LUMA Science Helsinki

LUMA Science Helsinki -tutkimusryhmä

 

LUMA-tiedekasvatusta on tehty Helsingin yliopistossa vuodesta 2003 lähtien. LUMA Science Helsinki -tutkimusryhmä on perustettu vuoden 2021 alusta, ja se edistää tiedeosaamista ja tieteellistä lukutaitoa varhaiskasvatuksesta korkeakoukuihin. Tutkimusryhmä on osa matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan toimintasuunnitelmaa, Helsingin yliopiston tiedekasvatusta ja kansallista LUMA-tiedekasvatusta edistävää LUMA-keskus Suomi -verkostoa ja sen valtakunnallista tehtävää.

Tutkimus- ja kehittämistoiminta

Tutkimus- ja kehittämistoiminnalla edistetään monitieteistä ja tiedekohtaista tiedekasvatusta, ja kehitetään tutkimusperustaisesti ja yhteisöllisesti uusia ratkaisuja ja toimintamalleja. Yhtenä painopistealueena on lukio-korkeakouluyhteistyö. LUMA-tiedekasvatuksessa sovellamme kehittämisessä kehittämistutkimuksen (engl. design-based research) kehystä: huomioimme uusimman tutkimustiedon sekä tarpeet kehittämisen tavoitteille ja uusien mallien kehittämisprosessissa. Tällä hetkellä seuraavia aiheita ja teemoja on tutkimus- ja kehittämiskohteina:

Virtuaalinen opetus ja oppiminen

Kehitämme yhteisöllisesti virtuaalisia toimintamalleja kouluille ja päiväkodeille. Esimerkiksi monitieteisiä etäopintokäyntejä, virtuaalisia tiedeleirejä ja -kerhoja sekä tiedejuhlia. Tuomme eri tavoin esille uusinta tutkimustietoa ja tutkijoita.

Yhtenä kehittämiskohteena ovat kaikille avoimet maksuttomat verkkokurssit (MOOC) kuten Luonnontieteet nyt ja tulevaisuudessa -ohjelma: Kemia tieteenä ja yhteiskunnassa, Matematiikka ja luonnontieteet yhteiskunnassa, Tiedekasvatus ja Tähdet ja avaruus. Luonnontieteet nyt ja tulevaisuudessa -ohjelman tavoitteena on tuoda suomalainen tutkimus ja tutkijoita esille. Siinä kehitetään yhteisöllisesti ja tutkimusperustaisesti uusia ratkaisuja luonnontieteistä.

Näiden lisäksi tiedekasvatusta voi opiskella osana perustutkintoa kaikille avoimen Tiedekasvatuskurssin kautta. Tutkimme ja kehitämme tällä hetkellä myös matematiikan ja ohjelmoinnin aiheista kaikille avoimia verkkokursseja.

Kestävä kehitys

Kehitämme uusia materiaaleja ja toimintamalleja kestävän kehityksen opetukseen. Esimerkiksi ilmastonmuutos on yksi teema, jossa järjestämme elokuussa 2021 kansainvälisen Global Challenges Course for Youth -leirin nuorille ja Teachers' Climate Change Forum -verkkokurssin ja leirin opettajille. Kehitämme myös uusia kokeellisia ja toiminnallisia aktiviteetteja uusimman tutkimustiedon pohjalta.

Uudet opetusmenetelmät ja työtavat

Kehitämme uusia menetelmiä ja työtapoja opetukseen, mm. argumentointi, tutkimuksellinen kokeellinen opiskelu ja projektioppiminen sekä digitaaliset työtavat. Tutkimme myös lukio-korkeakouluyhteistyötä.

Kumpulan kampuksella toimivat LUMA-tiedeluokat ovat keskeinen osa toimintaamme: fysiikan tiedeluokka Fo­to­niKe­mian­luok­ka Ga­do­lin, maantieteen tiedeluokka Geopiste, tietojenkäsittelyn tiedeluokka Linkki ja matematiikan ja tilastotieteen tiedeluokka Summamutikka.

Opettajankoulutus

Kehitämme uusia avauksia ja toimintamalleja opettajankoulutukseen, ja jatkuvan oppimisen tueksi. Toimimme tiiviisti yhteistyössä Kumpulan aineenopettajankoulutuksen, kuten maantieteen aineenopettajakoulutuksen ja matematiikan, fysiikan ja kemian aineenopettajakoulutuksen, kanssa. Tiedekasvatukseen liittyy useita opinnäytetoitä.

