Keemiaõpetajate võimalused jätkusuutliku arengu hoogustamiseks

5.–7. septembrini Lissabonis toimunud 16. Euroopa keemiahariduse teaduskonverents (ECRICE) keskendus OECD 17 jätkusuutliku arengu eesmärgile (JAE), et muuta keemiahariduse kogukonnad ühiskonnas mõjuvõimsamaks. Artikkel pärineb Õpetajate Lehest.

Rahvusvahelised konverentsid, mis puudutavad selliseid tundlikke teemasid nagu jätkusuutlik areng, on suurepärane koht, kus ammutada uusi teadmisi, mida rakendada isiklikul, õpetajate kogukonna ja TÜ keemia instituudi keemiahariduse õppetooli tasandil, et valida õiged strateegiad keemiaõpetajate järelkasvu õitsele puhkemiseks.

Konverentsil tegid stendiettekande ka kaks Tartu keemiaõpetajat: Joana Jõgela (Tartu Luterlikust Peetri Koolist ja Hugo Treffneri Gümnaasiumist) ja siinkirjutaja. Suulise ettekande tegi Tartu Ülikooli keemiahariduse õppetooli eestvedaja lektor Heili Kasuk, kes arutles meeskonnapõhise õppimise metoodika väljakutsete üle.  

Maad on võtnud kemofoobia

Selge on see, et kui vaadata ringi, siis on raske leida midagi, millel puudub seos keemilise protsessiga. Samas sisaldab sõna „keemia“ suurt kogust nn kemofoobiat ehk kartust antud valdkonnaga seotud tagajärgede ees.

Ka üle saja ettekande koondanud ECRICE konverentsil toodi võrdluses teiste loodusteaduslike õppeainetega välja, et kui füüsik saab haarata õpilaste tähelepanu taevatähtedega, geograaf lummata mäestikuvaadetega ja bioloog ilmestada tunde väikeste karvaste imetajatega, siis keemiaõpetaja poole vaadatakse altkulmu ja osutatakse näpuga: sinu õpetatavate reaktsioonide pärast, milles tekib CO2, peame me tänapäeval kõikide asjade eest mitu korda enam maksma.

Samas tuleb tõdeda, et tuleviku väljakutsetega toimetulemise võti on just keemiaõpetaja käes: inspireerida noori antud valdkonnas karjääri tegema ning alternatiivseid jätkusuutlikke lahendusi leiutama.

Jätkusuutlik areng ja keemiaharidus

Keemia õppeaine eripäraks on üle 30 aasta tagasi Alex Johnstone’i välja pakutud „kolmainsuse“ mudel ehk keemiliste protsesside käsitlemine makro-mikro-sümboli tasandil, mis peaks tagama kontseptuaalse arusaama keemiliste protsesside olemusest. Kui sümboltasandil pannakse kirja keemilised reaktsioonid ja mikrotasandil peaks mõistma, mis toimub aatomite vahel, siis makrotasand käsitleb silmaga nähtavaid reaktsioonitunnuseid, mida märkame igapäevaelus. Keemia aineteadmiste kõrval peaksime ühiskonnas pöörama tähelepanu ka OECD aastaks 2030 üles tähendatud 17 jätkusuutliku arengu eesmärgile (JAE). Kuidas aga juhtida õppetöös tähelepanu millelegi, millel on 17 eesmärki? Õnneks on eesmärgid jagatud kolmele tasandile, mida visualiseeritakse pulmatordi mudelina, ja antud raamistiku kohaselt peaksime õppetöös keskenduma keemiliste protsesside käsitlemisel muutustele a) biosfääris, b) ühiskonnas ja c) majanduses.  

Seekordsel ECRICE konverentsil osalejad arvasid ühiselt, et JAE rakendamiseks õppetöös ainult keemiaõpetajast ei piisa ning rohkem koostööd peavad tegema nii loodusainete kui ka kõigi teiste ainete õpetajad. Päriseluga seotud probleemid on komplekssed ning nõuavad süsteemset mõtlemist.

Lõimumine on jätkusuutlikkuse osa

Avatud maailmas rikastub koolikeskkond kogu aeg uute kultuuride ja õpilastega, kelle emakeel ei pruugi olla eesti keel ning 8. klassist algav keemiaõppimine võib osutuda lõimuvatele õpilastele senise haridustee üheks suurimaks väljakutseks. See temaatika on Eestis eriti aktuaalne seoses koolisüsteemi lisandunud Ukraina õpilastega.

ECRICE konverentsi avaettekande teinud Müncheni Ülikooli professor Silvija Markic, Jugoslaavia kodusõja ajal Saksamaale siirdunud horvaat, on aastaid tegelenud keemiahariduse lõimumise temaatikaga. Tema uuringute tulemused näitavad, et esmalt tuleks teist emakeelt kõnelevatele õpilastele koostada sünonüümivaba õppematerjal, mis aga seab rõhuasetuse õpetajate koostööle. Järgmise sammuna tuleks õppematerjalile lisada veebikeskkonnad, millest õpilane saaks vajadusel õppetöös abi otsida. Kolmandana tuleks sõltuvalt õpilase koostöövõimest liita juurde toetav õppegrupp ning alles seejärel keskenduda loodusteadustes uurimuslikule õppele.

