Loodusvaldkonna ainete õppeprotsesside kirjeldustes võib kõige olulisema muutusena välja tuua loodusteadusliku pädevuse ning üldpädevuste senisest tõhusama lõimimise õppeprotsessis. 

Uuendatud õppeprotsesside kirjeldused aitavad õpetajal planeerida tunde nii, et need ka tegelikult arendavad õpilaste loodusteaduslikku pädevust, mis teatavasti koosneb loodusteaduslike teadmiste ning oskuste kõrval ka suhtumisest ja hoiakutest; ning üldpädevusi, milleta lihtsalt ei oleks võimalik lahendada tänapäeva globaalseid ja lokaalseid probleeme. 

Õppekava arendusmeeskond loodab, et loodud õppeprotsesside kirjeldused saavad loodusainete õpetajate inspiratsiooniallikaks ja igapäevaseks toeks, kuna need püüavad „tõlkida“ abstraktsemaid mõisteid, nagu teaduse olemus, ennastjuhtiv õppija, probleemipõhine õpe jmt, reaalseteks klassiruumis või laiendatud õpikeskkondades toimuvateks soovituslikeks õpilaste tegevusteks. Eriti võiks sellest olla kasu algajal õpetajal, et valutumalt ja energiasäästlikumalt uude ametisse sisse elada, kuid tuge võiksid need pakkuda ka kogenumale õpetajale, et oma tööriistakasti uue õppekava rõhuasetuste valguses värskendada. 

Iga loodusaine õppeprotsessi kirjeldusest võib leida õppeteemade kaupa aine soovitusliku õppesisu, põhimõisted, teema õppimise tulemusena saavutatavad õpitulemused, soovituslikud praktilised tööd, õpilase tunnitegevused, et saavutada nii aine-, loodusvaldkonna kui ka üldpädevused (konkreetsed pädevused on viidatud ka iga õppetegevuse järel), metoodilised soovitused nende tegevuste läbiviimiseks, hindamissoovitused, lõimingu võimalused teiste õppeainetega ning läbivate teemade käsitluse. 

Õpilase ja õpetaja tegevustes on hoidutud sellistest klassikalistest lähenemistest nagu õpetaja lühiloeng ja selle konspekteerimine või harjutusülesannete lahendamine töövihikust või ülesannete kogust, sest need on ilmselt niigi kõigile tuttavad. Pigem keskendutakse muude õppetegevuste kirjeldamisele, mis aitavad üldtuntud meetodeid rikastada ning pakkuda õpilasele mitmekesiseid õpikogemusi; mis innustaksid teda mitte ainult nõutut ära õppima, vaid ka ise küsima, oletama, eesmärke püstitama ning avastama loodusteaduste hämmastavat maailma, et olla valmis kasutama oma teadmisi ka väljaspool kooli ehk n-ö päriselus. 

Ka on meil hädavajalik tagada loodusteaduste ning tehnoloogia (LTT) valdkonna spetsialistide, sh õpetajate järelkasv ühiskonnas. Seetõttu on õpilaste õpitegevustesse ning metoodilistesse soovitustesse toodud rohkem õpilaste LTT karjääriteadlikkust arendavaid tegevusi. 

„Teema olulisuse“ alajaotus püüab näidata laiemat pilti ehk miks antud teema õppimine on oluline nii globaalses ning olmelises mõttes kui ka järgnevate õpingute ning läbivate teemade seisukohalt. Küsivad ju õpilased ikka aeg-ajalt õpetajalt, miks on mingit teemat vaja õppida. Õpetaja võiks õpilaste nõutust ennetada juba teema õpetamise alguses, näidates neile n-ö suuremat pilti või siis lastes õpilastel endal välja mõelda, mis võiks olla õpitavate teadmiste väärtus. 

