G.A.STEM-hankkeessa tuodaan kahdella kirjaimella lisämotivaatiota tiedeaineiden oppimiseen yläkoulussa

Heli Brander

G.A.STEM-hanke (2018-1-FI01-KA201-047215) on Erasmus+ -ohjelmasta rahoitettu kouluopetuksen strateginen kumppanuushanke, jonka avaintoimi on innovaatioiden ja hyvien käytäntöjen kehittäminen. Hanketta koordinoi Turun yliopisto (FI) ja partnereita ovat Tallinnan yliopisto ja Tamsalu Gymnasium (EE), EU-Track, Pixel ja I.C. Maria Montessori (IT), Sint-Lievenscollege (BE) ja Rieskalähteen koulu (FI). Hankkeen kohderyhmiä ovat yläkoulun opettajat ja 13-16-vuotiaat nuoret. Hankkeen toteuttamisaika on ollut 1.10.2018–31.3.2021.

Euroopan tasolla yhteisenä huolena on viime vuosina ollut nuorten mielenkiinnon väheneminen tiedeaineita ja tieteellisiä uria kohtaan. Myös nuorten taidot ja osaaminen esimerkiksi matematiikassa on selvästi heikentynyt, mistä kertovat mm. tuoreimmat PISA- ja TIMMS-tutkimukset. Muitakin teemaan liittyviä ongelmia, kuten tiedeaineiden opetuksen heikentynyt taso ja tyttöjen vähäinen osuus tieteellisen uran valitsevissa, on tunnistettu. (OECD 2016; Eurydice 2017). Näihin ongelmiin tartuttiin kolmivuotisessa Erasmus+ KA2 -hankkeessa Enhancing STEM skills through arts and mini-games (G.A.STEM). G.A.STEM-hankkeen tavoitteina oli tiedeaineiden oppimismotivaation edistäminen, opettajien sekä oppilaiden STEM-taitojen tukeminen sekä yhteistoiminnallisuuden, yhteisöllisyyden ja monitieteisyyden tukeminen oppilaitoksissa. Lisäksi pyrittiin edistämään nuorten sosiaalista osallisuutta ja eurooppalaisen kulttuuriperinnön löytämistä pelikonseptien ja taideteosten kautta.

Hankenimi kertoo STEM-näkökulman laajenemisesta

STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) -oppiaineita tai matemaattis-luonnontieteellistä lähestymistapaa tarkoittavasta lyhenteestä STEM on myöhemmin laajentunut käyttöön lyhenne STEAM, jossa “A” tarkoittaa taidetta (Arts) (Wynn & Harris 2012). STEAM-lähestymistapa perustuu taiteen uusiin mahdollisuuksiin oppimisessa ja opiskelussa. Taiteen yhdistäminen STEM-näkökulmaan johtaa erilaiseen tapaan havaita maailma, mikä tarjoaa mahdollisuuden laajentaa työkalupakettia ja vapauttaa tutkijan ja insinöörin mielen (Storksdieck 2011). (G.A.STEM IO1 Framework, p.9).  G.A.STEM-hankkeessa oli kyse juuri tästä: STEM-opetuksen painopisteen laajenemisesta kohti STEAM-opetusta sekä siihen liittyvän menetelmän ja työkalujen kehittämisestä ja pilotoinnista hankekauden aikana. A:n (Arts) lisäksi mukaan hankkeeseen tuli mukaan kolmas elementti, G (Games), edustamaan pelikonseptien roolia hankkeen STEM-kehittämistyössä.

Kuva 2. Lyhenne STEM tulee sanoista Science, Technology, Engineering, Mathematics, ja tarkoittaa tiedeoppiaineita. (Kuva: Pixabay)

G.A.STEM-hankkeen tarjonta kohderyhmille

G.A.STEM-hankkeessa kehitettiin kohderyhmien tarpeisiin kolme laajaa hanketuotosta (Intellectual Output, IO), jotka sijoittuivat koko hankkeen aikavälille. Ensimmäinen eli IO1 on raportti Framework to Integrate Art in STEM Using Digital Games, joka sisältää teemaan liittyvän taustateorian, runsaasti käytännön esimerkkejä sekä kuvauksen kriteereistä matemaattisten ja tieteellisten oppisisältöjen ja harjoitusten valintaan hankkeen pilotointivaiheessa kouluissa toteutettavia STEAM-oppimisprojekteja varten. Toinen eli IO2 puolestaan on opettajille suunnattu verkkokurssi ART and Mini-Games, joka tarjosi teoria- ja käytännön osuuksineen mahdollisuuden hankkeessa kehitetyn menetelmän ja työkalujen testaamiseen hankkeen kohderyhmillä. Kolmas hanketuotos, IO3, on raportti Outputs and Recommendations on Arts and Mini-Games in STEM Education, joka kuvaa yksityiskohtaisesti ART and Mini-Games-kurssin pilotointivaiheen saavutuksia: oppilaiden tietojen, taitojen ja osaamisen kehittymistä, toteutettuja STEAM-projektitöitä ja kouluissa tunnistettuja parhaita käytäntöjä. Lisäksi IO3 tarjoaa menetelmässä havaittuihin vahvuuksiin ja heikkouksiin pohjautuvat suositukset sen kehittämiseen tulevaisuuden toteutuksissa.