Professor Markic lisas, et õppematerjal toetab õpilase arengut ainult koolis. Järgnevalt on vaja kaasata ka õpilase vanemad ning luua koolis teadusalaseid avastusõppe tegevusi, nt kogupere huviringe, et kõik asjaosalised, nii võõras keelekeskkonnas koolitöös osalev õpilane kui ka lapsevanem, oleksid uude ühiskonda paremini integreeritud. Professor rõhutas, et tõeliselt professionaalse õpetaja tunneb ära sellest, et ta ei valmista tundi ette mitte klassile, vaid 24 õpilasele.

Belgradi ülikooli professor Dragica Trivic lisas, et keemiahariduses on lõimumisel andnud häid tulemusi lähenemine, kus õppetöös kasutatakse ära kultuuripärandit, võttes esmalt kasutusele kultuuridevahelised metateemad, näiteks küttematerjalid, toidu säilitamine või ehitusmaterjalid.

Najl Kortami uuringud keskkooliõpilastega on näidanud, et iga neljas gümnasist usub, et kliimamuutustele on veel võimalik vastu astuda – seda hoiakut toetavad tugevad aineteadmised, seega on keemia aineteadmised JAE seisukohast olulised.

Sir Martyn Poliakoff tõi välja, et keemia õpetamisel võiksime seada fookuse nutitelefonidele, kuna tänapäevane nutiseade on keemiliste elementide sisalduse poolest atraktiivsem uurimisobjekt kui inimene. Ta rõhutas, et keemiatundides tuleks õpilaste teadmisi aktiveerida kemikaalide toimeainete abil: näiteks ei osta me NaOH-d tavaliselt naatriumhüdroksiidi pärast, vaid kuna kasutame seda torupuhastusvahendina.

Peagi 83-aastaseks saav emeriitprofessor Avi Hofstein kutsus õpetajaid üles populariseerima oma tegemisi sotsiaalmeedias, et kõnetada tänapäeva noori nende lemmikkeskkonnas.

Kuigi õpilaste digipädevuse arendamiseks on keemia õppimisel tihti kasutusel ka mitmesugused simulatsioonikeskkonnad (pHET, MolView, CK-12 jt), tõi rootsi teadlane Fredrik L. Holmelin oma uuringutele tuginedes välja, et õpilased üksi ei suuda kõiki simulatsioonide võimalusi ära kasutada. Seetõttu peaksime simulatsioonide rakendamisel kasutama grupitööle iseloomulikke lähenemisviise ja miks mitte ka 4C raamistikku (ingl 4C = creative thinking, critical thinking, collaboration, communication ehk loovmõtlemine, kriitiline mõtlemine, koostöö ja suhtlemine).

Bremeni ülikooli professor Ingo Eilks nentis, et jätkusuutlikkuse teemad teevad hariduses alles oma esimesi samme ning praeguseks on meil olemas teoreetilised raamistikud, kuid samas on hariduses ka teine pool, mis tihti varjutab teadmiste omandamist – hindamine. Tema sõnul on vaja aktiivselt kasutada masinõppe võimalusi, et järgnevate aastate jooksul jõuda ainealaste faktiteadmiste mõõtmiselt ka päriselt pädevuspõhiste toimivate ja õpetajate ning koolide poolt aktsepteeritud mõõtevahendite juurde.

Konverentsi lõpus astus üles Soome LUMA keskuse direktor ja Helsingi Ülikooli keemiahariduse professor Maija Aksela. Soovitan kõikidel keemiaõpetajatel, kel huvi ennast välismaal täiendada, võtta temaga ühendust, sest tänu tema uskumustele ja eestvedamisele on Helsingi Ülikoolis keemia õppekavades võimalik õppida rohetehnloogiatele keskenduvat Green Chemistry õppeainet, et rikastada tulevaste keemiaõpetajate võimalusi JAE integreerimiseks õppetöösse.

Õpetajad on oodatud uurijad

Selleks, et Eesti keemiaõpetajad saaksid teha end globaalselt nähtavaks, on üks võimalus jagada oma teadmisi ettekannete kaudu või avaldada teadusartikkel ECRICE konverentsi partnerajakirjas Chemistry Teacher International (CTI). Juba viiendat aastat tegutsev ajakiri avaldab aastas ligikaudu 60 artiklit, andes haridusteadlastele ja ka õpetajatele olulisi keemiaõpetamisega seotud teadmisi.

Artikli avaldamine eeldab autori(te)lt akadeemilist kirjastiili ja empiirilisi andmeid ning meie õpetajad on oodatud tegema koostööd teadusasutustega, et jagada oma kogemusi kogu maailmaga. Meil on õppetöös kindlasti kohti, mida teistega jagada.