TEKOÄLY MOK – ESIMERKKEJÄ PERUSOPETUKSEEN 

Tekoälyä on jo nyt kaikkialla, ja on tärkeää, että sen käyttäjät ja tulevat kehittäjät ymmärtävät, missä tekoälyä on, mitä se on ja miten se toimii. Osana INNOKAS-verkoston toimintaa olemme kehittäneet opettajille avuksi oppaan, jossa kuvataan neljä erilaista monialaista oppimiskokonaisuutta, joiden kautta tekoälyä tehdään oppilaille tutuksi ikätason mukaisesti. Ajatuksena on edetä tekoälyn käsitteen ymmärtämisen kautta sen aktiiviseen ja tarkoituksenmukaiseen hyödyntämiseen sekä tekoälyn mahdollisuuksien ja uhkien kriittiseen tarkasteluun. Pedagogisesti laatimassamme oppaassa esitetyt oppimiskokonaisuudet perustuvat aktiiviseen, yhteisölliseen ja ongelmaperustaiseen oppimiseen koulumme STEAM-viitekehyksen mukaisesti.  

Lataa opas ja tutustu rohkeasti tekoälyn maailmaan yhdessä oppilaiden kanssa!

Essi, Lauri ja Markus

Arjen ilostuttajia Hoivan asukkaille

Rajakylän koulun STEAM-valinnaisaineen oppilaat toteuttivat viime syksynä lukukauden mittaisen yhteistyöprojektin koulun lähellä sijaitsevan Hoivakodin kanssa. 5. ja 6. luokkalaiset tutustuivat Hoivan asukkaisiin ja havainnoivat asukkaiden arkea pyrkimyksenään tunnistaa tilanteita, joihin asukkaat voisivat kaivata enemmän iloa. Jokaiselle 3-4 oppilaan ryhmälle nimettiin Hoivasta oma asiakas, jonka kanssa he työskentelevät projektin ajan. Oppilaat haastattelivat asiakastaan, ja haastattelun pohjalta lähtivät miettimään keksintöjä eli arjen ilostuttajia juuri oman asiakkaan toiveisiin ja tarpeisiin.

Oppilaat haastattelemassa omia asiakkaitaan Rajakylän Hoivassa.
Oppilaat haastattelemassa asiakkaitaan Rajakylän Hoivassa.

Ryhmät miettivät kolme vaihtoehtoista arjen ilostuttajaa, joista ryhmän oma asiakas sai valita mieluisimman. Asiakkaan toiveita myös kuunneltiin keksinnön jatkokehittelyssä. Tuotteiden valmistuksessa  hyödynnettiin niin perinteisiä käsityötekniikoita, kuten neulomista, huovuttamista ja ompelua kuin digitaalisen valmistamisen välineitä, kuten vinyyli- ja laserleikkausta, MicroBit-alustan ohjelmointia ja sublimaatiotulostusta. Mahdollisuuksien mukaan myös asiakkaat osallistuivat tuotteen valmistukseen. 

Projekti huipentui loppuvuodesta Hoivakodissa pidettyyn joulujuhlaan, jossa keksinnöt luovutettiin omistajilleen. Keksinnöt olivat hyvin erilaisia, lahjaksi annettiin mm. personoitu muki, laulukansio, tossut, omalla nimellä varustettu 3D-tulostettu hiusharja, heijastava kaulahuivi, tekokukkakimppu maljakkoineen sekä huovutettu lammas.  Projektin suola oli kahden sukupolven kohtaaminen yhteisen projektin parissa.

Projekti huipentui yhteiseen joulujuhlaan, jossa mm. koulumme 6. musiikkiluokka esiintyi.

Projekti pääsi loppuvuodesta Oulun kaupungin Lasten uutisiin (projektin osuus alkaa kohdasta 1:20)

Toiminnantäyteinen syksy – Tekoälyä, tuuliturbiineja ja jouluinen pako

5A-teknoluokan syksy on ollut täynnä uutta tutkittavaa ja tekemistä. Syksyn aikana on tutustuttu tekoälyyn, rakennettu tuuliturbiineja ja tuotettu koulun oppilaiden iloksi pakohuone. Tässä jutussa pureskeltavaksi pieni maistiainen syksyn jokaisesta projektista 5A-teknoluokalla. Ota ideat talteen ja toteuta!