Kuigi ka seni on suhtumiste ja hoiakute kujundamine olnud üldpädevusena ning loodusvaldkonna kõige olulisema õppe-eesmärgi – loodusteadusliku pädevuse – määratluses välja toodud, on see jäänud pigem deklaratiivseks, leidmata endale kohta loodusainete õpitulemustes või õppeprotsesside kirjeldustes. Seetõttu on nende kujundamise võimalused nüüd senisest rohkem lahti kirjutatud õpilase tegevustes, näiteks võiks õpilane arutleda, miks mingid asjad on olulised, kasulikud/kahjulikud, head/halvad või mis on saadud teadmiste väärtus, kus neid igapäevaelus kasutada saab jmt. See peaks ühtlasi aitama muuta õpitavat õpilase jaoks tähenduslikumaks ning suurendama seega tema kognitiivset kaasatust õppeprotsessis. 

Kognitiivset kaasatust ning sisemist tähenduslikkust peaksid õpilaste jaoks suurendama ning nende kõrgema järgu mõtlemisoskusi kujundama ka probleemülesanded, mille kohaseid soovitusi võib leida kõigist loodusainetest ning mis on olulisel kohal globaalsete probleemide (näiteks kliimamuutuste) käsitlemisel.  

Senisest enam on riiklike õppekavade loodusvaldkonna kavades rõhutatud teadusliku mõtlemisviisi kujundamise olulisust. Teaduslik mõtlemisviis hõlmab nii teaduslikku suhtumist – uudishimu, põhjalikkust, (enese)kriitilist, kuid samas avatud mõtlemisviisi, mis annab võimaluse ka alternatiivsetele ideedele ja seletustele, objektiivsust, ausust kui ka ratsionaalset ning tõenduspõhine arutlemisoskust. Loodusteadusliku mõtlemisviisi kujundamist ei saa kuidagi pidada vähem tähtsaks kui otseste loodusteaduslike teadmiste ja oskuste kujundamist, kuna loodusteadusliku mõtlemisviisi omandamine toetab sügavuti mineva kontseptuaalse arusaamise (vs. pinnapealsete teadmiste ning sooritusele orienteeritud õpimotivatsiooni) kujunemist. 

Õpilaste teadusliku mõtlemisviisi kujundamine on samas kompleksne, sügavalt tunnetuslik ning kindlasti järjepidev protsess, mille puhul jääb väheks vaid mõne üksiku tegevuse või metoodilise soovituse rakendamisest. Siiski on õppeprotsesside kirjeldustes püütud mingil määral selle kujundamise võimalustele tähelepanu juhtida, pannes kõige suuremad ootused just I ja II kooliastme loodusõpetuse tundidele, milles peaks laotama teadusliku mõtlemisviisi vundament. Praktilises mõttes tähendab see eelkõige, et õpilastele on vaja anda õppeprotsessi käigus nii aega kui ka võimalusi teadusliku mõtlemisviisi praktiseerimiseks (küsimiseks, uudishimuks, võimaluseks teha vigu, aga ka nende üle arutleda ning neist õppida jms.).

Senisest enam püüab õppeprotsesside kirjeldus aidata õpetajal kujundada õpilaste arusaamist teaduse olemusest – läbi kõigi kooliastmete, seejuures igas kooliastmes eakohasel tasemel. Parem arusaamine teaduse olemusest ning teadusliku mõtlemisviisi kujundamine aitavad ühtlasi suurendada õpilaste usaldust teaduse vastu, mida ei saa tänapäeva maailmas enam sugugi iseenesestmõistetavaks pidada, kuna teatud ühiskonnagruppide eesmärk (enamasti ajendatuna majanduslikest ja ideoloogilistest huvidest) on olnud teaduse usaldusväärsust sihipäraselt õõnestada. Seetõttu on oluline kujundada ka info usaldusväärsuse hindamise oskust, mille kohta võib õppeprotsesside kirjeldusest leida mitmeid toetavaid õpilase tegevusi läbi kõigi loodusainete ja kooliastmete.

Õppeprotsesside kirjeldustes on uuendatud ka hindamiskäsitust, tuues iga õppeteema all välja vastavad soovitused. Viimased hõlmavad nii diagnostilist (et selgitada välja õpilaste eelteadmisi ning võimalikke väärarusaamu), õppimist toetavat (sh enese- ja kaaslaste hindamist ning enese- ja rühma refleksiooni) kui ka kokkuvõtvat hindamist ning pakuvad välja õpetajat toetavaid abivahendeid. 

