Kemian opetuksen työkalupakki – opiskelijan työkalupakki ja kokeelliset työt

Hybridiopetusta – kokeiluista käytäntöön

Kesäkuussa 2022 kirjoitin blogia otsikolla ”Kemian opetusta hybridinä”([1] . Silloin totesin, että ”jos ja kun tavoitteena on tuottaa pedagoginen viitekehys ja kokeellisen työskentelyn toimintamalli kemian opetuksen toteuttamiseksi opetussuunnitelman kirjaimen mukaisesti myös etä- ja hybridiopetuksella, täytyy vielä paneutua siihen, miten mahdollistetaan kotona (tai yleensä etänä) tapahtuva kokeellinen työskentely. Tätä varten tarvitaan esim. kemian opetuksen etä- ja hybridiopetuksen työkalupakki, joka sisältää sopivan määrän välineitä, kemikaaleja ja ohjeita lukiossa toteuttavien kokeellisten töiden tekemiseen. Työkalupakkia voi pilotoida lukion eri kursseilla niiden sisältöjen ja lukion kemian tarpeiden kokonaisuuden hahmottamiseksi. Tämän tueksi voidaan työskentelyä ohjeistaa ja havainnollistaa virtuaalilaboratorio-tyyppisten palvelujen avulla.”

 

Tässä hankkeessa (Lukion hybridiopetus) on rakentumassa (ja toteutetaan tuettuna) uuden tyyppinen toimintamalli, jossa verrattaan F2F-tilannetta etänä tapahtuvaan opiskeluun:

 

Taulukko 1: Toimintamallien vertailu F2F-oppiminen ja hybridioppiminen

F2F-OPPIMINEN	MITÄ TAPAHTUU	ETÄ(HYBRIDI)OPPIMINEN
tietoa rakennetaan vuorovaikutuksessa ilmiön ja toisten oppijoiden kanssa	aktiivinen tiedon luominen	tieto rakennetaan vuorovaikutuksessa ilmiön kanssa
ensin yksin työstettyä artefaktia (esim. mallia) oppijat edelleen työstävät yhdessä muodostaakseen yhteistä käsitystä asiasta	erilaiset sosiaalisen vuorovaikutuksen tilanteet	artefaktia (esim. malli tai koetilanne) toteutetaan seuraamalla ohjeita/videoita
koululaboratorion välineet, kemikaalit ja kemian työskentelylle ominainen toimintaympäristö (mm. kemikaaliturvallisuus huomioiden)	hyödynnetään kemian kontekstia (välineet, kemikaalit)	kemian työkalupakki, jossa kotiin saatu kontekstia tukevia välineitä ja kemikaaleja

 

Kuten hankkeen blogissa julkaistussa ensimmäisessä kirjoituksessani ([2] totean, hankkeessa korostetaan edelleen, että kemia on kokeellinen tiede (ja oppiaine) ja ilmiöitä havainnoidaan ja niitä syntyy mm. kemiallisissa reaktioissa, ja nyt ”pohditaan, mitä voimme toteuttaa kotioloissa (ei laboratorioympäristössä, mutta kemian työkaluilla ja kemikaaleilla)”.

Tiedekäytännöt toteutuvat kokeellisuudessa

Luonnontieteellisten tiedekäytäntöjen soveltamista opetukseen täytyy lähestyä nyt itsenäisen työskentelyn tukemisen näkökulmasta: ohjeet ja työtä tukevat videoita täytyy motivoida lopputuloksen (työraportti) ja kokeelliseen työskentelyyn soveltuvien työkalujen avulla. Edelleen työraportin täytyy sisältää osoita, joissa selviää

• kysymysten esittäminen tai ongelman määrittäminen
• selitysten laatiminen
• ilmiöihin ja havaintoihin nojautuva argumentointi

Tutkimuksen suunnittelu jää valitettavasti suurelta osin jo valmiiksi kuvatun koejärjestelyn (koska työkalut on etukäteen valittu työkalupakissa) ja toteutusmallin taakse. Tämä osin jo siksi, että mahdolliset kemikaaliturvallisuuden liittyvät seikat on huomioitu oloissa, joissa opettaja ei ole läsnä (CLP:n mukaisia vaarallisia aineita ei käytetä, kts. kemikaaleja esittelevä kappale).

Edellisessä artikkelissa on tarkemmin pohdittu kokeelliseen työskentelyyn liittyviä asioita. Kokeellista työskentely on mm. oppikirjoissa usein esitetty ”reseptien mukaan toimimisena” ja siihen täytyy hakea toimintamalleja, jotka onnistuvat ja toteutuvat myös kotona tehtävän ”itsenäisen työskentelyn” pohjalta. Tämän tartutaan mm. uudenlaisen työraportti-käytännön ja sisällön kautta.

Kemian työkalupakki mahdollisuutena – 1.versio olemassa

Kuten aiemmin jo on todettu, kemian kokeellisia töitä voidaan tehdä kotona ilman, että kemikaalien käyttöön liittyvä turvallisuus vaarantuu.  Kemiakonteksti halutaan säilyttää mahdollisimman pitkään.