Tekoälyä opettamassa

Tekoäly on puhuttanut kuluneen vuoden aikana niin luokassa kuin sen ulkopuolella. 5A-teknoluokan oppilaat aloittivat syyslukukauden tekoälytyöskentelyn generatiivisen tekoälyn parissa. Oppilaat kirjoittivat äidinkielen oppitunneilla omia seikkailutarinoita, jotka saivat kuvituksensa tekoälyn avustamana. Kuvitukset luotiin syöttämällä tekoälylle kuvauksia tarinan henkilöistä ja tapahtumista. Oppilaiden palaute projektista oli positiivista. Parasta oli huomata omien hahmojen ja itse kuvailtujen tapahtumien herääminen henkiin kuvien kautta. Unohtamatta tietenkään hetkellisiä kikatuskohtauksia tekoälyn luodessa ajoittain mitä hullunkurisimpia kuvia.

Kevyen generatiivisen tekoälyn testauksen jälkeen perehdyimme oppilaiden kanssa myös oppivan tekoälyn maailmaan osana Generation AI -hanketta. Tekoälypäiväksi kutsumamme koulupäivän aikana saimme tietoa tekoälyn opettamisesta esineiden tunnistamiseen. Itse opettamamme tekoälysovellukset pääsivätkin tunnistamaan muun muassa urheilu- ja kouluvälineitä vaihtelevalla menestyksellä. Eihän tekoälykään aivan kaikkea opi – ainakaan vielä.

Ilmasta energiaa!

5A-teknoluokan syksyn teknotunneilla tutustuttiin lisäksi uusiutuvan energian tuotantoon. Liikkeelle lähdettiin perehtymällä ympäristöopin tunneilla ilman koostumukseen ja ominaisuuksiin. Omaa tutkimustamme varten kysyimme luokassamme, kuinka ilman liike voitaisiinkaan muuttaa ihmistä hyödyttävään muotoon. Tuuliturbiinien avulla tämä onnistuisi, joten tehtäväksi muodostui suunnitella ja valmistaa ryhmissä tuuliturbiinien prototyypit.

Lähtötietoa tuuliturbiineista hankittiin kuvien pohjalta opettajan esittämien apukysymysten avittaessa havaintojen tekemisessä. Tuuliturbiinien valmistamiseksi varattiin puiset akselit, pahvia ja kuumaliimaa. Testausta varten luokkaan haettiin iso tuuletin, jonka edessä tuuliturbiineja pääsisi kokeilemaan. Ennen työskentelyn aloittamista ryhmät jakoivat työskentelyä varten roolit jäsenilleen. Tarvittiin johtohenkilöt vastaamaan ainakin suunnittelusta, rakentamisesta ja testaamisesta. Rooleja sai ryhmän sisällä vaihtaa rakentelukertojen välillä, jotta jokainen pääsisi kokeilemaan erilaisia rooleja työryhmän osana.

Suunnittelua, hahmottelua, luonnoksia, keskustelua, testausta ja uusia havaintoja. Muutoksia testausten ja havaintojen pohjalta. Ja tietysti lisää testausta. Lopputuloksena tuuliturbiineja, jotka muuttivat ilman liike-energian akselin pyörinnäksi. Hurja oli vauhti sekä tekemisessä että itse turbiineissa.

Pakohuoneessa paloi joulupukin paja

Joulukuussa teknoluokkamme päätti ilahduttaa muuta koulua pelillisyyden keinoin. Projektiksi otettiin pakohuoneen suunnittelu englanniksi. Joulusanaston opettelun lomassa syntyi pakohuone, joka ei jättänyt ketään kylmäksi. Valmiin huoneen koristelussa näkyi nimittäin jouluisen teeman lisäksi tuli ja lieskat.

