25. septembril korraldas Tartu Ülikooli loodus- ja täppisteaduste valdkond Tartus reaal- ja loodusainete õpetajatele teaduspäeva. 

Teaduspäeva juhatas sisse Tartu Ülikooli loodus- ja täppisteaduste valdkonna dekaan professorLeho Ainsaar, rõhutades oma kõnes õpetamise ja teaduse ühendamise tähtsust. 
„Pakume juba täna mitmeid koolitusi ja üritusi õpetajatele, kuid eriti hea meel on meil uue algatuse, teaduspäeva üle, mis tihendab koolide ja ülikooli koostööd. Peagi 400 aasta juubelit tähistava Tartu Ülikooli eesmärk on teadmisi edastada ja uusi teadmisi luua. Kuna üliõpilased tulevad ülikooli koolidest ja tudengiteta ülikooli ei eksisteeri, sõltub ülikool koolidest ja õpetajate heast tööst,“ sõnas dekaan Leho Ainsaar. „Võtke teaduspäevalt kaasa uusi mõtteid ja inspireerige kolleege!“ innustas ta õpetajaid.

Teaduspäev algas ülevaatega Soome reaal- ja loodusainete õpetajate kogemustest, mida tutvustas Helsingi Ülikooli füüsika- ja keemiahariduse professor Jari Lavonen. Ta tõi esile uurimusliku lähenemise ja probleemipõhiseõppe kui ühe võimaluse reaalaineid õpetada. See meetod nõuab õpetajalt palju ettevalmistusaega. Professor Lavonen märkis, et ka Soome õpetajad tunnevad end ülekoormatuna suure materjalihulga tõttu, mis tuleb tundidesse mahutada. Seetõttu soovitas ta keskenduda tuumikteemadele ja integreerida ülejäänud materjal nende sisse.

Probleemipõhine õpe – mis see on? 
Probleemipõhise õppe eesmärk on püstitada ümbritseva eluga seotud üldise teema raames probleeme ja leida neile lahendusi, kaasates õpilased aktiivsesse töösse (sagedasti väikestes gruppides või isegi paarides) ning soodustades koostöö ja õpetajapoolse tagasisidestamise kaudu õpitu konteksti asetamist. Õpetaja roll probleemipõhises õppes on olla suunaja, mitte teadmiste ettelugeja. Oluline on saavutada õpilastevaheline koostöö ja diskussioon teemal „Milles probleem seisneb?“, „Kuidas probleemi lahendada ja millise strateegiaga?“, „Kui õige on minu lahendus ja millisele lahendusele jõudsid teised õpilased?“. Lõpuks tuleks saavutada ühine arusaam lahendatavas probleemis.  

Kuidas probleemipõhise õppega algust teha? Professor Lavonen soovitab alustada näiteks sellest, et jagada õpilased väikestesse gruppidesse ning paluda neil esitada käsitletaval teemal küsimusi. Seejärel suunata õpilased küsitud küsimuste üle koos juurdlema ning tasapisi hakata liitma õpilasi gruppideks, kus sama protsess uuesti ja uuesti läbi võetakse. 
Lisaks ainetundmisele on kaasatud mitmed ülekantavad oskused nagu näiteks aktiivne kuulamine, meeskonnana töötamine, kokkulepete saavutamine, arutlemine ja oma seisukoha põhjendamine. Probleemipõhine õpe toetab ka õppeainete vahel seoste loomist. 
Loodusteaduste õppekava peab keskenduma mitmele olulisele aspektile, mis aitab õpilastel omandada sügavaid teadmisi ja oskusi. Üks peamisi rõhuasetusi on distsiplinaarsete põhiideede õppimine. Need ideed on olulised teaduse ja tehnika valdkonna lõikes, selgitavad nähtusi, on vajalikud probleemide uurimiseks ja lahendamiseks ning asjakohased isiklikus, kohalikus ja globaalses kontekstis.

Õppekava peab hõlmama ka valdkondadevahelist õpet, mis ühendab eri teadusvaldkondi ja võimaldab õpilastel näha seoseid teadusharude vahel. Õpilaste aktiivne roll teadmiste loomisel ja nende kasutamisel on väga oluline. Õpilased on õppeprotsessi keskmes, kus nad suhtlevad ja teevad koostööd, et luua uusi teadmisi ja rakendada neid reaalses maailmas. See lähenemine soodustab ka karjääripüüdlusi loodusteaduste, tehnoloogia, inseneeria ja matemaatika vallas.

