Loodusainete ja matemaatika lõimimise ehk LooMa projektist lähemalt

Sissejuhatuseks

Kolme aasta eest, eelmise riikliku õppekava kehtimise ajal sai kokku rühm Paide Gümnaasiumi õpetajaid, kes mõistsid, et loodusainete ja matemaatika õpetamise seosed ning sidemed praktilise eluga on nõrgad. Üheskoos asuti mõtlema, kuidas suurendada õpilaste õpimotivatsiooni III kooliastmes, ka nõrgematel õpilastel ning kuidas arendada andekate laste võimeid. Õpetajate sooviks oli arendada meeskonnatöö oskusi, töötada välja erinevaid ainetevahelist integratsiooni arvestavaid materjale ning luua võimalused aktiivõppe meetodite paremaks kasutamiseks. Oluliseks eesmärgiks võeti õpilaste loovuse arendamine. Mõtted pandi paberile, ettevõtmist toetas SA Innove ja nii sai alguse 2009. a septembris projekt LooMa, mis lõppes 2012. a septembris.

Projektis osalejatest

Projekti vedamiseks moodustasid tööka meeskonna kaheksa Paide Gümnaasiumi loodusainete ja matemaatika õpetajat koos projektijuhi ning IT-konsultandiga. Paide Gümnaasiumile olid partneriteks Koigi Kool, Albu, Imavere, Roosna‒ Alliku ja Väätsa Põhikool Järvamaalt ning Mooste Põhikool Põlvamaalt. Välispartneriks oli Armula Gümnaasium Islandilt. Heaks partneriks oli ka Tartu Ülikool, aidates teha ettekandeid erinevatel teemapäevadel.

Projekti eesmärkidest

LooMa projekti üldeesmärgiks oli õppekvaliteedi parandamine ning haridusele juurdepääsu suurendamine. Alaeesmärkideks olid:

• õpilaste erihuvide suurendamine ja loovuse arendamine loodusainete ja matemaatika integreerumise tulemusel;

• loodusainete ja matemaatika ainekavade vaheliste seoste leidmine ja rakendamine, nn integratsioonikava koostamine;

• ainete õpetamise metoodika mitmekesistamine ja sidumine igapäevaeluga;

• koolist väljalangevuse vähendamine õpilaste kaasamisega aktiivtegevustesse, õpihuvi suurendamine erinevate õppeainete integreerimise tulemusena;

• jätkusuutliku koostöövõrgustiku loomine teiste koolide ja Tartu Ülikooliga;

• innovatiivsete õppevormide ja meetodite loomine;

• õpetajate metoodiliste ja meeskonnatöö oskuste arendamine;

• erihuvidega laste suunamine TÜ Teaduskooli, nende võimete arendamine erinevate kogemuste läbi.

Projekti käigus sooviti viia läbi erinevaid õppetööd toetavaid tegevusi:

• organiseerida erinevaid teemapäevi ja testida erinevate aktiivõppe vormide tulemuslikkust, õpilaste loovust;

• korraldada õppekäike erinevatesse Eestimaa piirkondadesse;

• luua Järvamaa koolide juurde püsivaid väliõppepaiku, neid kirjeldada ja tähistada;

• rakendada õuesõpet väliõpperadadel;

• välja töötada ja levitada erinevaid metoodilisi võtteid, juhendeid ning õppematerjale kasutamiseks;

• luua klassiülene e‒kursus Armula Gümnaasiumi näitel;

• koostada uurimistööde juhend;

• juhendada põhikooli õpilaste uurimistöid erinevatel teemadel, moodustada parimatest töödest kogumikud;

• korraldada uurimistööde konverentse, pakkudes õpilastele esinemisvõimalusi;

• luua virtuaalne herbaarium, viia läbi fotokonkurss.

Projekti tegevustest, õpetuse mitmekesistamisest

Projekti käigus viidi läbi koolitused järgmistel teemadel: meeskonnatöö, õuesõppe metoodika, loovus ja õuesõpe ning uurimistöö kirjutamine ja juhendamine koolis. Lemmiklektoriks oli Mikk Sarv, kes aitas tutvuda praktiliste tegevuste võimalustega Roosna‒Alliku matkarajal ning jagas õuesõppe korraldamise kogemusi.