Projektin edetessä oppilaat loivat tarinan sekä tarvittavat rekvisiitat itse. Pakopelin valvonta toteutettiin pareittain. Joulu oli tässä tarinassa vaarassa ja pelastajat palkittiin paon jälkeen herkuilla. Onhan kokonaisen joulun pelastaminen energiaa vaativaa hommaa.

Tekoälytekemisiä

”Yksisarviset laskevat liukumäkeä nakkivuorella. Taivaalta sataa kissoja ja karvaisia lepakoita. Vesi on mansikkahilloa ja kaikki ihmiset ovat banaaneja.”

On siinä tekoälyllä tekemistä, että pystyy toteuttamaan Rajakyläteknon kolmasluokkalaisten villejä visioita. 3A-teknoluokassa on syksyn aikana tehty hiljalleen pieniä kokeiluja generatiivisen tekoälyn kanssa, eli oikeastaan tutustuttu uuteen työkaveriin. Tekoäly nimittäin tulee olemaan näille oppilaille sekä työkalu että työkaveri, kun vuodet vierivät, algoritmit oppivat ja laskentateho kasvaa.

Jo nyt tekoäly osaa tehdä aika monia asioita niin hyvin, ettei sen tekemisiä erota ihmisen tekemisistä. Oppilaat tutkivat kolmen tuotteen sarjoja, joista jokaisessa oli yksi aito ja kaksi tekoälyllä tuotettua jäljitelmää: kolme runoa, joista vain yksi oli ihmisen kirjoittama, kolme maalausta, joista vain yksi oli ihmisen maalaama, kolmet ihmiskasvot, joista vain yhdet kuuluivat oikealle ihmiselle… Viimeistään tämän harjoituksen päätteeksi oli varmasti kaikille selvää, että generatiivinen tekoäly osaa tuottaa niin aitoja jäljitelmiä, ettei niitä erota aidoista. Tämä ei ole ihme, sikäli kun jäljitelmän tunnistamiseen on GAN-neuroverkossa sisäänrakennettu prosessi. Perehdyimme hieman, miten algoritmi toimii, ja mallinsimme sitä luokassa piirtelemällä aitoja kuvia ja niiden jäljennöksiä (Tsekkaa Rajakyläteknon Tekoälymateriaali).

Tekoäly on oppiva tietokoneohjelma, ei sääntöihin ja käskyihin perustuva, kuten oppilaiden tuntemat Scratchit, Beebotit, Code.orgit ja vastaavat. Generatiivista tekoälyä siis opetetaan ja se pystyy tuottamaan tekstiä, kuvaa ja ääntä oppimansa perusteella. Kenties vaikea ymmärtää, mutta ainakaan tekoälysovelluksia ei ole vaikea käyttää.

Meille juuri sopivaan aikaan Oulun kaupungin oppilaat saivat käyttöönsä Adobe Express-kuvankäsittelyohjelmiston, josta löytyi näppäriä tekoälypohjaisia kuvageneraattoreita ja kuvanmuokkaustyökaluja. Näiden kanssa oli hauskaa. Kirjoitusharjoituksiin tuli aivan uutta virettä, kun oli tiedossa, että teksti syötetään kohta promptina kuvageneraattoriin! Paljon kissasadetta ja nakkivuoria siis, mitäpä muutakaan? Osa oppilaista innostui myös ottamaan kuvia itsestään ja lisäilemään kuviin esineitä pyytämällä lisäyksiä tekoälyltä. Kuvissa esiintyi paljon parrakkaita ja aurinkolasipäisiä kolmosluokkalaisia.

Opettaja tietää melkein kaiken, mutta onneksi tekoäly tietää senkin, mitä opettaja ei tiedä. Käytimme siis hetken kyselemällä tekoälyltä lyhyitä vastauksia pitkiin ja polveileviin kysymyksiin. Melko mukavasti uusi Bing tiesi asioita esimerkiksi aurinkokunnasta ja historiasta. Varsin harmillisesti Bingin keskusteluominaisuus oli estetty kaupungin oppilastunnuksilla. Toivottavasti tämä mainio tiedonhakuapuri saadaan pian myös oppilaiden käyttöön.

