ToolCamp-päivään. Päivän aikana ryhmät esittelevät luovat ja vastuulliset ratkaisunsa yleisölle ja tuomaristolle.

 

Kokonaisuus huipentuu ToolCamp-päivään, joka järjestetään tänä vuonna Oulun yliopiston Saalastinsalissa tiistaina 14.2.2023 klo 9.30 – 14.45. Vieraat voivat osallistua koko päivään tai piipahtaa hetken oman aikataulunsa mukaan.

 

ToolCampin järjestävät yhteistyössä Oulun kaupungin sivistys- ja kulttuuripalvelut, Oulun STEAM-verkosto ja Oulun yliopisto.

Lisätietoa ja tarkempi aikataulu ToolCamp kevät 2023 – STEAM in Oulu

 

Olette lämpimästi tervetulleita vieraaksi tapahtumaan!