Kõikide koolide õpilaste seas olid oodatuimad nn teemapäevad. Kokku toimus neid neli: veepäev, õhupäev, paepäev ja energiapäev. Teemapäevade traditsioonideks olid lektori/õpilas(t)e esinemised kavandatud teemal, meeskondadele erinevate põnevate töötubade toimumised (tavaliselt kuus erinevat töötuba) ja viktoriinid kõikidele Paide Gümnaasiumi 7.‒9. klasside õpilastele. Paepäeval toimus rühmadele etteantud marsruudil kaardiretk Paide linnas eesmärgiga leida paekivist ehitisi ja skulptuure, fotografeerida need ja seejärel koostada arvutiklassis ettekanded esitamiseks kogu kvoorumi ees. Geoloogiamuuseumist toodi näitusele kivimite kollektsioon, mida tutvustasid TÜ doktorandid. Parimaid meeskondi/koole tunnustati. Valminud materjalidest tehti kogumikud, kuid tegevusi jäädvustati ka videolindile.

Meeskonnatöö oskusi erinevate koolide õpilaste vahel arendati Moostes toimunud maastikumängu raames. Pärast kümne kontrollpunkti tegevuste sooritamist lahendati õhtul loovülesandeid, teisel päeval jätkati seiklusmängude ja loodusvaatlustega Taevaskojas. 2011. aasta kevadel toimus Albu vallas Valgehobusemäe loodusrajal LooMa projekti raames õuesõppepäev kõikidele Paide Gümnaasiumi ja partnerkoolide 7. klasside õpilastele (osales üle 100 õpilase). Osalesid ka partnerkoolide loodusainete ja matemaatika õpetajad. Õpilased said hästi hakkama orinteerumismänguga (liikumine kaardi ja asimuudi järgi) ning lahendasid erinevaid integreeritud ülesandeid kontrollpunktides. Õpilaste ülesanneteks vee- ja ilmavaatluse kõrval olid nõlva kõrguse ja kalde määramine, puude kõrguste mõõtmine, taimkatte koosluse tundmine, taimede määramine, kujundite pindala ja ümbermõõdu leidmine. Õpilastele meeldis enim panna ennast proovile kaardi tundmises ning määrata vee happelisust. Õpetajatele meeldis õpilaste meeskonnatöö oskuste arendamine praktiliste tööde tegemisel töölehtede järgi.

Õppekäike korraldati kolme aasta jooksul kokku üheksa. 9. klassid suundusid Kagu‒Eestisse, 8. klassid Lääne‒Virumaale ning 7. klassid Järvamaale. Õppekäikudel tehti rühmatööd, viidi läbi välitöid, vaatlusi, täideti töölehti ja vastati viktoriiniküsimustele. Õpilased said palju uusi teadmisi ja kogesid inimtegevuse mõju maastikele. Oluline on mainida, et õppekäikudel osalesid kõik õpilased, sõltumata nende kodusest majanduslikust olukorrast ning tegevuste kavandamisel lähtuti ainete lõimimisvõimalustest. Osa õppekäikudest ja õuesõppetundidest on jäädvustatud videolindile.

Kolme õppeaasta jooksul valmis õpilastel kokku ligi 300 uurimistööd, neist paljud keskkonnateemadel. Õpilaste tarvis koostasime uurimistööde juhendi. Valminud tööd kanti ette ainetundides, parimad tööd aga õpilaste uurimistööde konverentsidel. Konverentsil esinemine andis õpilasele ettekande tegemise kogemuse ja küsimustele vastamine enda seisukohtade tutvustamise võimaluse. Ettekantud töid hindasid gümnaasiumiastme õpilased. Valminud tööd on Paide Gümnaasiumis paberkandjal tutvumiseks, kuid salvestatud ka CD‒le. Õpetajate ja õpilaste kogemuste kasvades tõusis ka tööde tase. Kuna uue riikliku õppekava järgi on põhikooli õpilane kohustatud kirjutama loovtöö, siis on saadud kogemustest juhendajatel‒ õpetajatel palju kasu.