On silmiä avaavaa viettää edes hetki tekoälyllä terästettyjen kuvageneraattorien ja keskustelubottien kanssa. Toiveena on, että nämä kokeilut tukevat oppilaiden ymmärrystä teknologisesta ja erityisesti digitaalisesta maailmasta ja avaavat uusia näkökulmia, näköaloja ja visioita. Varmaa on, että ennen pitkää tekoälystä tulee meille kaikille tukiäly, työkalu ja työkaveri.

Rajakylän STEAM-viitekehys (jatkuvasti täydentyvä 😉 )

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 Education5(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

          

Kaupungilla

3A-teknoluokan mielestä kaupungissa on syytä olla ainakin pizzeria, eläintarha, poliisiasema, kirjasto, uimahalli, hotelli, kahvila, karkkikauppa ja lentokenttä. Toki tarvitaan puistoja ja vesistöjä elävöittämään tunnelmaa. Liikenne ei suju ilman liikennemerkkejä, eikä uimarannalla ole kivaa ilman vesitrampoliinia.

3A:n teknoprojektissa on opiskeltu kaupunkisanoja englanniksi, maalailtu kaupungin silhuetteja ja kirjoitettu kaupungin asukkaiden elämästä. Ja koska #tekno, kaupunki on tietenkin myös rakennettu.

Joku sotkeutui kuumaliimaan ja toinen unohti parinsa jonnekin, mutta lopulta kaupunki saatiin kasaan. Siispä kohti uusia seikkailuja!

Pelillinen kevät – Mokovian salaisuus

Luokallemme tarjoutui tänä keväänä mahdollisuus ottaa toimintaamme mukaan harjoittelija ja kokeilla luokassamme uusia tuulia. Olimme juuri päättämässä designiin keskittynyttä STEAM-projektiamme, jonka aikana olimme ratkaisseet oman elämämme designin aiheuttamia päänvaivoja. Juuri päättyneen mukavan projektin aiheuttamissa innonpuuskissa emme kuitenkaan tienneet mitä odottaa. Ehkä mielessä pyörähti osalla hetkellisesti jopa pieni pelko, kun kuulimme päätyvämme retkelle fantasiamaailmaan. Tunsimme kuitenkin matkasta tulevan jännittävä. Lähdimme tutustumaan Mokovian maailmaan ja selvittämään sen salaisuutta yhdessä harjoittelija Ellan kanssa.

Mikä Mokovia?

Mokovian salaisuus on vapaasti käytettävissä oleva pelillistetty kokonaisuus, jossa tehtävät painottuvat kirjoittamiseen ja tekstin tuottamiseen. Pelillistämisen luo erilaiset pelielementit, kuten tässä tapauksessa taustatarina, roolihahmo sekä palkinnot.

Käytimme kevään aikana Mokovian salaisuuteen suomen kielen ja kirjallisuuden tunteja yhden viikossa. Tällä tahdilla Mokovian salaisuus kesti kuutisen viikkoa. Opetuskokonaisuutta voi kuitenkin helposti myös itse muokata ja näin ollen lisätä tai jättää pois joitain tehtäviä. Eteneminen tapahtui taustatarinan ja uusien tehtävien avulla. Tarina sisälsi tarpeeksi jännittäviä käänteitä pitääkseen oppilaat kiinnostuneina koko matkan ajan. Vaikka tehtävät painottuvat kirjoittamiseen ja tekstin tuottamiseen, ovat ne silti monipuolisia ja toisistaan eroavia.