Loodusõpetus

Kuna aine üks olulisi eesmärke (mis kajastub ka aine õpitulemustes) on kujundada õpilastes hoolivust looduse jm elukeskkonna ning kõige elava suhtes, on õppeprotsessi kirjelduses läbi kolme kooliastme toodud sisse hulk vastavaid õpilastele soovituslikke tegevusi. Samuti on välja toodud õpitegevusi ning metoodilisi soovitusi, et luua alus õpilase teadusliku maailmavaate ning mõtlemisviisi kujunemisele – olulisel kohal on siinjuures õpilase loomuliku uudishimu ja teadmisjanu toitmine ümbritseva keskkonna ja loodusnähtuste suhtes ning püsivuse kujundamine uurimistegevuste läbiviimisel. 

Tegevused kutsuvad õpilasi üles märkama ja vaatlema/uurima objekte ja nähtusi, aga ka probleeme ümbritsevas keskkonnas ning pakkuma ise probleemidele lahendusi. Samuti omandama järk-järgult arusaamist ning kogemust, kuidas kasutada teaduslikku meetodit tõenduspõhiste vastuste saamiseks. 

Et mõista loodusteaduste praktilist tähtsust, on senisest olulisemal kohal loodusõpetust ning tehnoloogiat lõimivad tegevused, sh tehisasjade, näiteks tuulelipu, Päikesesüsteemi mudeli, loodusliku veepuhastamisseadme disainimine. Seejuures ei peaks pelgama juba I kooliastmes tutvumist LTT-elukutsetega, käsitledes sobivaid teemasid ning käies õppekäikudel ja ärgitades õpilasi küsima ja uurima, mida LTT-spetsialisti, näiteks loomaaia töötaja, farmeri, teadlase, inseneri jne töö endast kujutab, et õpilasel tekiks kasvõi korraks võimalus ennast selles rollis ette kujutada. 

Hindamissoovitustes on toodud ka välja hulk näiteid koos vastavate hindamismudelitega, mida õpilased ning õpetaja saaksid kasutada nii õppimise protsessi kui ka lõpptulemuse hindamiseks ning vastastikuse tagasiside andmiseks. Ka on välja toodud õpilaste enese- ja rühmarefleksiooni soodustavaid küsimusi.

Bioloogia

Ana Valdmann, TÜ, bioloogia ainekava töörühma liige

Bioloogia ainekavas on võrreldes varasema riikliku õppekavaga vähendatud õpitulemusi, õpetajale on antud senisest suurem autonoomia (metoodilised soovitused on õppe diferentseerimisel ja planeerimisel abiks, aga pole kohustuslikud). Tundide arv on jäänud samaks, mis annab õpetajale võimaluse rohkem kasutada praktilisi töid ning probleemõpet, mis on kindlasti ajamahukam võrreldes nn tavaloenguga või töövihiku harjutuste lahendamisega. 

Suurimad muutused põhikoolis on seotud evolutsiooni teema õpetamisega. Varasemas õppekavas käsitleti evolutsiooni teemat põhikooli lõpus, uues ainekavas on see toodud varasemaks ja seda käsitletakse kahes etapis vahetult pärast taimede ja loomade tunnuste ja eluprotsesside õppimist. Selline lähenemine aitab mõista elu arengut Maal, liikide teket ja suuremate organismirühmade evolutsiooni põhisuundi. 

Gümnaasiumis on muudetud kursuste nimesid ja teemade järjekorda ning vähendatud õpitulemusi. Gümnaasiumi bioloogias on olulisel kohal protsesside tundma õppimine mudelite ja animatsioonide abil, sest mikromaailm jääb muidu õpilase jaoks väga abstraktseks. Oluline on, et õpilased mõistaksid mudelite piiratust. 

Samuti on oluline lahendada probleemülesandeid geenitehnoloogiaga jm seotud teemade juures ning arendada argumenteerimisoskust. Õpilased peavad tajuma, kuidas tehnoloogia areng võib mõjutada nende elu, ning olema valmis võtma vastutust.