Õpilased koostasid uurimistöid erinevatel teemadel. Näiteks uuriti aastalinnu 2011‒ suitsupääsukese eluviisi ning mida teavad ja arvavad koolikaaslased suitsupääsukese kohta.

Pikemalt ei peatu käesolevas artiklis järgnevatel toimunud tegevustel: valmis seitse väliõppepaika, mis kirjeldati ja tähistati ning võeti kasutusele õuesõppe rakendamiseks; käidi kogemusi saamas Armula Gümnaasiumis, kogetu baasil loodi klassiülene e‒kursus Moodle-keskkonnas uurimistööde kirjutamise kohta, loodi virtuaalne näitus, toimus fotokonkursse, toetati andekate õpilaste õpet TÜ Teaduskoolis ning valmistati erinevaid õppematerjalide kogumikke (teemapäevade juhendid, õuesõppe töölehed, loovuse töölehed jne). Lisaksin vaid, et valmis nutitelefoni kaudu kasutatav Paide Gümnaasiumi tehisjärve õpperaja interaktiivne taimemääraja (http://efloora.ut.ee/Paide/index.html), mis on seotud projekti „Key to Nature“ raames valminud taimeliikide andmebaasiga lokaalse määrajana. Rohkem infot LooMa projekti raames toimunud ettevõtmiste kohta saab leida Paide Gümnaasiumi kodulehelt www.paidegymn.ee.

Loodusainete ja matemaatika integratsiooni kavast

„Looduse raamat on kirjutatud matemaatika keeles,“ ütles Platon. Kolme aasta eest asus projektimeeskond otsima loodusainete ja matemaatika õpetamise kokkupuutepunkte. Nüüdseks on valminud III kooliastme loodusainete ja matemaatika integreeritud ainekavad (190 lehekülge). Otsustati koostada nn ühtlustatud nõuded ülesannete lahenduskäikudele, tööde vormistamisele ja mõistete defineerimisele, et õpilastel oleks lihtsam õppida.

Ainekavades on ainevaldkonna kirjeldustele järgnemas üldpädevused, siis lõiming ning seejärel aineti õppe- ja kasvatuseesmärgid, õppeaine kirjeldus, kooliastme õpitulemused ning õppesisu. Õppesisu on klassiti tabelites, kuhu on õpitulemuste kõrval välja toodud praktilised tööd ja IKT rakendamine. Kirjas on viited integratsioonile erinevate ainetega, metoodilised soovitused, pädevused, läbivad teemad ning viited ühtlustatud käsitlemisele. Lühidalt tuuakse ära hindamise põhimõtted loodusainetes ja matemaatikas. Ühtlustatud käsitlemise all on kirjas ka kokkulepitud õppekäigud koos viidetega integratsioonile. 7. klassi õppekäigud oleksid: Paide Veepuhastusjaama ja Tallinna Loomaaeda. 8. klassi õppekäigud: veekogu äärde (Paide tehisjärv või Pärnu jõgi) ja AHHAA keskusesse. 9. klassi õppekäigud: Paide linnakeskkonda, keskkatlamajja, Tartu Tähetorni ja/või Vana‒ Anatoomikumi muuseumi ja/või Geoloogiamuuseumi.

Projekti tulemustest

Projekti tulemuslikkust mõõdeti küsimustiku abil, et välja selgitada õpilaste ja õpetajate hoiakuid erinevate õpivormide ja õpitegevuste kohta, nende endi arvamust loovusest. Küsimustikule vastas 189 õpilast 7.‒9. kl. ja 10 õpetajat. Ligi 2/3 õpilastest eelistas loodusaineid õppida õuesõppe vormis koos õpetajaga. 39% eelistas õppida klassis õpetaja juhendamisel ning ainult 13% soovis õppida iseseisvalt õpiku ja töövihiku järgi. Enim meeldivaks peeti ka praktilisi tegevusi ja loovat mõtlemist vajavaid ülesandeid. 62% vastanutest oskas tuua näiteid ühe aine tunnis õpitud teadmiste kasutamise kohta teistes tundides. Küsitluses sooviti õpilaste hinnangut erinevate tegevuste kohta. Üle poole vastanutest (58%) hindasid kõige enam õuesõppe tunde, järgnes uurimistööde koostamine (57,7%), paepäev (45%), 7. klasside õppekäik ja õuesõppepäev Valgehobusemäel (43,9%), veepäev (41,8%), õhupäev (37%). Uurimistööde esitamine meeldis 32,3% vastanutest.