Jo yläkoulun kemian opetuksessa kemian perusvälineet (astiat) esitellään ja niiden käyttötarkoitukset selvitetään. Kuvassa (kuva 1) on perusvälineet:

• dekantterilasi (muovinen)
• mittalasi (muovinen)
• erlenmeyer (muovinen)
• suppilo ja pipetti (muovinen)
• ruisku (muovinen)
• pieni tippapullo (kemikaalia varten, muovinen)

Aiemmin on jo kuvattu koeputkiteline ja koeputket (korkkikorkkeineen) sekä kemialle tyypilliset välineet eli spaatteli, petrimalja. Em. astiatyökaluja käytetään mm. perustöiden toteuttamiseen ja erilaisten liuoksien valmistamiseen.

Perusvälineisiin liitetään sähkökemian elektrolyysiin ja galvaanisen kennon (paristo) mahdollistavat välineet: (kupari-/alumiini- tai sinkkielektrodit) sekä muutama grafiittisauva. Petrimaljassa (muovinen) toteutetaan elektrolyysi (kts. kuva 2).

 

 

 

Galvaanisen kennon toteutus onnistuu esim. mandariinien avulla (kuva 3). Eri metallien elektrodit asetettuna sarjaan saavat ledin (punainen, jonka vaatima jännite riittävän pieni) palamaan. Tavallinen hehkulamppu tms. vaatii enemmän virtaa kuin systeemissä liikkuu (systeemin sisäinen resistanssi vaikuttaa virran määrään).

 

Peruskemikaalien löytyminen pakista on pohdittava erikseen. Yläkoulun kohdalla rajaus menee selkeästi vaarallisten kemikaalien (CLP-määrittelyt) kohdalla. Indikaattorin valinta (BTS, fenoliftaleiini, punakaali), tietyt suolaliuokset (kupari- ja sinkkisulfaatti, kaliumjodidi), metallit (em. sähkökemian metallielektrodit, magnesium, rautajauhe tai teräsvilla), laimeat happo ja emäsliuokset (NaOH 0,1M, HCl 1M).

 

Diffuusio ilmiöiden lähtökohtana

 

Monet reaktiot ja ilmiöiden taustalla olevat seikat ovat silmille liian pieniä havaittavaksi. Joten rakenneosien havaitseminen vaatii järjestelyjä, joissa luonnossa tapahtuva diffuusio mahdollistaa ilmiön tai reaktion tapahtumisen ja sitä kautta molekyylien ja ionien liikkeen havaitsemisen.

Ilmiötasolla voidaan havainnoida silmämääräisesti, miten aine liukenee ja sekoittuu nesteeseen. Submikroskooppisella tasolla aineen liuetessa yhdisteen rakenne muuttuu (ioniyhdiste hajoaa ioneiksi, molekyylihila hajoaa) ja rakenneosat sekoittuvat liuokseen (neste) tai kaasuun. Symbolisella tasolla veteen liuennutta ainetta kuvataan (aq) -merkinnällä ja konsentraatiolla tarkoitetaan liuosta, jossa liuennutta ainetta on yhtä paljon kaikkialla liuoksessa.

Mitä jatkossa

Työ jatkuu. Seuraavassa bloggauksessa tarkemmin itse työkaluilla toteuttavista töistä ja niihin liittyvistä teemoista. Lisäksi jatkuu pedagogiset pohdiskelut tehtyjen käytännön pilottien myötä.

 

Ari Myllyviita

kemian lehtori

Helsingin yliopiston Viikin normaalikoulu

 

 

 

 

 

 

 

 

[1] https://myllyviita.fi/kemia/?p=637

[2] https://blogs.helsinki.fi/lukionhybridimalli/2023/10/26/kemian-opetuksen-tyokalupakki-voisiko-kokeellisia-toita-tehda-kotona-etana-tai-ollessa-sairaana/

Etäopetus osana kemian opetusta ja oppimisympäristön merkitys

Etäopetusta joudutaan (!) hyödyntämään tilanteissa, joissa oppija ei pääse vaikeiden koulumatkojen takia tai ollessaan liikuntakyvyttömänä (sairaana) kotona. Etäopetusta voidaan hyödyntää joko synkronisena (online-opetuksena opettaja-oppija-asetelmalla tai hybridiopetuksena) tai asynkronisena (itsenäinen työskentely kotona ohjeiden pohjalta). Ensimmäistä vaihtoehtoa rajaa usein resurssit ja mahdollisuudet samanaikaisopetukseen normaaliopetuksen rinnalla. Tätä on pohdittu erikseen hybridiopetuksen kontekstissa. Tähän jälkimmäiseen haetaan vastausta ja työkaluja tässä hankkeessa.

Oppimiskäsitykset ja näkemykset oppimisympäristöistä ovat kytköksissä toisiinsa. Tässä rakentuvan toimintamallin taustalta löytyy hieman erilainen asetelma kuin omassa opetuksessa toteutuu: 1) aktiivinen tiedon luominen, jossa tapahtuu tiedon rakentamista vuorovaikutuksessa ilmiön ja toisten oppijoiden kanssa; 2) erilaiset sosiaalisen vuorovaikutuksen tilanteet, joissa ensin yksin työstettyä artefaktia (esim. mallia) oppijat edelleen työstävät yhdessä muodostaakseen yhteistä käsitystä asiasta. Tilanteessa, jossa oppija on ”yksin” vain ohjeiden kanssa, oppimistilannetta täytyy miettiä eri näkökulmasta.

