Paikallisen opetussuunnitelman uudistaminen

Tämä myös varmistaa, että kuntatason päättäjät ovat sitoutuneita resursoimaan uusiin kokonaisuuksiin riittävästi. Koulutusinnovaation tai opetuskokonaisuuden voi sisällyttää myös osaksi kuntastrategiaa, jos se liittyy esimerkiksi alueen elinkeinoihin tai teollisuuteen.

Kokeiluvaiheen kokemusten perusteella tehdään esitys, jossa avataan seuraavat asiat:

• Kokeiltu koulutusinnovaatio


• Innovaation tavoitteet ja arvioidut hyödyt sen käyttöönotosta


• Innovaation toimeenpano


• Kokemukset ja havainnot kokeilusta


• Opetukseen tuotavan kokonaisuuden opetussuunnitelma


• Tarvittavat henkiset ja aineelliset resurssit

Esityksen tekee käytännössä kunnan koulutuspolitiikasta vastaava esittelevä virkamies. Esitys tehdään koulutuspolitiikasta vastaavalle poliittiselle toimielimelle.

Opetushallituksen 24.4.2017 tekemien perusopetuksen opetussuunnitelmien perusteiden tarkennusten jälkeen millä tahansa koulun tarjoamalla aihekokonaisuudella voi kunnan niin päättäessä olla tietyillä edellytyksillä valinnaisen oppiaineen status. Päätös helpottaa olennaisesti uuden kokonaisuuden opetussuunnitelmallisen jatkumon laatimista ja toimeenpanoa.

Riihimäen esimerkki:

Robotiikkaopetuksen kehittäminen on edellyttänyt keskitettyä johtamista sekä aktiivista ulkoista ja sisäistä viestintää. Tämä on edellyttänyt syvällistä sitoutumista opetustoimen johtavilta viranhaltijoilta, opettajilta, oppilailta ja oppilaiden huoltajilta.

Harjunrinteen koulun robotiikkakerhon toiminnasta on opettajien toimesta alusta asti pidetty avointa blogia Riihimäen kaupungin verkkosivuilla. Lähes kaikissa sivistyslautakunnan kokouksissa on tehty katsaus robotiikkaopetuksen kehittämiseen. Lisäksi poliittisia päättäjiä on kutsuttu tutustumaan robotiikkakerhon toimintaan.

Kaupungin sitouttamisessa toimintaan ovat auttaneet etenkin VEX IQ -maailmanmestaruuskilpailuista saatu positiivinen julkisuus tiedotusvälineissä ja suorat lähetykset paikan päältä. Tämän innoittamana Riihimäellä alettiin järjestää VEX IQ -SM-kilpailuja. Samassa yhteydessä sivistyslautakunnan jäsenille esiteltiin ensimmäinen luonnosversio Riihimäen robotiikan opetuksen koulutuksellisesta jatkumosta perusopetuksesta toiselle asteelle.

Kuntatasolla uusien opetuskokonaisuuksien läpivienti voi kestää 4–6 vuotta. Opettajien täydennyskoulutussuunnitelma on tarkoituksenmukaista ajoittaa koko tälle ajanjaksolle.

Ensimmäisessä vaiheessa riittää, että opettajilla on perusvalmiudet toimeenpanna opetuskokonaisuus omissa kouluissaan. Mikäli kyseessä on kuntatason uudistus ja aihe on opettajille vieras, jokaisesta koulusta koulutukseen on hyvä osallistua vähintään kaksi opettajaa, jotka muodostavat koulussa työparin.

Ennen koulutuksen järjestämistä on hyvä toteuttaa kaupungin opetushenkilöstön osaamiskartoitus. Näin saadaan tietoa siitä, paljonko täydennyskoulutusta laajemmassa mittakaavassa tarvitaan ja mitkä ovat opettajien valmiudet toteuttaa uuden opetuskokonaisuuden käyttöönottoa kouluissaan.

Osaamiskartoituksen perusteella voitte päätellä, kenelle kaikille syventävä täydennyskoulutus on tarpeen tai hyödyllistä.

Kun kartoituksen tulokset ovat selvillä, on aika siirtyä koulutuksen suunnitteluun. Kannattaa peilata kartoituksen tuloksia koulutusinnovaation tai uuden opetuskokonaisuuden luonteeseen ja tavoitteisiin. Mitä taitoja tarvitaan? Myös kokeilkuvaiheen kokemukset tulee huomioida syventävän koulutuksen sisällön suunnittelussa.

Koulutuksen järjestämistä tulee jatkaa niin kauan aikaa, kunnes valtakunnallinen opettajankoulutus tai opettajien täydennyskoulusta järjestävä taho tarjoaa tarvittavan koulutuksen.