Õpetajate küsitluse tulemusena selgus, et hinnati oskust teooriat siduda praktilise eluga, teha meeskonnatööd. Enamik õpetajatest rõhutas ühtlustatud nõuete rakendamise tähtsust (Paide Gümnaasiumi näide: ühtlustasin graafikute ja jooniste tegemise reegleid/nõudeid). Õpetajad kirjeldasid väga huvitavaid momente oma töös, rõhutades erinevate teemade käsitlemisel enim ainetevahelisi seoseid ning pöörasid veelgi rohkem tähelepanu õuesõppe korraldamisele.

2012. aastal osales loovuse testis 37 PG 9. klasside õpilast (57% poisid), kes olid LooMa projektis osalenud õpilased. Kontollrühma õpilased õppisid Türi Põhikoolis ja neist olid 46% poisid. Andmete töötluseks kasutati SPSS 14,0 for Windows programmi. Kokkuvõtteks võib öelda LooMa projektis osalemine arendas: 1) õpilaste oskust kasutada kiiresti varem omandatud teadmisi, probleemsete ülesannete lahendamisel luua seoseid olemasoleva ja eelnevalt omandatud informatsiooni vahel; 2) oskust probleemsete ülesannete lahendamisel liikuda paindlikult ühest ainevaldkonnast teise, kasutada antud ülesandega tavapäraselt mitteseotud teadmisi; 3) õpetamise metoodikat. Õpetajate tagasiside õpilaste kohta andis kinnitust, et nende pakutud ideed, ülesannetele antud lahendused olid uudsed ja huvitavad ning avaldus õpilaste loovus. Projektis osalenud õpilastel oli hea ideede voolavus ja nad paistsid silma mõtlemise paindlikkuse poolest.

Projekt aitas parandada õppe kvaliteeti, valmistuda loovtööde juhendamiseks, koostamiseks ja esitlemiseks. Paide Gümnaasiumis lähtutakse loodusainete ja matemaatika õpetamisel koostatud integratsioonikavast. Jätkatakse erinevate aktiivõppe meetodite kasutamist, tegutsema hakkas LooMa Selts. Selle liikmed on valmis jagama oma kogemusi, näiteks läbi viima õuesõppepäevi ka teiste koolide õpilastele, tutvustama matemaatika ja loodusainete lõimingut õpetajatele, ning on tekkinud mitmeid uusi plaane projekti jätkamiseks. Huvilistel palume kirjutada Kersti Kertsmikule (LooMa Seltsi esinaine) aadressil kersti.kertsmik@paidegymn.ee .

LooMa projekti järgselt on juba käivitunud viie riigi koolide osalusel NordPlus väliõppe projekt, kus loodusteadmisi ja praktilisi kogemusi antakse õpilastele matkade, loodusretkede käigus, lõimides samaaegselt väga erinevaid õppeaineid. Uus koostöö võimaldab tutvustada LooMa projekti kogemusi Islandi, Rootsi, Läti ja Taani partnerkoolidele. Jätkub koostöö Tartu Ülikooliga, sõlmitud koostöölepingu raames käivitus septembrist 2012 õpikodade projekt füüsikas ja keemias.

Suur tänu Haridus‒ ja Teadusministeeriumile ning Elukestva Õppe Arendamise Sihtasutusele Innove LooMa projekti rahastamise eest Euroopa Liidu ja Eesti riiklikust struktuuritoetusest. Aitäh kõikidele partneritele ning tänu Paide Linnavalitsusele abi eest projekti tegevuste elluviimisel.