Kahjuks tuleb metoodiliste soovituste juures välja, et puuduvad sobilikud õppematerjalid (rollimängude juhendid, probleemülesanded, eestikeelsed arvutimudelid), mis kergendaksid ja toetaksid õpetaja tööd. Metoodilistes soovitustes antakse näpunäiteid, millistes kodanikuteaduse projektides saaksid õpilased osaleda.

Füüsika

Riina Murulaid, Miina Härma Gümnaasium, füüsika ainekava töörühma liige

Uuendatud õppekava annab õpetajale õpitulemuste ja -eesmärkide saavutamisel oluliselt vabamad käed. Et suurema vabaduse tingimustes aga tunde tõhusalt ette valmistada ja õppeprotsessi edukalt juhtida, peab õpetaja kogemuspagas ja eri õpetamismeetodite arsenal olema päris suur. Sestap oli füüsika töörühmal õppeprotsessi kirjelduste koostamisel silme ees eelkõige õpetaja, kes alles alustab oma õpetajakarjääri või on kooli jõudnud pärast tegevusi muudes eluvaldkondades ning vajab lisatuge oma tundide eesmärgistamisel ja ülesehitamisel.

Konkreetsete näidetega on välja toodud, miks peaks antud teemat õppima ja õpetama, kuidas lõimida õpitavat teadmistega, mida õpilane on omandanud varasemas kooliastmes või teistes ainetundides.

Õpetajad leiavad õppeprotsessi kirjeldusest nippe ja nõuandeid, kuidas tundi üles ehitada, ideid nii lihtsamateks kui ka keerukamateks eksperimentideks, toodud on konkreetseid näiteid suurematest projektidest ja õppekäikudest. On soovitusi simulatsioonide, õppevideote ja eri sorti õpitegevuse kohta, mis muudavad füüsika õppimise mitmekesisemaks ja aitavad mõista füüsika teadmiste rolli nii praktiliste oskuste omandamisel, võimaliku elukutsevaliku tegemisel kui ka loodusteadusliku maailmapildi kujunemisel. 

Eraldi on rõhku pandud hindamise kirjeldamisele, et anda õpetajale võimalikult lai spekter füüsika hindamismeetodeid ja -objekte, mille seast endale ja oma õpilastele sobivaimad valida.

Geograafia

Ülle Liiber, TÜ, geograafia ainekava töörühma liige

Põhikooli ja gümnaasiumi geograafia ainekavas suuri muutusi pole, küll on aga III kooliastme õpitulemused esitatud üldisemalt ning koondatud suurte teemade kaupa, mitte klasside lõikes nagu varasemalt. Loetletud õpitulemused tuleks saavutada kooliastme lõpuks, mis tähendab, et mitmeid oskusi (nt kaardilugemine) harjutatakse tunnist tundi või mõnda teemat  (nt kliima, veestik, geoloogia jm) käsitletakse eri klassides veidi erinevatest aspektidest. 

Õppeprotsessi kirjeldamisel on töörühm lähtunud mõttest, et see peaks abistama eelkõige alustavaid õpetajaid ja neid, kes õpetavad mitut ainet ja pole jõudnud geograafia kõikidesse nüanssidesse veel süveneda. Samas loodame, et ka kogenud õpetajad leiavad õppeprotsessi kirjeldustest uusi ideid või õppematerjale, millega oma tunde mitmekesistada. 

Geograafia õppimine ei tähenda vaid aineteadmiste ja oskuste omandamist. Sama oluline on tutvustada õpilastele nüüdisaegseid usaldusväärseid infoallikaid (nt andmeportaalid, kaardirakendused jms) ning harjutada nendega töötamist. Põhikooli lõpuks võiksid õpilased orienteeruda maa-ameti kaardirakendustes ja osata kasutada nende peamisi funktsioone.  

Metoodilistes soovitustes on rõhutatud õpilaste iseseisvaid uurimuslikke töid, seda nii individuaalse, paaris- kui rühmatööna. Geograafias on vähe võimalusi teha teiste loodusainetega sarnaseid katseid ja eksperimente, kuid väga hästi saab rakendada uurimuslikku lähenemist eri nähtuste, objektide, piirkondade uurimisel kasutades selleks kaasaegseid veebipõhiseid kaardirakendusi, nt Google’i kaarte ja satelliidipilte, tänavavaadet, kaardilugude koostamist jms. 

