RAJAKYLÄN KOULUN STEAM-VIITEKEHYS
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