Mokovian salaisuutta selvittämässä 

Aloitimme koko Mokovian matkamme miettimällä yhteisesti mitä kaikkea fantasiamaailmassamme olisi. Näin jokainen oppilas sai vinkkejä, joita pystyi käyttämään tehtävien teossa. Nämä eivät kuitenkaan rajoittaneet kirjoitusta vaan oppilaita rohkaistiin käyttämään mielikuvitustaan ja miettimään mitä juuri hänen fantasiamaailmassaan olisi. Oppilaat siis seikkailivat tunneilla niin Mokoviassa kuin omassa fantasiamaailmassaankin.  

Oppilaat pääsivät myös kirjoittaen kuvailemaan omaa roolihahmoaan. Näiden kuvailujen perusteella luotiin tekoälyn avulla heille roolihahmot, jotka tulostettiin ja liimattiin vihkoon. Oppilaat pystyivät käyttämään hahmon ominaisuuksia tehtävien vastauksissa ja tarinoissa.  

Matkan varrelta oppilaat keräsivät Mokovian rahoja. Näitä rahoja sai ansaittua tiettyjä tehtäviä tekemällä sekä selkeällä käsialalla. Näillä rahoilla oppilaat pääsivät ostamaan Mokoviassa olevasta kaupasta erilaisia esineitä ja asioita kuten lemmikkejä tai karttoja. Kun esineet oli ostettu, pystyi niitä hyödyntämään tarinan edetessä eri tehtävissä.

Jokaisen tehtävän jälkeen kuuntelimme muutamia esimerkkejä mitä oppilaat olivat keksineet. Oppilaat pystyivät siis inspiroitumaan myös muiden tarinoista ja vastauksista. Mokovian matkan ja viikkojen sisälle mahtui monia käänteitä ja niin ylä- kuin alamäkiäkin. Kaikista näistä kuitenkin selvittiin oppilaiden kanssa yhdessä.  

Kuten pelillistetyt opetuskokonaisuudet yleensäkin, myös Mokovian salaisuus piti oppilaiden motivaatiota ja mielenkiintoa yllä. Tämän huomasi siitä, että oppilaat kyselivät viikoittain ”milloin tehdään taas Mokoviaa” ja “onhan meillä tänään Mokoviaa?”. 

Vaikka jokaisella oppilaalla oli samat tehtävänannot, ei yksikään vastaus ollut samanlainen. Oppilaat pääsivät käyttämään opetuskokonaisuuden aikana omaa mielikuvitustaan ja luomaan mitä lennokkaampia vaaroja, ratkaisuja ja tarinoita. Oli mukava huomata, kuinka erilaisia ratkaisuja jokainen oli keksinyt.  

Teistäkö Mokovian salaisuuden selvittäjiä?  

Mikäli Mokovian salaisuus kuulostaa opetuskokonaisuudelta, jonka haluaisit toteuttaa, löytyy materiaali taustatarinaan ja tehtäviin Upgrade edu sivustolta (https://upgrade-edu.fi/materiaalit-ja-resurssit/). Kaikki sivustolta löytyvät materiaalit ovat vapaasti käytettävissä ei-kaupallisiin tarkoituksiin. Itse halusin elävöittää materiaalia hieman luomalla kuvituskuvia, lisäämällä hahmoille ääntä sekä tulostamalla Mokovian rahoja, mutta materiaalia voi hyvin käyttää myös sellaisenaan. Sivustolta löytyy myös hyvin tietoa pelillistämisestä sekä useita muita pelejä Mokovian salaisuuden lisäksi.

Kirjoittaneet Ella Määttä & Lauri Nurmivuori

(Artikkelin kuvat ovat oppilaiden kuvauksista tekoälyn avulla tuotettuja.)

#Rajakylätekno feeling Innokas 🤩 @Dipoli

Minkä vuoksi olisit valmis matkustamaan 20 tuntia hikisessä bussissa, nukkumaan käsityöluokan kovalla lattialla ja kuuntelemaan taukoamatonta ihmisäänten kakofoniaa? No tietenkin Innokas-kisojen vuoksi! ”Whatever it takes!” totesi 6A-teknoluokka ja hyppäsi bussiin epäröimättä hetkeäkään.