Kokeellisuus on tärkeä osa kemian opetusta

Ensimmäinen lähtökohta on se, että joka tapauksessa – toteutui opetus ja oppiminen ryhmässä ja lähiopetuksena tai yksin ja etänä –kokeellisuus tuo tärkeän elementin kemian ymmärtämiseen. Kemian

opetuksen yksi kantavista ajatuksista on Johstonen kolmioon (vieressä) perustuva käsitteiden ja teemojen käsittelytapa, jossa huomioidaan niiden makroskooppinen,  submikroskooppinen ja symbolinen taso. Vaikeiden ja abstraktisten käsitteiden oppiminen vaatii mm. ilmiöiden havainnointia ja niistä tehtävien johtopäätösten tekemistä ja sekä yhdistämistä käsitteisiin liittyvään teoriaan ja mahdollisiin malleihin. Kokeellisuutta voidaan toteuttaa ilman ryhmässä tapahtuvaa työskentelyä, jos vain sopivat välineet ovat käytettävissä. Tämä vaatii osaltaan ”itsenäiseen työskentelyyn” perustuvan opiskelun ohjeistuksessa ja tukemisessa erilaisia työkaluja kuin normiopetuksessa on käytettävissä.

 

Luonnontieteen ja kemian tavoite on selittää ja ja tietyissä tilanteissa ennustaa ilmiöitä. Näitä voidaan havaita luonnossa tai ne ilmenevät esimerkiksi kemiallisissa reaktioissa tai välillisesti erilaisten mittaustulosten kautta. Tässä pohditaan, mitä voimme toteuttaa kotioloissa (ei laboratorioympäristössä, mutta kemian työkaluilla ja kemikaaleilla).

Luonnontieteelliset tiedekäytännöt tukena

Kemian opetuksessa on hyvin tärkeää nähdä sen tieteellinen (luonnontieteellinen) luonne ja sovittaa siihen kemialle tyypillisiä työkaluja ja erilaisia käytäntöjä. Eräässä hankkeessa (PIRE) on pohdittu luonnontieteellisten tiedekäytäntöjen soveltamista opetukseen:

• kysymysten esittäminen tai ongelman määrittäminen
• mallin kehittäminen ja käyttäminen
• tutkimuksen suunnittelu ja toteuttaminen
• aineiston analysointi ja tulkinta
• matemaattisten ja laskennallisten menetelmien käyttö
• selitysten laatiminen
• todistusaineistoon nojautuva argumentointi
• informaation hankkiminen, arviointi ja jakaminen

 

Kokeelliseen työskentelyyn ei riitä ainoastaan ilmiöiden tuottaminen ja niiden havainnointi, vaan on oppimisen ja ymmärtämisen kannalta tärkeää liittää työskentelyyn, tapahtui se sitten oikeassa kemian laboratoriossa tai kemian työvälineillä hieman alkeellisimmissa puitteissa, esim. kotona.

 

Kokeelliseen työskentelyyn on liitettävä:

1. oman ongelman tai hypoteesin määrittäminen ja siihen liittyen kysymysten esittäminen (nämä voi myös opettaja antaa)
2. oman tutkimuksen (kokeellisen työn) suunnittelu ja toteutus (opettaja voi kemikaaliturvallisuuden varmistamiseksi laatia tueksi joitakin ohjeita)
3. aineiston (datan) keräämisen varmistaminen ja dokumentointi (myös kuvien ja videoin)
4. tarpeellisten laskujen tekemisen ja graafisten esitysten tuottamisen em. datasta ja aineistosta
5. aineistolähtöisten selitysten (analysointi) ja tulkintojen tekemisen sekä mahdollisten mallien rakentamisen, em. yhdistämisen ongelman ratkaisemiseksi tai hypoteesin vahvistamiseksi tai kumoamiseksi.

Kemian opetuksessa on pitkään pohdittu kokeellisen työskentelyn merkitystä ja laajuutta. Tiedekäytäntö-ajattelu laventaa asiaa, koska luonnontieteelliset käytännöt eivät ole vain kokeellista työskentelyä. Palaan tähän myöhemmin tarkemmin. Kokeellista työskentely on mm. oppikirjoissa usein esitetty ”reseptien mukaan toimimisena”: toteutetaan annetun ohjeen mukainen työ ja kirjataan näkyviin tulleet ilmiöt ja havainnot.

Oma kokemus osoittaa ja myös tutkimukset todistavat, että erilaisten ilmiöiden ja havaintojen selittäminen luonnontieteen käsitteitä ja prosesseja hyödyntäen on vaikeaa. Tässä tiedekäytäntölähtöisessä lähestymistavassa tähän paneudutaan ja tavoitteena on se, että muutaman prosessin jälkeen se olisi helpompaa ja luonnollista osana luonnontieteen oppimista. Opitaan argumentoimaan, rakentamaan selitysmalleja, hyödyntämään havaintoja em. tueksi. Hankkeen laadittu uudenkaltainen työselostusmalli on laadittu tukemaan juuri tämän kaltaista työskentelyä. Siinä oppijaa pyydetään kirjaamaan (ja dokumentoimaan, mm. kuvien, taulukoiden tai graafisten esitysten avulla) yksityiskohtaisesti väitteet, todistusaineisto ja päättelyketju (reasoning). Väite täytyy liittää siihen ilmiöön, jota ollaan tarkastelemassa (myös mahdollinen ohjaaja kysymys auttaa tässä). Todistusaineistoja ovat erilaiset tieteelliset aineistot, joka on kerätty omien tutkimuksien kautta, opettajan esittämistä demonstraatioista tai havainnollistamista tilanteista, kirjallisuudesta tai aikaisemmista aineistoista. Päättelyketjussa nämä edellä mainitut sovitetaan yhteen. Selitetään, miten ja miksi aineisto toimii todistusaineistona, käyttämällä tässä tieteenalaan liittyviä käsitteitä ja periaatteita.