Riihimäen esimerkki:

Riihimäellä robotiikkaopintojen järjestämiseen koulutettiin ensimmäisenä maahantuojan toimesta kaksi kerhotoiminnan käynnistänyttä opettajaa. Keväällä 2016 laadittiin koko kaupungin kattava opettajien VEX IQ oppimisympäristön opetuksen täydennyskoulutussuunnitelma sekä varattiin määrärahat syventävän täydennyskoulutuksen toteuttamiseen.

Tavoitteeksi asetettiin, että kahden vuoden aikana jokaiseen Riihimäen 11 peruskouluun peruskoulutetaan robotiikkaopetukseen kykenevä työpari kahdessa vaiheessa. Täydennyskoulutusmotivaation nostamisesksi luvattiin, että täydennyskoulutukseen osallistuvat opettajat saavat koulutuksen jälkeen käyttöönsä VEX IQ -oppimisympäristöt, joiden hankinta toteutetaan sivistyspalvelukeskuksen määrärahoista.

Kahden päivän mittaiseen täydennyskoulutuksen ensimmäiseen vaiheeseen valittiin halukkuuden perusteella 12 opettajaa kuudesta eri koulusta. Ensimmäisen koulutuspäivän aikana opettajatyöpari rakensi oppimisympäristön mukana tulleiden ohjeiden mukaan yhden kahdeksasta perusrobotista, jota pystyi ohjaamaan langattomalla kauko-ohjaimella.

Seuraava päivä käytettiin robotin ohjaukseen käytettävän RobotC -ohjelmointikielen perusteiden oppimiseen. Opetuksessa tarvittavien perustaitojen omaksumiseen riittää yksi koulutuspäivä, vaikka opettajalla ei olisi ohjelmoinnista lainkaan aiempaa kokemusta.

Keväällä 2017 ensimmäisen vaiheen täydennyskoulutetuille opettajille järjestettiin yhden päivän mittainen ohjelmoinnin syventävä koulutustilaisuus, johon osallistui myös muita yläkoulujen tietotekniikkaa ja ohjelmointia opettavia matematiikan opettajia.

Lukuvuoden 2017–2018 aikana toteutetaan vastaava opettajien täydennyskoulutuksen toinen vaihe. Riihimäellä on varauduttu, että koulutussykliä joudutaan toistamaan siihen saakka, kunnes jokin muu taho ottaa opettajien robotiikkaopetuksen koulutusvastuun.

Hänmäärittää myös opetussuunnitelmatyön:

• Tavoitteet


• Vastuuhenkilön


• Opetussuunnitelmatyöryhmän työtä ohjaavan ohjausryhmän kokoonpanon


• Opetussuunnitelman reunaehdot ja


• Aikataulun

Opetussuunnitelmatyöryhmän vastuulla on tehdä esitys opetussuunnitelmasta päättävälle toimielimelle.

Mikäli kyse on yhtä koulua laajemmasta innovaation toteuttamisen alueesta, opetussuunnitelmatyön käynnistämiselle tarvitaan hallinnollinen päätös ja aineelliset resurssit. Koska käytettävissä olevat resurssit vaikuttavat olennaisesti laadittavan opetussuunnitelman laajuuteen, myönteisen päätöksen ja resurssien varaamisen jälkeen voitte edetä opetussuunnitelmatyössä eteenpäin.

Riihimäen esimerkki:

Riihimäen kaupungin opetussuunnitelmallinen jatkumo perusopetuksen 3.–9. luokkien aikana sisältää kolmenlaisia robotiikkaopintoja:

1. Robotiikka kaikille yhteisinä opintoina


2. Robotiikka valinnaisaineena


3. Robotiikka vapaaehtoisina kerho-opintoina

1) Robotiikka kaikille yhteisinä opintoina

Kaikille yhteiset robotiikkaopinnot toteutetaan perusopetuksen 3.–7. luokilla ensisijaisesti käsityön opetuksen yhteydessä. Oppitunteja opetukseen voidaan koulukohtaisessa opetussuunnitelmassa osoittaa myös ympäristöopin ja matematiikan oppitunneista.

38 työviikon mittainen lukuvuosi jaetaan neljään jaksoon, jolloin oppilas opiskelee jaksosta riippuen robotiikan opintoja 9–10 viikkoa vähintään kahden viikkotunnin verran.

Kaupungin robotiikkaopetuksen opetussuunnitelma sisältää vuosiluokkakohtaiset robotiikkaopetuksen tavoitteet, sisällöt ja arviointitavat. Robotiikkaopintojakson arviointi muodostaa osan lukuvuoden päätteeksi annettavasta käsityöopetuksen arvioinnista. Perusopetuksen 7-9 luokilla robottien ohjelmointi arvioidaan osana matematiikkaa.