Espoon Innokas-tapahtuma oli merkittävä kahdesta syystä: tapahtuma täytti kaksikymmentä vuotta ja se oli nykyisessä muodossaan viimeinen laatuaan. Ensi vuonna kisakonseptiin tulee pieniä muutoksia. Tunnelma Espoossa oli sähköinen, kuten aina. Dipoli täyttyi oppilaista ja roboteista, sekä vihreäpaitaisista opettajista. Kilpailulajeina oli vanhat tutut XSumo, Rescue, Freestyle, Gamedev sekä Tanssi/Teatteri, joista jokaisessa oli mukana Rajakyläläisiä. Valitettavasti vain Tanssi/Teatteisarjalaiset joutuivat jäämään kotiin sairastumisen takia.

Kisajännitys tiivistyi etenkin XSumo-areenoiden ympärillä, jossa oli edellisvuotisten EV3-taistelubottien lisäksi nyt myös Boosteja, Spikejä ja Vexejä. Rajakyläteknon Toks_Ik ja BBQ-Kanat puolustivat kunniaansa ansiokkaasti, ja jälkimmäinen taisteli lopulta tiensä sarjan kolmanneksi! Aplodeja Kanoille!

Rajakyläteknon yhteen Pelastusrobottiin oli käytetty tunteja varmasti yhtä paljon kuin kaikkiin muihin yhteensä, ja se selvisikin sarjassaan varsin mukavasti. Vaikka Gamedev-tiimissämme oli mukana takavuosien kultamitalistitason Scratch-taitureita, peli ei yltänyt palkintosijoille. Se keräsi silti paljon huomiota ja moni kävi kokeilemassa sitä esittelypisteellä. Suurimmat yllättäjät löytyivät kuitenkin Freestyle-sarjasta, jossa Rajakylätekno nappasi kultapokaalin sekä Maker- että Robotiikkalohkosta! Mainio tiimimme Hauvat oli rakentanut koirille tarkoitetun yllätyslaatikon laser-leikkurilla ja Micro:biteillä kun taas Ballerina-tiimi yllätti tuomariston QR-koodeja syöttävällä Wending Machine -masiinallaan.

Tyhjin käsin ei siis tarvinnut siis astua paluubussiin! Pokaalien lisäksi matkaan tarttui hieno kokemus siitä, millaista on, kun viisaat päät kolahtavat yhteen ja syntyy uusia upeita ideoita ja oivalluksia!

Rajakyläteknon kevätmallisto

Rajakyläteknon supersuositut korvakorut kohentavat käyttäjänsä outfittiä ja luovat keväistä tunnelmaa jopa nollakelin ja räntäsateen keskellä. Ihka-aitoja korvakoruja on saatavilla 6A-teknoluokan oppilaiden ja heidän vanhempiensa kautta. Jos haluat tilata jotakin aivan tiettyä mallia tai väriä, laita yksityisviesti @rajakylätekno :n Instassa.

Ja kaikki korut ovat tietysti Rajakylän 6A-teknoluokan suunnittelemia ja valmistamia.

Mitä STEAM-pedagogiikka oikein on – pohdintaa, ääneen ajattelua ja tutkittua tietoa

STEAM on jo jonkin aikaa ollut koulumaailman kuuma peruna – erityisesti meillä Oulussa, tähtäämmehän STEAM-pedagogiikan kärkeen vuoden 2026 kulttuuripääkaupungin aseman myötä. STEAMinOulu -verkosto tekee erinomaista työtä alueemme, ja koko Suomen, STEAM-pedagogiikan kehittämisessä, samoin kansallinen INNOKAS-verkosto. Ilmiönä STEAM-pedagogiikka ei ole aivan uusi; sen voidaan katsoa syntyneen Yhdysvalloissa vuonna 2007 vastauksena tarpeeseen lisätä lasten ja nuorten kiinnostusta STEM-aineisiin (Perignat & Katz-Bionincontro, 2019). Myöhemmin havahduttiin tarpeeseen kehittää myös taito- ja taideaineiden opetusta, ja näin STEMistä tuli STEAM (Vicente, Llinares & Sánchez, 2020).