Suomalaisessa kemian opetuksessa nämä tiedekäytännöt eivät ole vallanneet vielä alaa. Joiltakin osin niitä voidaan tunnistaa mm. tutkivan oppimisen (inquiry based learning) tai kokeellisen oppimisen lähestymistavoissa. Varsin usein nämä ovat edelleen valmiiden ohjeiden ja reseptien noudattamista, ja vain joidenkin ilmiöiden toteamista. Liian vähälle huomiolle ovat jääneet tutkimuksien suunnittelu ja tutkimuksissa kerätyn aineiston analysointi ja hyödyntäminen erilaisten tulkintojen luomisessa (osana itse tutkimusta). Selitysten laatiminen ja erilaisten mallien rakentamisen selityksien tueksi sekä näiden avulla tapahtuva ja todistusaineistoon nojautuva argumentointi on harvinaista. Nykyaikaisen monipuolisen arvioinnin tukena ovat kokeellisen työskentelyn ja työselostuksien arviointi.

Lukion opetussuunnitelmassa todetaan arvioinnista:

”Arviointi perustuu monipuoliseen näyttöön ja opiskelijan käsitteellisten ja menetelmällisten tietojen ja taitojen havainnointiin. Kemiallisen tiedon ymmärtämistä ja soveltamista voidaan osoittaa eri tavoin. Erilaisten tuotosten lisäksi arvioidaan työskentelyn eri vaiheita, kuten kysymysten muodostamista ja tutkimisen taitoja. Arvioinnissa otetaan huomioon taito työskennellä kokeellisesti, hankkia tietoa ja soveltaa sitä.”(LOPS2021)

Mikrokemia mahdollisuutena

Kemian opetus ei voi perustua vain keittiökemikaaleihin ja astioihin. Kuten edellä jo totesin, kemian opetuksessa on hyvin tärkeää nähdä sen tieteellinen (luonnontieteellinen) luonne ja sovittaa siihen kemialle tyypillisiä työkaluja ja erilaisia käytäntöjä. Ilmiöitä tapahtuu sitten arjessa ja luonnossa, lähes kaikkialla.

Kemian opetuksessa halutaan korostaa myös kemikaaliturvallisuutta, joka ilmenee mm. suojavälineiden käyttämisenä, vaarallisten kemikaalien korvaamisella vähemmän vaarallisilla (pienemmillä konsentraatioilla, korvaavat kemikaalit) tai esimerkiksi mikrokemian (microscale chemistry) lähestymistavoilla, jossa minimoidaan kemikaalien määriä ja laitteiden kokoja. Tämän tueksi on tulossa oma suomenkielinen oppikirja ja materiaali opettajien tueksi.

Se, että kemian kokeellisia töitä voidaan tehdä kotona ilman merkittäviä satsauksia ilmastointiin tai työtiloihin, onnistuu hyödyntämällä mikrokemian lähestymistapoja ja ajattelun pohjalta laadittuja toimintaohjeita. Kemikaalien pienet määrät eivät pakota erityisiin ongelmajätteiden keräämisen organisointiin, myös käytettävien kemikaalien pitoisuuksien säätäminen helpottaa tätä. Oman pedagogisen ulottuvuuden tuo se, että ilmiöt eivät välttämättä ole niin näyttäviä, vaan niiden havaitsemiseen täytyy keskittyä, mikä on äärimmäisen hyvä asia.

Oma työkalupakki

Tämän ”työkalupakkihankkeen” yhtenä tavoitteena on rakentaa mahdollisimman kohtuuhintainen välinepakki, jossa on mukana kemian näkökulmasta tarpeellisia kemian kokeellisessa työskentelyssä käytettäviä välineitä ja tiettyjä tarpeellisia kemikaaleja. Kemiakonteksti halutaan säilyttää mahdollisimman pitkään.

Suunnittelutyö on tuonut mukanaan mielenkiintoisia haasteita ja asiayhteyksiä. Ensimmäinen asia on kemian perustyökalujen löytyminen työkalupakista. Oheisessa kuvassa on ensimmäisen versio työkaluja jo hahmoteltu: koeputket korkkeineen ja koeputkiteline, pipetit, suppilo ja spaatteli. Lisäksi kuvassa on sähkökemian töihin liittyen kupari- ja sinkkielektrodit sekä muutama grafiittisauva. Kuvasta puuttuu em. liittyen paristo.

Toinen asia on tiettyjen peruskemikaalien löytyminen pakista: pH-paperi, indikaattorit (BTS ja mahdollisesti fenoliftaleiini), magnesium-nauha. Kuvasta puuttuvat kuparisulfaatin ja sinkkisulfaatin suolaliuokset sekä mahdolliset laimeat emäs- (NaOH, 0,1M) ja happo-liuokset (HCl 1M).

