Hankkeessa on tehty yhteistyötä tiedekunnan muiden hankkeiden kanssa. Hankkeen tulokset julkaistaan Kirjassa Juuti, K., Lavonen, J. & Salmela-Aro, K. (tulossa). Projektioppiminen luonnontieteissä. Gaudeamus. Kirja ilmestyy syksyllä 2022 ja on saatavissa verkkokirjana embargoajan jälkeen vuoden 2023 alusssa.

Projektioppiminen luonnontieteissä

Esipuhe

Kalle Juuti, Jari Lavonen ja Katariina Salmela-Aro + ulkomaisten yhteistyökumppaneiden tervehdykset

I Opetuksen kehittäminen

1. Luonnontieteiden opetuksen kehittämisen lähestymistapoja
   Jari Lavonen
2. Kokeellisen opetuksen uudistaminen
   Jari Lavonen ja Merike Kesler
3. Opetussuunnitelman perusteet luonnontieteissä
   Jari Lavonen
4. Opettajan ammatillinen oppiminen
   Kalle Juuti

II Projektioppiminen

5. Projektioppiminen
   Jari Lavonen ja Kalle Juuti
6. Digitaalisten välineiden ja ympäristöjen käyttö projektioppimisessa
   Kalle Juuti ja Ari Myllyviita
7. Projektioppimisen arviointi
   Miikka Turkkila ja Jari Lavonen
8. Ideoita projektioppimiseen perustuvien oppituntien suunnitteluun
   Merike Kesler, Laura Ahola, Panu Viitanen, Annikka Ilvessalmi, Taina Makkonen, Annika Ampuja, Tiia Karpin, Anu Penttilä, Johanna Jauhiainen, Matti Heikkinen, Timo Kärkkäinen, Ari Myllyviita, Tiina Ranta-Aho, Milla Unkuri

III Oppimiseen sitoutuminen

9. Lukiolaisten opiskeluhyvinvointi ja sosio-emotionaaliset taidot
   Katariina Salmela-Aro ja Katja Upadyaya
10. Optimaalisen oppimisen hetket
    Katariina Salmela-Aro ja Katja Upadyaya
11. Motivaatio luonnontieteiden opiskelussa odotusarvoteorian näkökulmasta
    Janica Vinni-Laakso ja Katariina Salmela-Aro
12. Kiinnostuksen ja uteliaisuuden ainutlaatuisuus sekä rooli oppimisessa
    Xin Tang
13. Tunteet opiskelussa
    Elisa Vilhunen ja Jussi Järvinen

Johtopäätökset

Hankkeeseen liittyviä julkaisuja

• Juuti,K. Lavonen, J., Salonen, V., Salmela-Aro, K., Schneider, B. & Krajcik, J (2021) A Teacher–Researcher Partnership for Professional Learning: Co-Designing Project-Based Learning Units to Increase Student Engagement in Science Classes, Journal of Science Teacher Education, 32:6, 625-641, DOI: 10.1080/1046560X.2021.1872207
• Inkinen, J., Klager, C., Juuti, K., Schneider, B., Salmela-Aro, K., Krajcik, J., & Lavonen, J. (2020). High school students’ situational engagement associated with scientific practices in designed science learning situations. Science Education, 104(4), 667-692. doi.org/10.1002/sce.21570
• Turkkila, M., Lavonen, J., Salmela-Aro, K. & Kalle Juuti (under review) New Materialist Network Approaches: A Method to Build a Network from Video Data. Frontline Learning Research.
• Vilhunen E., Tang X., Juuti K., Lavonen J. & Salmela-Aro K. (2021). Instructional activities predicting epistemic emotions in Finnish upper secondary school science lessons: Combining experience sampling and video observations. In: Levrini O., Tasquier G., Amin T.G., Branchetti L., Levin M. (eds) Engaging with Contemporary Challenges through Science Education Research. Contributions from Science Education Research, vol 9. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-74490-8_25
• Vilhunen, E., Chiu, M-H., Salmela-Aro, K., Lavonen, J. & Juuti, K. (under review). Epistemic emotions and observations are intertwined in scientific sensemaking: a study among upper secondary physics students.
• Vilhunen, E., Lavonen, J., Salmela-Aro, K. & Juuti, K. (in press). Luonnontieteen opetuksen ja opiskelun työtapojen yhteys tilannekohtaiseen sitoutumiseen. Kasvatus.
• Vilhunen, E., Turkkila, M., Lavonen, J., Salmela-Aro, K. & Juuti K. (under review). Clarifying the relation between epistemic emotions and learning by using experience sampling method and pre-posttest design.