Kuva 3. Monet G.A.STEM-hankkeen matemaattisista ja tieteellisistä esimerkkiharjoituksista yhdistivät keskenään taidetta ja geometriaa. (Kuva: Pixabay)

Katsaus G.A.STEM-hankkeen tuloksiin ja vaikuttavuuteen

G.A.STEM-hankkeen toteuttamisen aikana eri maista kirjautui ART and Mini-Games-kurssille 86 opettajaa, joista 64 suoritti kurssin hyväksytysti loppuun ja sai siitä todistuksen. Hankkeen pilotointivaiheeseen osallistui lisäksi Belgiasta, Suomesta, Italiasta ja Kreikasta 153 11–16-vuotiasta oppilasta, jotka toteuttivat koulussa opettajiensa ohjaamana STEAM-teemaisen oppimisprojektin. Hankkeessa tuotetun pelikonseptin suunnittelumallin avulla luotiin pilotoinnin aikana useita peli-ideoita ja -konsepteja, joissa yhdistettiin keskenään STEM-sisältöjä, erityisesti matematiikkaa ja taidetta. Oikeiden pelien tuottaminen oppilaiden peli-ideoiden ja -konseptien pohjalta ei sisältynyt G.A.STEM-hankkeen tavoitteisiin, mutta hankekonsortion tuottamien pelikonseptien esimerkkien pohjalta luotiin hankkeen ulkopuolella joitain pelejä osana Tallinnan yliopiston pelisuunnittelun maisteriohjelmaa.

ART and Mini-Games-kurssin pilotointivaiheen päätteeksi suoritetun kyselyn perusteella ilmeni, että 53,6 % oppilaista uskoi taiteen lisäävän heidän kiinnostustaan tiedeaineiden opetukseen. Lisäksi 66 % oppilaista uskoi myös ymmärryksensä matematiikan ja tiedekäsitteiden soveltamisesta todelliseen elämään lisääntyneen taiteen avulla. Opiskelijoista 63 % ilmoitti motivaation ja kiinnostuksen matematiikan ja luonnontieteiden opiskeluun lisääntyneen, kun taideteoksia hyödynnettiin oppimisvälineinä. Pelikonseptin suunnittelu puolestaan oli tuttua lähes puolelle 48,9 % oppilaista, ja 32,6 % ilmoitti olevansa innostunut kokeilemaan sitä. Yleisesti pelikonseptin suunnittelu koettiin hauskana ja innostavana. Haasteita siihen toivat mm. ajankäyttö ja sopivien taideteosten löytäminen pelin kontekstiin.

Kuva 4. Motivaation ja kiinnostuksen matematiikan ja luonnontieteiden opiskeluun nähtiin lisääntyneen taideteosten ja pelikonseptien hyödyntämisen myötä. (Kuva: Pixabay)

Kansainvälisyys ja Erasmus+ -hankkeen toteutus covid-19:n aikana

G.A.STEM-hanke alkoi lokakuussa 2018, joten se ehti olla käynnissä jo hyvän aikaa ennen kuin maailmanlaajuinen pandemia astui kuvioon. Ehdimme hanketiimin kanssa laulaa joululauluja Turun Tuomiokirkossa Kick-Off-kokouksen yhteydessä, tavata kesäisessä Tallinnassa ja pelata matematiikkapeliä keskiaikaisessa Gentissä mittaillen kellotornin geometriaa. Covid-19 vaikutti kuitenkin väistämättä hankkeen vaikuttavuuteen, koska se vei osalta osallistuvista opettajista voimavarat verkkokoulutukseen osallistumiselta, kun jokapäiväinen etäkoulu täytti kalenterit täysipäiväisesti. Onneksi hankkeen pitkä toteutusaika toi myöhemmin tilanteeseen hieman helpotusta. Hankkeen päätöstapahtumaa emme päässeet kuitenkaan pitämään Firenzessä alkuperäisen suunnitelman mukaan, vaan se toteutettiin virtuaalisena. Uskomme Erasmus+ -hankkeisiin ei tilanteesta huolimatta ole hiipunut. G.A.STEM-hankkeen päättyessä maaliskuussa 2021 katseemme kantautuu jo hanketeeman jatkokehittelyihin uusien mahdollisuuksien parissa.

Kuva 5. Aikaa ennen covid-19:ta. Projektitiimi sai kaupunkipelissä ratkaista ongelmia liittyen Gentin kellotornin geometriaan. (Kuva: Heli Brander.)

 

Kirjoittaja

Heli Brander on G.A.STEM-hankkeen koordinaattori, joka toimii Brahea-keskuksessa suunnittelijana ja projektipäällikkönä.

 

Lähteet

Eurydice. (2017). New Eurydice report: Citizenship Education at School in Europe. European Commission.

G.A.STEM project’s (Erasmus+ Grant Agreement Number 2018-1-FI01-KA201-047215) IO1 – Framework to integrate Art in STEM using Digital Games.

OECD. Education at a Glance 2016: OECD Indicators. OECD Publishing, Paris, 2016 http://dx.doi.org/10.187/eag-2016-en

Storksdieck, M. (2011). STEM or STEAM. The Art of Science Learning.

Wynn, T. & Harris, J. (2012). Toward A Stem + Arts Curriculum: Creating the Teacher Team. Art Education. 2012;65(5):42-7.