Tällä kattauksella pääsee jo alkuun. Seuraavaksi kokoan orgaanisen kemian ja tiettyjen reaktioiden (hajoamisreaktiot, saostumisreaktiot) mukaiset kemikaalit pakettiin. Tavoitteena on kattaa kaikki yläkoulun ja lukion kemian kurssit 1-2 perustyöllä.

Kaiken rinnalla hahmottuu koko ajan työkalupakkiin liittyvä niin opettajan kuin oppijankin opas. Kuinka pitkälle pitää oppaassa mennä teorioihin, on vielä pohdittava. Mitä oppijan on osattava, hallittava ja ymmärrettävä (niin käsitetasolla että työtapojen osalta), jotta työkalupakin hyöty saadaan maksimoitua. Jos kaikki tapahtuu ilman opettajan tukea, täytyy integraatio oman oppikirjasarjan kanssa rakentaa – tietyt työt molemmissa.

Työ jatkuu. seuraavassa bloggauksessa enemmän käytännön esimerkkejä jo mietityistä kokeellisista töistä ja niiden pedagogisista ulottuvuuksista (Johnstonen kolmion ja tiedekäytäntölähtöisen opetukseen pohjautuen).

Kirjoittaja: Viikin normaalikoulun kemian lehtori Ari Myllyviita

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hybridikokeilut siirtyivät lukuvuodelle 2022-2023 kakkosvaiheeseen, jossa päämääränä on jatkaa hybridiopetuksen kehittämistä ja toisena kärkenä saada kahden lukion välille yhteiskursseja, jotka vedetään hybridisti.

Ensimmäisenä kartoitimme miten lukioiden tarjotinta voitaisiin lähteä laajentamaan ja mitä käytännönhaasteita tähän liittyy. Ensimmäinen haaste oli että toisessa lukiossamme ei ole tuntikiertokaaviota, vaan lukujärjestykset tehdään eri tavalla. Sovimme, että seuraavaksi lukuvuodeksi otetaan Normaalilyseon tuntikiertokaaviosta ”reunapaikka”, koska aamun ensimmäiset tunnit ja päivän viimeiset tunnit ovat helpoimpia lukita lukujärjestykseen.  Tämä pakon sanelema ehto vaikuttikin sitten tulevaisuudessa, koska tuntipaikan tunnit ovat maanantaina ensimmäinen tunti, tiistaina ensimmäinen ja torstaina viides tunti ja ymmärrettävistä syistä johtuen se ei ole lukiolaistemme mieluisin tuntipaikka.

Toinen vaihe oli löytää sellaisia kursseja, joita opiskelijat tarvitsisivat. Mietinnässä oli mukana rehtoreita, aineenopettajia ja opinto-ohjaajia. Päädyimme, että ensimmäisessä vaiheessa kokeilemme matematiikan kertauskursseilla, koska se on paljon kirjoitettu aine kummassakin lukiossa ja pienten lukioidemme takia kertauskurssi järjestetään vain kevään kirjoittajille, joten päätimme järjestää kertauskurssit lyhyen ja pitkän matematiikan syksyn kirjoittajille.

Tämän jälkeen kävimme läpi opetussuunnitelmat ja huomasimme, että Normaalilyseon OPS:ssa kertauskursseja on kaksi ja Viikissä vain yksi. Päätimme, että mennään Viikin OPS:n mukaisesti, koska se laajempana kattoi myös Normaalilyseon ensimmäisenkurssin sisällöt. Tämän jälkeen etsimme aineenopettajat, jotka suostuivat opettamaan hybridisti ja kävimme työnantajan kanssa läpi linjaukset korvauksesta. Korvausperustaksi tuli sama kuin ensimmäisen verkkokurssin pitäminen, eli kertoimena tavallisen kurssin korvaukselle käytettiin lukua 1,5. 

Kurssit saatiin lukiolaisten ennakkovalinta tarjottimelle ja molempien lukioiden valinnaisaine infoissa käytiin mainostamassa uutta mahdollisuutta, lukiolaisten Teamsiin tehtiiin esittelyvideot tulevista hybridikursseista ja opinto-ohjaajia pyydettiin ohjaamaan opiskeljoita valitsemaan näitä kursseja, jos aikeissa on kirjoittaa syksyllä. Harmillisesti lopullisen valinnan vaiheessa vain muutamia lukiolaisia saatiin valitsemaan kurssit. Opiskelijamääriä kasvatettiin tarjoamalla kurssia sellaisille, jotka olivat tulossa syksyllä kirjoittamaan uudestaan, mutta jotka olivat jo aiemmin käyneet kertauskurssin. Hieman mutuna voisi sanoa, että lukiolaisia hieman vierasti ajatus hybridistä, koska heillä oli niin vahvoja muistoja korona-ajan etäilyistä.

Lukuvuoden 2023-2024 aluksi saatiin kuitenkin hybridikurssit alkamaan. Viimeisinä asioina mitä piti hoitaa ennen kurssien alkua, oli tekniikan ja tilojen järjestäminen. Toisessa talossa lukiolaiset olivat itsekseen etänä ja toisessa talossa taas opettajan kanssa luokassa ja äänen ja kuvan piti kulkea sujuvasta molempiin suuntiin. Onneksi ensimmäisessä vaiheessa hiotut käytänteet osoittautuivat edelleen toimiviksi.

Pilotoimme hybridiopetusta jälleen helmi-toukokuussa yhteensä kuudella eri lukion kurssilla.