Verkkokurssi

Projektioppiminen ja opiskeluun sitoutuminen.

Avoin verkkokurssi on didaktinen materiaali, joka johdattaa projektioppimiseen ja siihen, miten projektioppimisen avulla voidaan vahvistaa opiskelijoiden sitoutumista opiskeluun.

Verkkokurssi nojautuu Helsingin yliopiston kasvatustieteellisessä tiedekunnassa tehtyyn tutkimukseen. Tutkimusta ja projektioppimisen kehittämistyötä ovat rahoittaneet Suomen Akatemia ja Opetus- ja kulttuuriministeriön opettajankoulutusfoorumi.

Verkkokurssin kirjallisuutena on kirja Projektioppiminen luonnontieteissä. Opintojakson voi suorittaa avoimena yliopisto-opiskeluna. Kurssi on kasvatustieteellisen tiedekunnan opetussuunnitelman mukainan Studia Pedagogica -opintojakso. Opintojakso on kansallisen DigiCampuksen kurssi. Kurssi julkaistaan digicampus.fi -sivustolla samaan aikaan kirjan kanssa syksyllä 2022.

Tämä MOOC on suunniteltu erityisesti luonnontieteiden opettajille jatkuvan oppimisen opintojaksoksi. Tehtävät tukevat oman projektioppimisen opintojakson laadintaa.

Opintojakso suoritetaan laatimalla projektioppimisen opetusjakson reflektoitu suunnitelma.

Observointityökalu

Html-pohjaisella observointisovelluksella observoidaan ennalta valittua kiinnostuksen kohteena olevaa toimintaa. Käytännössä oppitunnin alkaessa käynnistetään ajastin ja observoinnin aikana painetaan aktiviteetteja vastaavia nappeja päälle ja pois. Observoinnin jälkeen sovellus piirtää aikajanan, josta näkee milloin mitäkin aktiviteettia havaittiin. Aikajana datan voi myös tallentaa csv-tiedostona.

Sovellusta voidaan käyttää monenlaiseen observointiin, kuten myös videointia. Tällöin sovellusta voi käyttää esimerkiksi formatiivisen arvioinnin tukena tai seuraamaan ajankäyttöä luokassa. Sovellusta on käytetty osana fysiikan ja kemian opetusharjoittelun reflektointia. Harjoittelijat observoivat toistensa tunteja ja sovelluksen tuottamaa aikajanaa käytetään oppitunnin jälkeisen reflektiokeskustelun pohjana. Tavoitteena on, että reflektiokeskustelu kohdistuu harjoittelijasta luokassa tapahtuneeseen toimintaan.

Observointityökalu

 

Käsitekarttatyökalu

Käsitekartta on usein käyttökelpoinen menetelmä arviointiin ja nykyään käsitekarttoja voidaan analysoida kvantitatiivisesti verkostoanalyysin avulla. Käsitekarttojen tuottamiseen on olemassa monia eri työkaluja ja sovelluksia, mutta ne vaativat ohjelman asentamista tai rekisteröitymistä. Lisäksi niistä ei välttämättä saa tallennettua käsitekartan dataa käyttökelpoisessa muodossa analyysejä varten.

Tässä kehitetty käsitekarttatyökalu toimii täysin avoimesti internetissä. Se on toteutettu käyttäen visjs-network -kirjastoa, joka on tarkoitettu verkkojen visualisointiin JavaScriptillä. Kirjasto tarjoaa käyttöliittymän verkkojen manipulointiin, joiden avulla verkon solmuja ja linkkejä voi lisätä ja poistaa. Tätä hyödyntäen mukautettu versio käyttöliittymästä tarjoaa mahdollisuuden käsitekartan tekemiseen. Käyttäjä voi valita käsitteille värin ja muodon. Klikkaamalla piirtoaluetta, annetaan käsitteelle nimi ja lisätään se piirtoalueelle. Tämän jälkeen käsitteiden välille voidaan lisätä prepositiota linkkeinä.

Käsitekartta voidaan ladata kuvana, mutta se on myös mahdollista ladata datana, jossa on kaikki käsitteiden ja linkkien ominaisuudet. Data voidaan viedä verkostoanalyysiohjelmaan analysointeja varten. Tämä mahdollistaa käsitekarttojen kvantitatiivisen analysoinnin automatisoinnin, jolloin on mahdollista analysoida suurikin määrä käsitekarttoja. Käsitekarttatyökalua on pilotoitu opetuksessa, missä tavoitteena on kestävyys, erityisesti ilmasto-osaamisen oppiminen osana fysiikan ja kemian opiskelua.

Käsitekarttatyökalu