2) Robotiikka valinnaisaineena

Oppilas voi valita 5. ja 6. luokalla yhden viikkotunnin laajuisen robotiikkaopetussisällön valinnaiseksi oppiaineeksi.

Käytännössä tämä tarkoittaa, että käsityössä ei tarjota robotiikkaopintojen lisäksi muita valinnaisia sisältöjä. Koulukohtaisissa opetussuunnitelmissa osa matematiikan ja ympäristöopin sisällöistä voivat integroitua robotiikkaopetuksen osaksi.

Perusopetuksen 8. ja 9. luokalla oppilas voi opiskella robotiikkaa valinnaisena oppiaineena kahden vuosiviikkotunnin laajuisena. Robotiikan valinnaisaineen arvosana merkitään oppilaan päättötodistukseen.

Robotiikan oppiaineen valinneet oppilaat opiskelevat 8. luokan VEX IQ -oppimisympäristössä ja siirtyvät perusopetuksen 9. luokalla VEX EDR -oppimisympäristössä tapahtuvaan opiskeluun.

3) Kerhotoiminta

Robotiikkakerhotoimintaa on kaikissa 11 peruskoulussa perusopetuksen 5.–9. luokan oppilaille.

Robotiikkakerhot on tarkoitettu ensisijaisesti niille oppilaille, jotka tähtäävät osallistumiseen vuosittain vaihtuvan haastekilpailuun paikallisella, kansallisella tai kansainvälisellä tasolla.

Kuntatason koulutusinnovaation jalkauttaminen edellyttää, että hankinnat tehdään keskitetysti –hankinnat tulee käytännössä jaksottaa useammalle vuodelle ja jaksotuksen on hyvä olla yhteydessä opettajien täydennyskoulutusprosessiin.

Koulutusinnovaatiohankinnat eivät pitkällä tähtäimellä lisää koulutuksen määrärahatarvetta, koska innovaatio muuttaa koulun opetuskäytänteitä ja hankintatarpeita.

Ylimenokaudella hankintamäärärahatarve kuitenkin yleensä kasvaa, koska toimeenpanon vaiheistamisen vuoksi osa oppilaista opiskelee “vanhan” opetussuunnitelman mukaan käytöstä poistuvilla oppimateriaaleilla ja samaan aikaan opettajien täydennyskoulutustarve ja -määrä kasvaa tilapäisesti uuden käyttöönotettavan innovaation myötä.

Riihimäen esimerkki:

Robotiikkaopintojen toteuttamiseen hankittiin älykkään robotiikan opetukseen tarkoitettuja oppimisympäristökokonaisuuksia.

Älykkään robotiikan oppimisympäristöillä tarkoitetaan ympäristöjä, joissa oppijat itse suunnittelevat sekä rakentavat esineiden liikuttamiseen kykeneviä robotteja ja jotka ohjelmoidaan toimimaan halutulla tavalla tietyssä toimintaympäristössä. Tällaisiin oppimisympäristöihin liittyvät oppimistehtävät lisäävät oppijoiden ymmärrystä rakennetusta ympäristöstä ja arjen teknologisten sovellusten toimintaperiaatteista.

Huomioitavaa:

• Robottien mekaniikkarakentelussa käytettävien osien tulee olla helposti käsiteltäviä ja helposti toisiinsa liitettäviä. Mekaniikkarakenteisiin pitää pystyä liittämään erilaisia ympäristön tilan muutoksia aistivia antureita, joita voidaan ohjelmoida ohjaamaan robotin moottoreita ja muita toimilaitteita niin, että rakennettu robotti tai useammasta roboteista muodostettu kokonaisuus toimii halutulla tavalla


• Robottien ohjauksessa käytettävän ohjelmointikielen tulee perustua johonkin yleisesti käytettyyn kieleen. Tämän hetken robotiikan oppimisympäristöissä on yleissivistävässä opetuksessa tarkoituksenmukaisin on RobotC, joita käytetään ainakin Vex- ja Lego-tuoteperheiden oppimisympäristöissä


• Oppimisympäristöhankinnat robotiikan opiskeluun tulee tehdä keskitetysti

Älykkäiden robotiikkarakentelun, suunnittelun ja ohjelmoinnin oppimisympäristöistä maailmalla laajimmalle ja useimmille kouluasteille levinneitä ovat Yhdysvalloissa 2000-luvulla kehitetyt VEX IQ- ja VEX EDR- oppimisympäristöt. Näitä käytetään myös Riihimäen kaupungin kouluissa.