Kristjan-Julius Laak,tehisintellekti nooremteadur Tartu Ülikoolis, on koos kaasprofessor Jaan Aruga kümme aastat uurinud, mil viisil tehisaru õpetamist ja õppimist muudab. Tehisintellekt üksi õppimises muutust esile ei kutsu, palju olulisem on mõelda, milliseid õppijaid vajame, ja mitte mida, vaid kuidas me midagi õpime. Laagi arvates on tänapäeva kooli peamine eesmärk kujundada välja elukestva õppimise harjumus, mille juures on omakorda väga oluline enesejuhtimine. Eneseregulatsiooni oskustele tuleb hakata tähelepanu pöörama juba esimeses klassis. Kui õpilasel puuduvad enesejuhtimise oskused, vajab ta palju välist motivatsiooni ja kontrolli ning tuge. Koroonaaja distantsõppe vormis põrkusid raskustega just need lapsed, kelle eneseregulatsioonioskused olid madalad, seevastu head enesejuhid ei näinud distantsõppes midagi keerulist. Laak pakkus õpetajatele välja mitmed mudelid õpilaste eneseregulatsiooni toetamiseks.
Rauno Neito, kes töötab füüsika õpetajana Kõrveküla Põhikoolis ning läbib haridusteaduste doktoriõpet Tartu Ülikoolis, pühendas oma ettekande sellele, kuidas muuta füüsika õpetamine koolis kaasavamaks. Sarnaselt professor Jari Lavoneniga tõdes ka Neito, et õpilaste huvi reaal- ja loodusainete vastu ei ole ülemäära suur, mistõttu on õpetaja esimene ülesanne aine vastu huvi tekitada. Neito soovitas seda teha käsikäes teema relevantsusega. Tema arvates on õpetajal mõistlik kasutada ära õpilase lühiajalist ehk situatsioonihuvi. Samavõrra oluline on õpilastele selgitada, miks midagi õpetatakse ja miks see meile oluline on. 
Nii Laak kui Neito jõudsid oma esitlustes iseseisva õppimiseni. Õpilases tuleb tekitada tahet ise uurida, lahendada – see eristab teadmist meelelahutusest.

Aeg on muuta harjumusi
Teaduspäeva võttis kokku vestlusring, kus osalesid Heilo Altin, Kristjan-Julius Laak, Rauno Neito, Lauri Kõlamets (TÜ doktorant ja keemia õpetaja) ja Margus Leppik (TÜ molekulaar- ja rakubioloogia instituudi õppekavade programmijuht). Arutamiseks võeti nii õpetajate ootused ülikoolile kui ülikoolide haarde laiendamine koolidesse ja see, kuidas ülikoolid ja üldhariduskoolid saaksid teha vastastikku arendavat koostööd selle nimel, et suudaksime lahendada ühiskonna ees seisvaid üha aktuaalsemaid probleeme.

Vestlusringist jäi kõlama, et õpetaja töömeetodid on muutuste keerises, mistõttu õpetaja peab olema uuendusmeelne, st valmis muutma oma õpetamismeetodeid ja -väärtusi. Õpilased on igal aastal uued, õpetaja aga sama – seega algab muutus õpetajast. Õpetajaamet kätkeb endas ka palju julgust ja väge, sest kui lähtuda arusaamast, et igal sügisel on sinu ees klassitäis puhtaid lehti, on õpetaja võimalus need lehed hästi täis kirjutada.  

Õpetajahariduse ühe puudusena toodi välja õpetaja psühholoogiliste teadmiste nappus ja vähene võime oma ainet õpilaste jaoks atraktiivseks muuta. Rõhutati, et enesejuhtimise oskuste saamine koolist on oluline, kuna see kannab õppijat läbi ülikooli ja on aluseks hiljem tööturul hakkama saamisele. Ülikoolis jäävad puudulike enesejuhtimisoskustega üliõpilased hätta, hea õpilane võib ebaõnnestuda, kuna erinevalt koolist ei tuleta ülikoolis õppejõud enam üliõpilasele tähtaegu meelde. Sellelt pinnalt võivad üliõpilasel tekkida ka juba sügavamad probleemid.

Ühiselt jõuti seisukohale, et tehisintellekt ei hakka kunagi asendama õpetajat. Tehisintellekt on võimalus õpiprotsessi täiendada ja mitmekesistada, kuid õpilaste hariduse kandev roll jääb alati õpetajale.  

Päeva juhtis Tartu Ülikooli tehnoloogiainstituudi haridusrobootika juhtivspetsialist Heilo Altin, kelle sõnul on õpetajate teaduspäev oluline mitte ainult teaduspõhise mõtteviisi kujundamiseks, vaid ka õpetajate inspireerimiseks ja nende töö tähtsuse rõhutamiseks. 

“Eesti edulugu tugineb suuresti meie võimes arendada ja rakendada teadmisi reaal- ja loodusainetes. Just õpetajad on võtmerollis, aidates noortel avastada nende valdkondade tähtsust ja pakkudes neile vahendeid, et kujuneda järgmiseks teadlaste ja inseneride põlvkonnaks. Meie ainuke vara on meie teadmised, ja õpetajad on need, kes seda vara noortele edasi annavad,“ tõdeb Altin.

Teaduspäeva salvestused asuvad siin.