Yhteisöllistä kehittämistä on eri yhteiskunnan toimijoiden kanssa, esimerkiksi pedagogisten järjestöjen ja elinkeinoelämän kanssa, sekä kansainvälisesti.

    Tutkimusryhmä

    LUMA Science Helsinki -tutkimusryhmään kuuluu tutkijatohtori, kuusi väitöskirjatutkijaa ja kymmenisen tutkimusavustajaa. Väitöskirjatutkijoista käytetään nimitystä tiedekasvatuksen kehittäjä, ja tutkimusavustajista tiedekasvatuksen ohjaaja. Tutkimusryhmän johtajana toimii professori Maija Aksela. Häntä avustavat toteutuksessa ja viestinnässä, projektisuunnittelija Oona Kiviluoto ja viestinnän asiantuntija Jasmin Kopra. Ryhmään kuuluu myös tiedeluokkien tutkimusavustajia. Väitöskirjoja ohjaavat useat professorit ja dosentit eri Helsingin yliopiston osastoilta.


    professori
    Tieteenala Luonnontieteellinen tiedekasvatus

    projektipäällikkö, tohtorikoulutettava

    asiantuntija
    Tieteenala Luonnontieteellinen tiedekasvatus

    Tiedekasvatuksen kehittäjä
    Tutkimusaihe Lukio-työelämäyhteistyön ja lukio-korkeakouluyhteistyön merkitys luonnontieteiden opetuksessa

     


    Tiedekasvatuksen kehittäjä
    Tutkimusaihe Maantieteellinen oppiminen ja ekologinen huolenpito

     


    Tiedekasvatuksen kehittäjä
    Tutkimusaihe Matematiikan verkko-opetus ja automaattisen palautteenannon kehittäminen

     


    Tiedekasvatuksen kehittäjä
    Tutkimusaihe Argumentaatiotaidot fysiikan opetuksessa

     


    Tiedekasvatuksen kehittäjä
    Tutkimusaihe Kestävän kehityksen kompetenssit kemian tutkimuksessa ja opetuksessa

     


    asiantuntija
    Viestintä ja yhteiskuntasuhteet

    Ohjausryhmä

    Tutkimusryhmän toimintaa ohjaa tiedekunnan dekaanin nimittämä ohjausryhmä. Sen tavoitteena on luonnontieteellisen tutkimusperustaisen tiedekasvatuksen edistäminen ja ryhmän tehtäviä ovat mm. uonnontieteellisen tiedekasvatuksen tutkimuksen ja siihen liittyvän toiminnan edistäminen yhteistyössä tiedeyhteisön ja opettajankoulutuksen kanssa, kansainväliseen ja kansalliseen LUMA-tiedekasvatukseen liittyvän yhteistyön edistäminen sekä uusien rahoitus ja yhteistyömuotojen kartoitus.

    Ohjausryhmään kuuluvat:

    • professori Maija Aksela, Kemian osasto (pj.) 
    • apulaisprofessori Anne-Maria Ernvall-Hytönen, Matematiikan ja tilastotieteen osasto (vpj.) 
    • professori Ismo Koponen, Fysiikan osasto  
    • apulaisprofessori Noora Pyyry, Maantieteen ja geotieteiden osasto  
    • yliopistonlehtori Antti Laaksonen, Tietojenkäsittelytieteen osasto  
    • yliopistonlehtori Taina Ruuskanen,  Ilmakehätieteiden keskus INAR
    • yliopistonlehtori Antti Laherto, Kasvatustieteellinen tiedekunta  
    • Ohjausryhmän sihteerinä toimii projektisuunnittelija Oona Kiviluoto. 

    Julkaisut ja raportit

    Julkaisuja päivitetään sitä mukaan, kun toimintansa vuoden alusta 2021 aloittanut tutkimusryhmä julkaisee artikkeleita. Uusimmat tutkimusartikkelit ym. tiedekasvatukseen liittyen:

    Haatainen, O., & Aksela, M. 2021. Project-based learning in integrated science education: Active teachers’ perceptions and practices. LUMAT: International Journal on Math, Science and Technology Education, 9(1), 149–173. https://doi.org/10.31129/LUMAT.9.1.1392

    Herranen, J., Aksela, M., Kaul, M. & Lehto, S. 2021. Teachers’ Expectations and Perceptions of the Relevance of Professional Development MOOCs, Education Sciences, 11(5), 240. https://doi.org/10.3390/educsci11050240

    Vuola, K. & Nousiainen, M. 2020. Physics knowledge justification: an analysis framework to examine physics content knowledge, Nordina: Nordic studies in science education, 16(2), 149166. https://doi.org/10.5617/nordina.6916