Matematiikka ja luonnontieteet opetussuunnitelmassa

Keväällä 2003 PISA-arviointiin osallistuneet yhdeksäsluokkalaiset olivat pääsääntöisesti opiskelleet vuoden 1994 opetussuunnitelmien perusteiden mukaisesti. Matematiikan osuus näissä asiakirjoissa pohjautui vahvasti vuonna 1992 asetetun kansallisen matematiikan opetuksen kehittämistyöryhmän antamiin opetuksen kehittämisen suuntaviivoihin. Työryhmän perustaminen juonsi juurensa 1980-luvun loppupuolella tehtyyn kansainvälisen matematiikan oppimistulosvertailuun, ns. Kassel-tutkimukseen, jonka pohjalta Leikolan komitea (1987–89) suositti uudistusten tekemistä matematiikan opetukseen sekä työryhmän perustamista sitä varten.

Työryhmä ehdotti, että opetuksessa pyrittäisiin

• tavoitepohjaiseen opiskeluun,
• matemaattisen informaation luokitteluun,
• korostamaan matemaattisen tiedon hankinnan ja käytön merkitystä, ongelmanratkaisua sekä
• kiinnittämään erityishuomiota erilaisiin oppimistyyleihin.

Monet näistä työryhmän ehdotuksista ja perusperiaatteista kirjattiin lähes sellaisenaan vuoden 1994 matematiikan opetussuunnitelman perusteisiin.

Luonnontieteiden opetuksen kehittämistä on tarkasteltu mm. matemaattis-luonnontieteellisen perussivistyksen komitean loppumietinnössä (1998–99) (Leikolan komitea) ja luonnontieteiden koulutuksen arviointiryhmän muistiossa (1992). Molemmissa asiakirjoissa ehdotettiin opetuksen muuttamista tutkivaan ja kokeellisempaan suuntaan. Lisäksi korostettiin oppilaan tiedon käsittelytaitojen kehittymistä. Vuoden 1994 opetussuunnitelman perusteissa nämä olivat keskeisiä periaatteita. Opetussuunnitelman perusteet laadittiin tavoitepohjaisiksi, ja käsitteiden ymmärtäminen ja tiedon soveltaminen kohosivat keskeisiksi taidoiksi. Tavoitteissa korostettiin myös luonnontieteellisen tietämyksen yhteyttä ympäristöongelmien ratkaisuun.

Keväällä 2006 PISA-arviointiin osallistuneet yhdeksäsluokkalaiset ovat pääsääntöisesti opiskelleet vuoden 1994 opetussuunnitelmien perusteiden mukaisesti. Vuonna 1999 julkaistuissa perusopetuksen päättöarvioinnin kriteereissä kuvattiin hyvä osaaminen huomattavasti vuoden 1994 perusteita tarkemmin sekä tietojen että taitojen osalta. Uudet opetussuunnitelman perusteet otettiin käyttöön 16.1.2004 alkaen. Luonnontieteissä opetussuunnitelmien perustetyö pohjautui aiemmin tehtyyn kriteerityöhön. 

Uudistetuissa opetussuunnitelman perusteissa

• kiinnitetään entistä enemmän huomiota eri luonnontieteiden tiedonrakenteisiin ja tiedonhankinnan tapoihin sekä niiden sovelluksiin.
• pyritään tiedon syvälliseen ymmärtämiseen tutkivan oppimisen keinoin
• ongelmakeskeinen lähestymistapa ja kokeellinen työskentely ovat opetussuunnitelman perusteiden mukaan luonnontieteiden opetukselle ominaisia
• opetussuunnitelman tavoitteet, keskeiset sisällöt ja hyvän osaamisen kuvaus painottavat luonnontieteissä monipuolista opiskeluympäristöä.

Fysiikan opetuksen tavoitteena on, että oppilas oppii hahmottamaan ympäröivää monimutkaista maailmaa ja siitä muodostettuja fysikaalisia prosesseja kuvaavia malleja. Tämän takia empiirinen tutkimus ja sen pohjalta muodostettavat fysikaaliset mallit ovat tärkeitä.