Omassa työssäni sekä alakoulun opettajana että koulun tason pedagogista kehittämistyötä tekevänä apulaisjohtajana huomaan toistuvasti miettiväni, mitä STEAM-pedagogiikka oikeastaan on. Tyhjentävää vastausta en ole saanut, mutta omia ajatuksiani selkeyttääkseni avaan tämänhetkisiä ajatuksiani aiheesta. Korostan kuitenkin, että käytännön opetustyö, keskustelut kollegoiden kanssa, tutkimusartikkeleiden lukeminen ja oppilasaineiston kerääminen muokkaavat näkemyksiäni jatkuvasti.

Lähdetään liikkeelle helposta eli STEAM-pedagogiikan määritelmästä. Lainaan tässä Herron & Quigleyn vuonna 2016 esittämää määritelmää:

‘STEAM instruction has been conceptualized as foregrounding the problem to be solved by using (1) project-based learning; (2) technology to some extent for creativity and design; (3) inquiry approaches, allowing multiple paths to solve a problem; (4) science, technology, engineering, arts, and math as required by the problem; and (5) collaborative problem solving (Herro and Quigley 2016).’

Keskeistä STEAM-pedagogiikassa on siis luonnontieteiden, teknologian, insinööritaitojen, taiteiden ja (nimen omaan JA, ei TAI) matematiikan sisältöjen oppiminen yhteisöllisesti ja ongelmalähtöisesti ilmiöitä monipuolisesti tutkien. Avoin ongelma lähtötilanteena sekä jokaisen STEAM-osa-alueen integroiminen samaan projektiin luonnehtivat STEAM-projekteja erona muun tyyppisiin koulussa tehtäviin projektitöihin.

Se, että koulussa toteutettavissa projekteissa yhdistyvät luonnontieteellis-matemaattiset ja taideaineet, ei kuitenkaan ole vielä STEAM-pedagogiikkaa. On erittäin tärkeää pohtia, miten ja miksi näitä aineita integroidaan, millaisia oppimisen tavoitteita ja taitoja pyrimme tukemaan. Yleisesti ottaen voidaan todeta, että STEAM-pedagogiikan taustalla on toiminnallisuus, oppilaslähtöisyys ja tekemällä oppiminen. Nämä lähtökohdat tarjoavat kuitenkin varsin väljän viitekehyksen STEAM-pedagogiikalle. On syytä tarkastella, miten STEAM-ilmiöitä on tarkoituksenmukaista lähteä oppimaan ja opiskelemaan.

STEAM-pedagogiikka on vahvasti ongelmalähtöistä. Ongelmalähtöistä työskentelyä on hyvä harjoitella päiväkodeissa aloittaen tarkemmin rajatuista ja suppeammista ongelmista ja ilmiöistä, päätyen peruskoulun myöhemmillä vuosiluokilla avoimiin ja kompleksisiin ongelmiin, joiden ratkaiseminen vaatii luovuutta sekä erilaisia näkökulmia ja asiantuntijuuksia. Näin ollen yhteisöllinen oppiminen ja työskentely on STEAM-pedagogiikan ytimessä. Oppimisen tutkimus onkin osoittanut, että yhteistyö ja vuorovaikutus voi parhaimmillaan tehokkaasti tukea yksilön oppimista. Yhteiskunnan näkökulmasta taas nykyinen työelämä vaatii taitoja työskennellä osana erilaisia tiimejä ja ryhmiä. Tähänkin on hyvä valmentaa oppilaita jo koulussa.

Yhteisöllinen oppiminen on pienryhmien tavoitteellista työskentelyä, jossa ryhmän jäsenet itse määrittävät oppimisen tavoitteet, ja jossa jäsenet ovat sitoutuneet ponnisteleman yhdessä tavoitteiden saavuttamiseksi (Dillenbourg, 1999; Scardamalia & Bereiter, 2006). Yhteisöllinen oppiminen ei kuitenkaan ole spontaani prosessi, vaan sitä on harjoiteltava ja tuettava esimerkiksi siten, että alkuopetuksessa harjoitellaan yhteistoimintaa eli yhteisen tehtävän jakamista ja osittamista, ja vaiheittain siirrytään tuettuna harjoittelemaan yhteisöllistä vuorovaikutusta kuten aktiivista kuuntelua, hyvien kysymysten kysymistä, perusteltujen mielipiteiden esittämistä ja yhteenvetojen tekoa.   