Tärkeänä tavoitteena tässä vaiheessa oli saada entistä kattavampi kuva hybridiopetuksen haasteista ja mahdollisuuksista eri oppiaineryhmien näkökulmasta. Kyselyaineisto jäi tässä vaiheessa kuitenkin valitettavan niukaksi, joten oppiainekohtaisia asioita koostimme vielä toukokuun lopussa hankkeen lopputapaamisessamme.

Tässä postauksessa kerromme joka tapauksessa lyhyesti, minkälaisia kokemuksia opettajilla ja lukiolaisilla oli tämän (toistaiseksi) viimeisen pilottikierroksen kursseilla.

Toteutusten taustaa

Pilottikierroksella oli mukana 6 opettajaa, jotka edustivat erioppiaineryhmiä tasaisesti: kaksi opettajaa oli LUMA-aineista, kaksi kielistä ja kaksi humanistisista aineista. Lukiolaisia pilottikursseilla oli yhteensä yli sata, mutta valitettavasti vain murto-osa (15 lukiolaista) vastasi tällä kertaa loppukyselyymme. Tästä syystä nostamme tässä postauksessa vain lyhyesti joitakin lukiolaisten tekemiä uusia havaintoja verrattuna edelliseen pilottikierrokseemme, jossa saimme vastauksia paremmalla prosentilla. Vastaavasti opettajien osalta nostamme muutaman uuden oivalluksen, jotka otamme huomioon tukimateriaaliemme päivityksessä.

Lukiolaisten kokemuksia: uusia huomioita

Kokonaisuudessaan lukiolaiset painottivat vastauksissaan jälleen opettajan teknisen ja pedagogisen toiminnan merkitystä. Haasteina mainittiin lähinnä yksittäisiä teknisiä haasteita, jotka kuitenkin tuntuivat jääneen mieleen varsin harmillisina.

Toimivat sovellukset: Lukiolaiset kokivat Teams- ja Flinga-sovellusten käytön erityisen toimivana. Teams toimii parhaimmillaan hyvänä kokoavana alustana ja Flinga taas hyvänä yhteistuottamisen alustana. Molemmat näistä alustoista toimii hyvin myös etänä opiskellen.

Etänä olevien huomioiminen: Lukiolaiset korostivat myös tärkeänä seikkana, että etänä olijat otettiin keskusteluun mukaan ja opettaja oli heille ”läsnä”. Esimerkiksi käytäntö, jossa etäilijät muodostivat oman pienryhmän ryhmätöissä, koettiin toimivana.

Tekniset haasteet: Suurimpina haasteina lukiolaiset mainitsivat yksittäisiä teknisiä ongelmia, kuten yhteysongelmat tai äänen huonon laadun. Yksittäisetkin haasteet, kuten Kahoot-kilpailun epäonnistuminen etäopiskelijoiden osalta saattaa jäädä opiskelijan mieleen harmillisena takaiskuna.

Opettajien uusia oivalluksia

Opettajat pitivät edelleen aiemmin toimivaksi koettuja toimintatapoja hyvinä, mutta saimme eroteltua muutaman selkeästi uuden ajatuksen.

Vakioryhmät: Hybridiopetuksessa rakennetta opiskelulle voidaan luoda vakituisilla pienryhmillä, jotka työskentelevät säännöllisesti ja koko jakson ajan yhdessä. Tällainen ratkaisu tukee etänä opiskelevien aktiivista vuorovaikutusta.

Selkeä rakenne: Oppituntien selkeää rakennetta on korostettu ennenkin, mutta tällä pilottikierroksella korostettiin, että esimerkiksi kielten opiskelussa selkeä jako opettajajohtoiseen ja oppilaslähtöiseen työskentelyyn toimii hybridiopetuksessa. Lähiopetuksessa kielten opetuksessa työtapaa vaihdetaan usein, mutta hybridiopetuksessa myös kielten opetuksessa kannattanee siis jakaa oppitunti selkeästi riittävän pitkiin osiin.

Monipuoliset tuntitehtävät ja sovellukset: Tuntitehtävissä voi hyödyntää monipuolisia aineistoja (kuvat, videot, artikkelit jne.), joita kootaan Teamsiin. Flingassa taas voidaan koota yhteistä tiedonrakentelua. Tällaisilla virikkeillä voidaan lisätä etäopiskelun aktiivisuutta.

Miten jatkamme?

Työstämme yhdessä pilottiopettajien kanssa toukokuussa koottujen ajatusten pohjalta oppaisiimme vielä ”oppiaineikohtaiset vinkit”. Oppaat julkaistaan tällä blogisivulla vielä kesäkuun aikana. Suunnitelmissamme on jatkaa hybridiopetuksen kehittämistä tulevina lukuvuosina niin, että hybridikurssit tulevat luontevaksi osaksi HY:n harjoittelukoulujen kurssitarjotinta.

Teimme hankkeessamme 4.10.-30.11.2021 välillä toisen vaiheen hybridiopetuspilotit. Mukana piloteissa oli neljä lukiokurssia (4 opettajaa ja 59 lukiolaista). Yksi pilottikurssi oli humanistisissa aineissa ja kolme LUMA-aineissa.

Piloteissa hybridiopetus toteutettiin käytännössä niin, että lukiolainen sai vapaasti valita oppituntikohtaisesti osallistuuko hän tunnille luokassa vai etänä. Yhdellä kurssilla etä- ja lähiroolit olivat pysyvämmät.

