Projektioppimisen hyödyntäminen yläkoulun matematiikan opetuksen kontekstissa

Abstract

Projektioppiminen ja ilmiöoppiminen ovat olleet pinnalla suomalaisessa perusopetuksessa erityisesti nykyisen vuonna 2014 julkaistun perusopetuksen opetussuunnitelman perusteiden aikana. Opetussuunnitelman perusteet vaativat sisällyttämään vähintään yhden monialaisen oppimiskokonaisuuden jokaiseen lukuvuoteen. Projektioppimisella tarkoitetaan opetusmenetelmää, jossa keskiössä on jokin projekti. Projektit pohjautuvat usein oppilaiden arkeen tai tulevaan työelämään, minkä vuoksi niihin voidaan luontevasti sitoa opintokäynti.

Tämä väitöskirja keskittyy tarkastelemaan matematiikan opetukseen sidottua projektioppimista: asetettuja tavoitteita, matemaattisia sisältöjä sekä toteutusta. Mixed methods -menetelmällä toteutettu tutkimus yhdistelee neljän kyselytutkimuksen ja neljän tapaustutkimuksen kautta vuosina 2016–2018 suomalaisesta perusopetuksesta kerättyjä aineistoja.

Tutkimustulosten mukaan projektioppimisen tavoitteet matematiikan opetuksen kontekstissa liittyvät matematiikan oppimiseen, työelämätaitojen kehitykseen, monialaisuuteen sekä opettajajohtoisesta opetuksesta poikkeavaan opetusmenetelmään. Osaamistavoitteita matematiikan oppimisen näkökulmasta voi asettaa mihin tahansa kolmesta akateemisen lukutaidon elementistä, jotka ovat matemaattinen osaaminen, matemaattiset käytänteet ja matemaattinen diskurssi. Samoin projektien matemaattinen sisältö on liitettävissä mihin tahansa opetussuunnitelman perusteiden sisältöalueeseen. Periaatteessa jokainen sisältöalue on yhdistettävissä opintokäyntiin teknologia- alan yrityksessä.

Opettajat liittävät projektioppimisen toteutukseen seuraavia piirteitä: motivaatio ja innostus, matematiikan oppiminen, ryhmätyöskentely, haasteet organisoinnissa ja aikataulutuksessa, vastuunotto sekä teorian ja käytännön yhteys. Toisaalta opettajat kaipaavat tukea projektioppimisen toteutukseen ja koulun johdon tarjoamat resurssit sekä yhteistyö kollegoiden kanssa ovat keskeisiä onnistumisen kannalta. Lisäksi opettajille on tärkeää saada valmiita projekti-ideoita.

Opintokäyntien suunnittelussa on tärkeää tehdä tiivistä yhteistyötä yrityksen edustajan kanssa. Ennen opintokäyntiä on hyvä varmistaa, että oppilailla on aktiivinen rooli tapahtumassa, vierailun sisältö liittyy koulussa käsiteltäviin aiheisiin ja tehtävien vaikeustaso on sopiva. Näin opintokäynnistä saadaan mahdollisimman mielekäs kokemus.

Project-based learning and phenomenon-based learning have been prominent in Finnish basic education, especially during the implementation of the current national core curriculum published in 2014. The curriculum requires the inclusion of at least one multidisciplinary learning module in each school year. Project-based learning refers to a teaching method centered around a specific project. These projects are often grounded in students’ everyday lives or future working lives, which makes it natural to incorporate study visits into them.

The dissertation focuses on project-based learning tied to mathematics education: the set objectives, mathematical content, and implementation. The study is conducted using a mixed methods approach, combining data from four surveys and four case studies collected from Finnish basic education between 2016 and 2018.

According to the research findings, the goals of project-based learning in the context of mathematics education relate to learning mathematics, developing 21^st century skills, interdisciplinarity, and using a teaching method that differs from teacher-led instruction. Learning objectives from the perspective of mathematics can be set in any of the three elements of academic literacy: mathematical competence, mathematical practices, and mathematical discourse. Similarly, the mathematical content of the projects can be linked to any content area of the national core curriculum. In principle, each content area can be connected to a study visit to a technology company.

Teachers associate the following features with the implementation of project-based learning: motivation and enthusiasm, learning mathematics, group work, challenges in organization and scheduling, taking responsibility, and the connection between theory and practice. Teachers need support in implementing project-based learning. Resources provided by the school administration and collaboration with colleagues are essential for success. In addition, having readily available project ideas is important.

When planning study visits, it is crucial to collaborate closely with the company representative. Before the visit, it is important to ensure that students have an active role in the event, that the content of the visit is connected to topics covered at school, and that the difficulty level of the tasks is appropriate. This ensures that the visit becomes a meaningful learning experience.