Hindamisel soovitatakse suuremat rõhku panna õpilaste iseseisvate tööde tagasisidestamisele, selleks on toodud hindamiskriteeriumid, mida õpilased peaksid teadma juba enne töö tegemist.

Keemia

Katrin Soika, Tallinna Ülikool, Gustav Adolfi gümnaasium, keemia töörühma liige

Võrreldes varasema riikliku õppekavaga ei ole põhikooli ja gümnaasiumi keemia uuendatud ainekavas väga suuri erinevusi. Põhikooli ainekavas ei eeldata enam, et õpilased peaksid jätma mehaaniliselt meelde elementide nimetusi või oskama eristada molekulaarseid ja mittemolekulaarseid aineid. Õpetajale ei ole antud ette, milliseid laborivahendeid, konkreetseid aineklasside esindajaid jmt peab õpilastega õpingute jooksul süvitsi käsitlema. Ei rõhutata elementide nimetuste õige lugemise vajalikkust. Samas on toodud välja enam seostamis- ja mõtestamistegevust nõudvaid õpioskusi ning uurimise ja mõistmise vajalikkust. 

Eeltoodu võimaldab õpetajatel luua oma õpilastele sobivaimat tunni ülesehitust ning otsustada ise, millistele meid ümbritsevatele ainetele rohkem tähelepanu pöörata.

Gümnaasiumi keemia ainekavas on muutusi vähem, sest gümnaasiumi keemia kohustuslike keemiakursuste sisulise mahu muutmise ja vähendamisega on tegeletud juba mitmed aastad enne käesoleva ainekava ilmumist. Eriti suuri muutusi tehti varasematel aastatel orgaanilise keemia õpetamise vallas.

Keemia ainekavas soovitatakse rõhutada praktiliste tööde teostamise ja uurimise olulisust. Omandatud teadmised aitavad mõista meid ümbritsevat maailma – eesmärgiks ei ole ainult sümbolitasandil abstraktsete protsesside kirjeldamine. Õpilastel peab olema võimalus leida ise lahendusi ja seoseid. 

On väga oluline, et õpilastel oleks aega uurida lisaks teoreetilistele teadmistele protsesse ka praktiliselt. Õpetajatel peab olema oskus seostada keemilisi protsesse igapäevaelu tegevuste (nt toiduvalmistamine, keskkonnakaitse, meditsiin jne) ja teiste õppeainetega. 

Kuna algajal õpetajal on seoste loomine sageli keerukam ning nõuab rohkem ka aega, siis on lisatud keemia ainekava selgitavasse osasse võimalusi oma tundide rikastamiseks, aine lõimimiseks teiste ainetega, seal leidub nõuandeid hindamiseks, linke erinevate eksperimentide või ülesannete leidmiseks ning õppe diferentseerimiseks. Antud näpunäiteid ei tohi käsitleda etteantud tunnistruktuurina, mida õpetajad on kohustatud jälgima. Kõikidel õpilastel on erinevad tugevused ning õpetajatele peab jääma autonoomsus enda tunni loomiseks.

---

Töörühmades osalesid

• Loodusõpetus: Katrin Vaino, Jana Adari, Merike Kilk, Merit Eier, Reelika Rohtla, Vaike Rootsmaa, Svetlana Gornostajeva.
• Bioloogia: Ana Valdmann, Anna Katt, Külli Relve, Helina Reino, Helen Semilarski, Helin Semilarski, Marje Loide.
• Geograafia: Ülle Liiber, Piret Karu, Katri Mirski, Sergey Sharkov, Gisela Kastein, Vaike Rootsmaa.
• Füüsika: Riina Murulaid, Jaan Paaver, Eveli Raudla, Erkki Tempel, Erkki Soika, Kristel Uiboupin.
• Keemia: Neeme Katt, Katrin Soika, Martin Saar, Liisa-Lotte Aksli-Avastu.