VEX IQ on suunnattu 8–14-vuotiaille oppilaille ja VEX EDR puolestaan perusopetuksen päättövaiheen, toisen asteen ja korkea-asteen opetukseen. Valmistajan taholta on laadittu oma opetussuunnitelmaohje opetuksen toimeenpanolle sekä oppimistulosten arvioinnille.

Hauskuutta tuovat vuosittain julkaistavat ja muuttuvat omat kansainväliset robotiikkakilpailutehtävänsä, joista järjestetään joka vuosi paikallisia, alueellisia, kansallisia ja kansainvälisiä kilpailuja. Kilpailut huipentuvat vuosittain USA:ssa pidettäviin VEX IQ Challenge ja VEX Robotics Competition maailmanmestaruuskilpailuihin.

Alkuvaiheessa kaikkien alueen rehtoreiden mukaan saaminen voi olla haastavaa. Tässä vaiheessa riittää, että esimerkiksi yhden koulun rehtori antaa pedagogiselle kokeilulle mahdollisuuden. Varsinaisen opetussuunnitelman koulukohtaisen suunnitelman laatiminen ja toimeenpano kuuluu koulun rehtorin virkatehtäviin.

Hallinnollisesti kokeilua voi tukea esimerkiksi myöntämällä koululle kerhotuntiresursseja.

Riihimäen esimerkki:

Riihimäellä toimeenpanoon osallistui Riihimäen 11 peruskoulusta aluksi kaksi opettajaa ja yksi yläkoulun rehtori sekä opetuspäällikkö ja sivistystoimenjohtaja. Pilottivaiheen kerhotoimintaan osallistui neljä 6. luokan oppilasta.

Lukuvuonna 2015–2016 robotiikkakerhotimintaan osallistui noin 20 yläkoulun 6.–7. luokan oppilasta.

Lukuvuonna 2016–2017 robtotiikka pystyi valitsemaan perusopetuksen 6. luokalla valinnaiseksi oppiaineeksi. Valinnaista robotiikka opiskeli 29 oppilasta, joka vastaa 9 % ikäluokasta. Robotiikkakerhotoiminta laajeni kattamaan Riihimäen kaikki kolme yläkoulua ja kerhotoimintaan osallistui yli 30 yläkoulun oppilasta.

Lukuvuonna 2017 -2018 robotiikkaopetus ja kerhotoiminta laajenevat vaiheittain kaikkien alakoulujen 3.- 5. luokkien opetukseen.

Lukuvuonna 2018 - 2019 oppilaat voivat valita robotiikkaopetuksen valinnaiseksi oppiaineeksi 8.-9. luokille. Valinnaisainetta opetetaan kumpanakin vuonna kahden vuosiviikkotunnin laajuisena.

Kehittäkää ja systematisoikaa jatkuvan arvioinnin menetelmä, jonka avulla seuraatte toiminnan käyttöönottoa sekä paikallistatte tarvittavat kehittämiskohteet.

Jatkossa menetelmä toimii toiminnan jatkuvan kehittämisen työkaluna, palautteenantajana toiminnasta sekä oppilaan arvioinnin tukena.

Riihimäen esimerkki:

Robotiikan opetuksessa arviointikäytänteet johdettiin valtakunnallisen opetussuunnitelman perusteista ja kuntakohtaisesta opetussuunnitelmasta.

Kunnan opetussuunnitelmassa kuvataan vuosiluokkakohtaisesti robotiikkaopetuksen tavoitteet, sisällöt ja arviointikäytänteet yhteisen käsityön opetuksen osana sekä valinnaisena robotiikan oppiaineena.

Uusissa opetussuunnitelman perusteissa todetaan vuosiluokkien 3-6 kohdalla muun muassa:

"Harjoitellaan ohjelmoimalla aikaan saatuja toimintoja, joista esimerkkinä robotiikka ja automaatio."

Vastaavasti matematiikan kohdalla todetaan, että matematiikan opetuksen tavoitteena vuosiluokille 3–6 on

"innostaa oppilasta laatimaan toimintaohjeita tietokoneohjelmina graafisessa ympäristössä."

Ympäristöopissa 3-6 luokilla tavoitteena on

“ohjata oppilasta ymmärtämään arjen teknologisten sovellusten käyttöä, merkitystä ja toimintaperiaatteita sekä innostaa oppilaita kokeilemaan, keksimään ja luomaan uutta yhdessä toimien”

Yläluokkien käsityön opetusta perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet ohjeistaa seuraavasti:

"Käytetään sulautettuja järjestelmiä käsityöhön eli sovelletaan ohjelmointia suunnitelmiin ja valmistettaviin tuotteisiin."

(OPS, 2014)