Slide 1

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 2

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 3

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 4

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 5

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 6

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 7

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 8

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 9

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 10

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 11

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 12

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 13

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 14

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 15

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 16

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 17

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 18

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 19

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 20

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 21

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 22

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 23

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 24

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25


Slide 25

Tehnoloogiavaldkonna
õppeainete õpetamisest

Tiia Rüütmann

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus
Tallinna Tehnikaülikool
1

18.01.2014

Tiia Rüütmann












1982 TTÜ keemiateaduskond, keemiaküberneetika
keemiatehnoloogiainsener (Dipl.Eng)
1992 TTÜ keemiateaduskond, teadusmagister MSc (Eng)
2007 Hradec Králové Ülikooli Pedagoogika teaduskond,
Tšehhi Vabariigis, PhD (Educ/STEM)
Bratislava ja Praha Tehnikaülikoolide külalisõppejõud
IGIP Rahvusvahelise Täitevkomitee liige
IEEE EDUCON juhtkomitee liige
TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskuse dotsent
Mentor ja mentorite koolitaja TTÜ-s

[email protected]

2

Esitluse kava





Õpetamisest tehnoloogiavaldkonnas
Kuidas õpetamist parendada?
Mured ja ootused
Kursused õpetajatele TTÜ-s

3

Enne, kui Te sisenete klassiruumi, küsige
endalt: “Kas ma saaksin teha tunnis kõike
seda, mida olen kavatsenud, ka siis, kui
klassiruumis ei oleks ühtegi õpilast?”
Kui vastus on “jah”, siis ärge seda tehke.
Prof Ruben Cubero
US Airforce Academy

4

Tehnikateadused tuginevad
loodusteadustele
IKT

Füüsika, keemia, bioloogia,
geoloogia jt loodusteadused
uurivad loodust ja loodusnähtusi

Tehnikateadused

Tehnikateadused uurivad, kuidas
loodust ja loodusnähtusi
integreeritult rakendada inimese
ja ühiskonna arenguks ning
5
hüvanguks

Rahvusvaheline
Inseneripedagoogika Ühing

www.igip.org
80 liikmesriiki, sh Eesti (TTÜ)
35 akrediteeritud koolituskeskust
6

Kes on tehnikaõpetaja?
Tehnikaõpetaja
 õpetab tehnikavaldkonna õppeaineid nii üld- kui
ka kõrghariduse tasemel




omab kõrgemat akadeemilist tehnilist haridust
(inseneriharidust) õpetataval erialal ja on läbinud
teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse
on teisisõnu insenerpedagoog

7

IGIP (2013)

UNESCO Pariis (1975)

IGIP missioon –
õpetamise parendamine
tehnoloogiavaldkonnas
IGIP töörühmad ja tegevusvaldkonnad










insenerihariduse rahvusvahelised aspektid
teadmiste juhtimine & IKT tehnoloogiahariduses
tehnoloogiaharidus üldhariduskoolis (K-12)
teadusuuringud inseneripedagoogikas &
tehnoloogiahariduses
tehnikaõpetajate koolitus (pedagoogika, didaktika,
metoodika, õppekavaarendus jm)
projektitöö tehnoloogiahariduses
naiste karjäär tehnoloogiahariduses
IGIP (2013)

8

IGIP Inseneripedagoogika
õppekava

Koolitus toimub tehnoloogiaülikoolide juures
Moodulid
Põhi- ja
alusmoodulid

Teoreetilised
moodulid

Praktilised
moodulid

Valikmoodul

Moodul

EAP

PM1

Inseneripedagoogika (STEM didaktika)

6

PM2

Laboratoorse õppetöö didaktika

2

PM3a

Psühholoogilised aspektid tehnoloogiahariduses

2

PM3b

Sotsioloogilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM1

Eetilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

WPM2

Multikultuurilised aspektid tehnoloogiahariduses

1

PM4a

Retoorika, väljendus- ja suhtlemisoskus

2

PM4b

Akadeemiline kirjutamine & lihtsaltmõistetavus

1

PM5

Projektitöö tehnoloogiahariduses

2

PM6

Tehnilised õppevahendid, meedia ja e-õpe

2

WM1

Valikained

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Eraldi/koos

Lisamoodul

Kokku vähemalt

Õppejõud peavad olema läbinud IGIP koolituse

20
9

IGIP (2013)

IGIP Inseneripedagoogiline koolitus
erinevates riikides
Eelduseks eelnevalt läbitud I taseme tehnikaharidus
Variant 1

Variant 2

Eraldiseisev koolitus

Integreeritud koolitus

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
koolitus

min. 20 EAP

Ing-Paed
õppekava
min. 60 EAP

Magister
Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

min. 60 EAP

Diplom

II tase

Tunnistus
Ing-Paed
õppekava
min. 20 EAP

I tase
(Diplomi-, bakalaureuse, magistriõpe)

Integreeritud
inseneriõpe

Tehnikavaldkonna erialad

min. 180 EAP

min. 240 EAP
10

IGIP (2013)

IGIP õppekava tunnustanud
rahvusvahelised organisatsioonid
IGIP
IEEE
ASEE
AaeE
SEFI
FEANI
IFEES
COPEC

Ühiste koolituskeskuste rajamine
maailma tehnikaülikoolides
11

IGIP (2013)

Analoogsed koolitused















Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT)
Zürichi Tehnikaülikool (ETH)
Aalto Ülikool
Rootsi Kuninglik Tehnikakõrgkool (KTH)
Aalborgi Ülikool
Stanfordi Ülikool
Dresdeni Tehnikaülikool
Praha Tehnikaülikool
MADI Moskvas
Bratislava Tehnikaülikool
Tallinna Tehnikaülikool
Kokku 90 ülikoolis

12

IGIP (2013)







Missugune peaks olema ainekava ja tunni
struktuur?
Kuidas tuleks tehnoloogiavaldkonna
õppeaineid õpetada?
Kes peaks õpetama?