Toteutimme kyselyt pilottikurssien jälkeen sekä lukiolaisille että opettajille. Käytännössä toistimme ensimmäisen pilottikierroksen kyselyn. Pyrimme kartoittamaan hybridiopetuksen mahdollisuuksia ja haasteita entistä paremmin sekä lukiolaisten että opettajien näkökulmasta.

Saimme lukiolaisilta kyselyyn 29 vastausta eli vastausprosentti oli 49 %. Näistä vastaajista 12 eli 41 % oli tunneilla aina luokassa ja 17 eli 59 % oli välillä luokassa ja välillä etänä.

Lukiolaisten kokemukset

Yleiskatsaus lukiolaisten kokemuksiin

Kyselyn Likert-asteikollisten väittämien perusteella lukiolaiset olivat hyvin tyytyväisiä kurssien totetukseen. Kurssit olivat lukiolaisten mielestä pääsääntöisesti hyvin suunniteltuja ja vuorovaikutus toteutui hyvin.

Myös kurssien tekniseen toteutukseen oltiin erittäin tyytyväisiä.

Jonkinlaisina miinuksina voidaan tulkita, että kursseilla ei välttämättä ollut kovin paljon jatkuvaa arviointia ja monipuolisuutta teknologisessa toteutuksessa. Kurssien aikataulu, tehtävät yms. olivat kuitenkin ilmaistu lukiolaisille hyvin selvästi.

Lukiolaisten kokemat hybrdiopetuksen vahvuudet ja hyvän hybridiopetuksen elementit

Avoimissa vastauksissa lukiolaiset korostivat joustavuutta. He olivat erittäin tyytyväisiä, että esimerkiksi pienessä flunssassa oli mahdollista osallistua tunnille kotona. Lisäksi kotona voi joissakin tilanteissa olla jopa helpompi keskittyä kuin luokassa.

Lukiolaiset korostivat, että oli tärkeää, että opettaja huomioi myös etänäolijat. Lisäksi monipuolista vuorovaikutusta korostettiin, kuten Padletejä, viestiketjuja jne.

Lukiolaiset olivat myös erittäin tyytyväisiä materiaalin jakamiseen, niin että esimerkiksi luokan muistikirjasta löytyi kaikki kootusti ja esimerkiksi opetusvideot helpottivat etäopiskelua.

Teknisessä mielessä lukiolaiset kokivatkin hyvänä, että kaikki materiaali keskitetään selkeästi yhteen oppimisalustaan, materiaalit jaetaan ja niissä on selkeä struktuuri. Myös sellaisten sovellusten käyttäminen on suotavaa, jotka toimivat työpöytäsovelluksien lisäksi myös selainversiointa.

Lukiolaisten kokemat hybrdiopetuksen haasteet

Lukiolaisten mainitsivat lähinnä yksittäisiä hybridiopetuksen haasteita, mutta nämä kommentit olivat toisaalta erittäin tärkeitä. Muutama vastaajaa mainitsi, että opettajalta on vaikeampi kysyä apua etänä ja keskustelu on haastavampaa etänä. Lisäksi yksittäiset ääni- ja yhteysongelmat häiritsevät opiskelua. Joidenkin mielestä myös opettajan esitystä on helpompi seurata luokassa kuin etänä.

Opettajien uudet oivallukset

Ensimmäisellä pilottikierroksella saimme jo kattavasti koottua opettajien hyviä käytänteitä hybridi- ja etäopetukselle. Tältä kierrokselta nostamme näiden lisäksi muutaman opettajien erityisen oivalluksen:

1. LUMA-aineet:
   • Muistikirjasovelluksen käyttö toimii erittäin hyvin hybridiopetuksessa
   • Opetusvideot ovat erittäin toimivia hybridiopetuksessa ja niissä kannattaa huomioida käytettävyys
   • Ryhmätehtävät ovat erityisen toimiva tapa hybridiopetuksessa
2. Humanistiset aineet:
   • Etukäteistehtävät ja aihetta syventävä tunti on erittäin toimiva käytänne hybridiopetuksessa
3.  Yleisiä käytännön vinkkejä:
   • Suunnittele etukäteen, mitä aiot tunnilla ”näyttää ulos” etänäolijoille
   • Suunnittele vuorovaikutus etänäolijoiden kanssa etukäteen, jotta he eivät jää tunnilla ”toissijaisiksi”
   • Ilmaise selvästi, minkälaista toimintaa ja vuorovaikutusta edellytät tunnilla etänäolijoilta

Pohdintaa ja jatkokehittäminen

Yleisesti huomasimme, että lukiolaiset olivat kurssitoteutuksiin todella tyytyväisiä. Hyvin suunniteltu ja jäsennelty opetus sai kehuja ja se koettiin hybridiopetuksessa ensisijaisen tärkeänä. Myös opettajien tekniset taidot saivat kehuja, mikä varmasti lisää hybridiopetuksen sujuvuutta. Lisäksi joustavuus oli lukiolaisille hyvin tärkeää. Tästä herääkin kysymys, voisiko lukio-opetuksen tulevaisuus muistuttaa tässä mielessä enemmän korkeakoulujen opetusta: opintopolut ja suoritustavat muuttuvat tulevaisuudessa kenties entistä joustavammiksi?