Työskenneltäessä kompleksisten ja monialaisten STEAM-projektien parissa on ensi arvoisen tärkeää, että oppilas osaa itse ja osana ryhmää säädellä oppimistaan, tunteitaan ja motivaatiotaan. Oppimisen säätelytaidot, joita perusasteen opetussuunnitelmassakin korostetaan, koostuvat työskentelyn suunnittelusta, tarkkailusta ja arvioinnista (mm. Järvenoja, Järvelä & Kirschner, 2017; Vuopala, Näykki, Isohätälä & Järvelä, 2019). Yhteisöllisen oppimisen tavoin oppimisen systemaattista säätelyäkin tapahtuu harvoin spontaanisti, joten suunnittelun, tarkkailun ja arvioinnin prosesseja on tietoisesti tehtävä oppilaille näkyväksi ja tuettava.

Lopuksi korostan, että STEAM ei ole ainoa oikea tapa tehdä kouluissa erilaisia projekteja. Luonnontieteellisten ilmiöiden tutkiminen, askartelu- ja värkkäilyprojektit, teknologiakasvatusprojektit yms. voivat on STEAMia tai olla olematta sitä, molempi parempi. Yhteenvetona kuitenkin toteaisin seuraavaa: Jos halutaan tukea luma-sisältöjen oppimista taiteen keinoin, ja samalla kehittää lasten ja nuorten oppimis- ja (työ)elämätaitoja, on STEAM-pedagogiikalla tähän valtava potentiaali. Se, mitä STEAM-pedagogiikka käytännössä on eri luokka-asteilla, onkin sitten oma lukunsa, jossa on käsiteltävä luokka-asteiden STEAM-aiheiden osaamistavoitteita ja pilkottava myös oppimisen taidot osiin. Tämän parissa työskentelemmekin tällä hetkellä, ja toivottavasti saan esitellä täällä koulumme STEAM-polkua myöhemmin keväällä.

Pohdinnat ja keskustelu aiheen parissa siis jatkukoon 😊 .

Käytetyt lähteet:

– Dillenbourg P. 1999. What do you mean by collaborative learning? Teoksessa P. Dillenbourg 

(Toim.) Collaborative-learning: Cognitive and Computational Approaches (pp. 1─19). Oxford:

Elsevier. 

-Herro, D., & Quigley, C. (2016). Exploring teachers’ perspectives of STEAM teaching: 

Implications for practice. Professional Development in Education, 43(3), 1–23.  https://doi.org/10.1080/19415257.2016.1205507 

-Perignat, E., & Katz-Buonincontro, J. (2019). STEAM in practice and research: An integrative 

literature review. Thinking skills and creativity, 31, 31–43. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2018.10.002 

-Scardamalia, M., & Bereiter, C. (2006). Knowledge building: Theory, Pedagogy, and 

Technology. Teoksessa K. Sawyer (Toim.), Cambridge Handbook of the Learning 

Sciences, (pp. 97–118),New York: Cambridge University Press. 

-Vicente, F., Llinares, A., & Sánchez, N. (2020). “Sustainable City”: A Steam Project 

Using Robotics to Bring the City of the Future to Primary Education Students. Sustainability, 12(9696). https://doi.org/10.3390/su12229696  

-Vuopala, E., Näykki, P., Isohätälä, J., & Järvelä, S. (2019). Knowledge Co-Construction 

Activities and Task-Related Monitoring in Scripted Collaborative Learning. Learning, Culture, and Social Interaction, 21, 234–249. https://doi.org/10.1016/j.lcsi.2019.03.011