13

IGIP (2013)

Ainekava/tunni struktuur
õpetamine/õppemeetod
1 Deduktiivne:
Põhitõed
rakendamine
“Uskuge, teil läheb seda vaja”
2 Induktiivne:
Põhitõed rakenduste kontekstis

“Ma tahan seda teada”
14

IGIP (2013)

Kuidas tuleks õpetada?









õpetaja
õpilane
juhendamine
süvitsi õppimine
“learning by doing”
õppeainete integratsioon
STEM didaktika, aktiivõpe
15

IGIP (2013)

Kes peaks õpetama?
Õpetatavat ainevaldkona väga hästi tundvad
 insenerid
 edukad noorteadlased
 rakendusteadlased
 kogenud praktikud
 valdkonna spetsialistid
 entusiastid, innustunud õpetajad

16

IGIP (2013)

Teadmiste
dimensioon





faktiteadmised - erialaterminoloogia, mõisted,
erialaspetsiifilised faktid, suurused, detailid jne
teooriateadmised - eriala põhielementidevahelised seosed, teooriad, struktuur, mudelid
protseduurilised teadmised - kuidas erialas
midagi praktiliselt teha, eriala uurimismeetodid
metakognitiivsed teadmised - teadmised
oma tunnetusest üldiselt, teadlikkusest,
teadmistest, oma enese tunnetusest
17

Anderson (2001)

Feisel-Schmitz’i
tehnikavaldkonna
taksonoomia











Loob – loob uusi mudeleid, seadmeid, süsteeme, objekte jm
Otsustab – hindab kriitiliselt erinevaid lahendusi ja valib
optimaalsema, annab hinnaguid
Lahendab – kirjeldab, analüüsib, püstitab hüpoteesi,
kavandab ja sünteesib, et modelleerida süsteeme, seadmeid
Seletab – seletab oma sõnadega põhimõisteid, teooriat,
protsessi, arvutuskäiku ja tulemust
Arvutab – jälgib reegleid ja protseduure, kasutab valemites
õigeid suurusi ja jõuab korrektse vastuseni
Defineerib – esitab mõistete definitsioone, on võimeline
esitama mõisteid kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt
18
Feisel (1986)

Tähendusliku õppimise taksonoomia

Hoolivus, huvi

Tähenduslik
Tähenduslik
õppimine
õppimine

19

Dee Fink (2011)

Tasakaalustatud õppimine
Ainekeskne:
 struktureeritud ainesisu
 teaduslikud aineteadmised
 kriitiline mõtlemine
 metoodika
 teadmiste rakendamine
 suhtlemisoskus
 ainete integreerimine

Probleemi-/ praktikakeskne:
 teadmiste rakendamine ja
integreerimine, süntees
 reaalsed ülesanded, ideede
paljusus, kompromiss
 erialased tööoskused
 loovus, innovatsioon
 praktikapõhised teadmised
 aineteadmiste kinnistamine
 täpsus, meeskonnatöö

Me peame õpetamisel arendama ja kasutama mõlemat,
mitte ühte teise arvelt

20

Edström (2012)

Integreeritud õppimine
Põhialuseks:
Tähenduslik + tasakaalustatud õppimine
 teadmised + oskused + reaalsed ülesanded
 probleemõpe, projektõpe, meeskonnatöö
 õppeainete integreerimine
 hoiakud + väärtused + õppima õppimine
 tehnilisi teadmisi ja oskusi tuleb omandada ja
hinnata tehnilises kontekstis ja vastavas
erialakeskses õppekeskkonnas
21

IGIP (2013)

Edström (2013)

Mured ja ootused
















Huvi langus reaalainete vastu
Hirm
Eksimine keelatud
Ülesannete lahendamise kartus
Vähene integreeritus, killustatus
Vähene huvi tehnikavaldkonna vastu, teadmatus
Õpitu teadvustamise ja rakendamise oskus
Teadlike valikute tegemise oskus, otsustusvõime
Suure pildi nägemine, üldistamine, järeldused edaspidiseks
Õppima õppimine, kohusetunne
STEM didaktika laiem kasutamine
Loovuse, analüüsioskuse ja kriitlise mõtlemise arendamine
Julgus nõu ja abi küsida
Koostöö tehnoloogiaõpetajate ja TTÜ vahel
22

Koolitused õpetajatele TTÜ-s














Matemaatika rakendused, reaalsete protsesside uurimine
Majandusmatemaatika alused
Rakenduste loomine Scratchiga
Uurimistöö juhendamine LTT suunal
Keskkonnakeemia
Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. Robootika didaktika
Inseneripedagoogika täiendusõppekava
Energiamoodul
Maateadusest kõigile
Täienduskoolitus tehnikaerialades
Võimalik koostada koolitusi vastavalt õpetajate vajadustele
23
TTÜ Tehnoloogiakooli kursused õpilastele

Õpetamine on imelihtne!

24

Tänan heatahtliku tähelepanu eest!

[email protected]

25