Tällä hetkellä hankkeessamme on saatu hyvä yleiskuva hybridiopetuksen mahdollisuuksista ja haasteista. Seuraavalta, keväällä toteutettavalta, pilottikierrokselta kaipaamme vielä lisää ”oppiainekohtaisia niksejä” esim. kielten opetukseen. Myös lukiolaiset toivoivat hybridiopetuksen laajentamista muihin oppiaineisiin, joten tähän lähdemme vastaamaan! Tavoitteena on saada kesään mennessä muokattua hybridiopetuksen tukimateriaalimme kevään pilottien pohjalta valmiiksi ja siten myös jakoon myös koulujemme ulkopuolelle.

Hanke on ollut nyt toiminnassa vuoden ajan ja on hyvä hetki koota hieman kokonaiskuvaa kasaan, tuumailla mitä on saatu aikaan ja mitä on vielä tulossa.

Varsinainen hybridikurssin suunnittelutyökalun ja ohjeiden rakentaminen on hyvässä vauhdissa ja etenee suunnitellusti. Aitojen hybridikokemusten saaminen on ollut ajoittain haastavaa, mutta se ei kuitenkaan estä kehittämistyötä. Nyt on meneillään toisen vaiheen pilotit ja keväällä 2022 ehdimme tehdä vielä kehittämissyklin kolmannen vaiheen, jonka jälkeen pääsemme julkaisemaan isommalle yleisölle tulokset.

Vaikka asiat sujuvat kivasti on kehittämistyössä aina jonkinlaisia haasteita. Suurin haaste hanketyössä on kehittämistyön jalkauttaminen koulujen arkeen hankekauden jälkeen. Etenkin se, että kursseja saataisiin oikeasti jakoon muille lukioille ja mahdollisesti muista lukioista meille on osoittaunut haastavaksi. Kirjoitan siitä erillisen postauksen, jossa käsittelen erilaisia luokioiden yhteistyön malleja.

Jatkon osalta meillä on suunnitelmissa rakentaa hankkeen oppien pohjalta täydennyskoulutusohjelma ja hakea sille rahoitusta, jotta voimme tarjota sitä muille koulutuksen järjestäjille ilman kuluja. Toki hankkeen tuotokset ovat joka tapauksessa jaossa muille koulutuksen järjestäjille. Olemmekin suunnitelleet keväälle useampia erilaisia keinoja levittää hankkeen tuotoksia. Tarkoituksena on päästä ITK-konferenssiin esittämään hankkeen tuloksia, tehdä artikkeli Helsingin yliopiston harjoittelukoulujen Novissima-julkaisuun ja jakaa kokemuksia ja materiaaleja harjoittelukoulujen eNorssi-verkostossa. Vaikuttavuuden lisääminen onkin hankkeen viimeinen haaste, johon laitamme kevään pilottien lisäksi paukut. Lisäksi suunnittelemma jatkorahoituksen hakemista hybridiopetuksen jatkokehittämiseen. Jatkohankkeessa on tarkoitus muodostaa muutaman lukion kanssa verkosto, joissa tarjotaan ristiin hybridiopetuksen kursseja ja luodaan valtakunnallista yhteistyömallia, joka auttaisi pieniä lukioita laajentamaan kurssitarjottimia ja tuoden maantieteellistä tasa-arvoa lukiolaisillemme.

Päivät menevät vauhdilla ja kehittämistyö on mukaansatempaavaa. Hanketyö jatkuu ja hommat kulkevat raitteillansa. Mukavaa syksyn jatkoa!

Ensimmäisten pilottien perusteella päivitimme hybridiopetuksen suunnitteluun tarkoitettua työkalua. Päälinjana oli kevyt pelkistys ja selkeytys, jotta se palvelisi tarkoituksenmukaisesti käyttäjäänsä. Elokuussa 2021 teimme suunnitelmat toisen vaiheen pilotoinneista, joissa testaisimme jatkokehitettyä mallia ja saisimme vahvemmin lukiolaiset mukaan kehittämistyöhön. Kartoitimme edellisen lukuvuoden kehittäjätiimistä opettajat, joilla olisi mahdollisuus osallistua hankkeen toiseen vaiheeseen ja kysyimme myös opettajakunnasta mahdollisia uusia kiinnostuneita. Kehittäjätiimiin tulikin pientä vaihtuvuutta ja saimme toiseen vaiheeseen lukion kursseja mukaan kuusi kappaletta. 2. vaiheen pilotit sijoittuvat molemmissa kouluissa lukioiden kakkosperiodiin. 2. vaiheen piloteista opettajille ja heidän opiskelijoilleen suoritetaan opintojakson päätteeksi samankaltainen kysely kuin keväällä opettajille tehtiin. Opettajien suunnitelmat hybridikokeiluista ovat vaihtelevia; jollain on yksittäisiä tunteja, joissa osa opiskelijoista on etänä ja osa lähinä, jollain osa kurssista on etänä ja osa lähinä, jollain koko kurssista osa opiskelijoista on etänä ja osa lähinä ja jollain kokeillaan aikaan sitomatonta opetusta. Voidaan siis puhua hyvin monimuotoisesta monimuoto-opetuskokeiluista.  Kyselyiden ja opettajien huomioiden perusteella jatkokehitämme työkalusta kolmannen version,  jota pääsemme testaamaan keväällä neljännessä periodissa.