Microbittiä ja elektroniikkaa!

Otin Microbit-ohjelmoinnin lähestymiskulmaksi elektroniikan opetuksen. Elokuun loppupuolella aloitinkin Helsingissä saamamme opetuksen mukaisesti toteutuksen käymällä ryhmäni kanssa läpi suomenkielisestä materiaalista Microbitin perusharjoituksia.

Hajoitukset sujuivatkin hyvin ja aika näppärästi oppillaat sisäistivätkin graafisen ohjelmoinnin perusteita. Aika nopeasti sainkin huomata, että kolme oppilasta sujahti ohjelmoinnin maailmaan kuin kala veteen.

Kun olimme saaneet Microbitit haltuun soveltuvin osin aloitinkin varsinaisen elektroniikan sisällön opetuksen. Virtapiiri suljettuna ja kytkettynä toteutettiin Breadboard-koekytkentälevylle. Kun saimme virtapiirissä olevat ledit syttymään ja sammumaan kytkimme tietenkin suuremman jännitelähteen virtapiiriin ja saimmekin ledit tuhoutumaan.

Tästä lähtökohdasta aloimmekin sitten miettimään ledien suojaamista esivastuksen avulla. Yllättävän nopeasti esivastuksen koon laskeminen saatiinkin haltuun ja ledit eivät enää tuhoutuneetkaan.

Luonnollinen jatkumo olikin sitten moottorin kytkeminen Breadboardille osaksi virtapiiriä. Nyt meillä olikin sitten kaksi komponenttia käytössä ja herätin oppilaitten mieliin kysymyksen, voitaisiinko ledit ja moottori kytkeä koekytkentälevylle ja ohjata niitä Microbitilla?

Koekytkentäalusta on siinä mielessä mukava väline, että sen kanssa ei välttämättä tarvitse tehdä yhtään juotosta. Toki huonoihin kontakteihin törmätään mutta virheen löytäminen ja korjaaminenhan on tärkeä osa elektroniikan oppimista.

microbit2

Ledi ja esivastus kytkettynä Breadboardille. Tähän ei ole kytketty Microbittia, sielu puuttuu!

Moottoreita kytkiessämme huomasimme, että suoraan microbittiin kytkettynä kaikki moottorit eivät toimineet. Mittaustekniikkaa harjoitellessamme oppilaat huomasivat, että ulostulo olikin vain 3v ja iso osa moottoreista vaati suuremman jännitteen.

Tästä sainkin rakennettua aasinsillan siihen, miten saisimme ohjattua ulkoista jännitelähdettä microbitin avulla? Seuraavat tunnit menivätkin sitten transistorin salaisuuksiin perehtyessä.

Nyt meillä jo alkoikin olla se tietotaito ja osaaminen mitä olin ajatellutkin.

Koulumme sai vuosi sitten suurelta paikalliselta yritykseltä lahjoituksena reklamoituja sähköleluja ja RC-autoja. Näistä aloimmekin sitten Maker-ajatuksen pohjalta tutustua niitten toimintoihin ja mahdollisesti uudelleenkäytettäviin osiin.

20161118_191019

Nämäkin olivat menossa kaatopaikalle. Nyt ne toimivat elinteluovuttajina uusiin projekteihin!

Tässä vaiheessa ajatuksenani olikin toteuttaa aiemmin jo opitun sekä sen jälkeen aloitettavan rakentelun myötä robotiikka-ajatusta hyödyntäen jonkinlainen laite, josta löytyvät sekä valot (ledit) että moottori ulkopuolisella jännitelähteellä (sallii toteutuksen suuremmallakin sähkömoottorilla). Laitteen toiminnasta tuli löytyä liike ylös-alas tai eteen-taakse periaatteella. Lisäksi laitteessa on efekti, joka toeutetaan yhdellä tai useammalla LED-kytkennällä. Kun laite on rakennettu, siihen lisätään sielu kytkemällä se Microbittiin ja ohjelmoimalla siihen toimintoja.

Tämä konkreettinen rakennusvaihe osoittautuikin sitten haastavaksi. Oppilaat rupesivat innolla purkamaan käytöstä poistettuja leluja (onneksi tästä ei tullut kustannuksia) ja etsimään niistä hyödynnettäviä osia. Nyt jälkeenpäin voinkin todeta, että minun olisi pitänyt ”rajoittaa luovuutta” aika tavallakin, runsauden pula käytettävissä olevan materiaalin suhteen sokaisi oppilaat.

Sen sijaan, että harkitusti ja järkevästi olisi suunniteltu ja mietitty ja vasta sitten hyvällä maltilla purettu ja talteenotettu käypäsiä osia, oppilaat purkivat lähes kaiken saamansa materiaalin atomeiksi. Monta kertaa saimme huomata, että ”tuossahan olisi hetki sitten jo ollutkin ehjänä tarvitsemamme kokonaisuus”. Nyt käsissä oli vain kasa rikottuja muoviosia, hirveästi ruuveja, pyöriä ja vanhoja paristoja.

Ryhmän toimintaan vaikutti myös huomattavasti suorittavan joukko-osaston rakenne. Myöskään se, että kesken syksyn ryhmäämme vahvistettiin kahdella perhekoulusta tulevalla oppilaalla, ei ainakaan helpottanut työtämme.

Niin tai näin. Jouluarviointiin ei yksikään projektirobo valmistunut. Siitä huolimatta minulle jäi käsitys siitä, että ohjelmointi Microbitilla otettiin hyvin vastaan ja myös elektroniikan tärkeimpiä sisältöalueita käytiin erityisen käytäntöpainotteiseti läpi.

Valmiita produkteja ei tuotettu mutta ehkäpä prosessi olikin tällä kertaa merkittävämmässä roolissa.

Urho Moilanen/Jokirannan koulu/Ylivieska

 

Kahden vuoden kokemuksia kiteytettynä

Kaksi vuotta innokas hanketta takana ja aika kiteyttää ohjelmoinnista asioita, joita on huomannut, ymmärtänyt ja oppinut hankkeen aikana.

Mitä oppilas tarvitsee ohjelmoinnilta?

Oppilas tarvitsee selkeän polun, jota pitkin mennä eteenpäin. Tällä hetkellä kentällä on omasta mielestä valitettavasti liikaa erilaista sillisalaattia tarjolla, josta ei muodostu selkeää kuvaa ja tavoitetta oppilaalle. Ei oppilas mielestäni opi ohjelmoinnista mitään, jos jokaisella opettajalla on eri laitepohja ja ohjelmointiympäristö. Ei ole syvyyttä oppimisessa.

Ohjelmointi alkaa kielen valinnalla. Ohjelmointikieli olisi aina saman kieliperheen jäsen, jossa ohjelmointikielen harjoittelu menee graafisen ohjelmoinnin kautta tekstipohjaiseen ohjelmointiin. Väline/ohjelmointiympäristö ottaa huomioon myös ne oppilaat, jotka ei ole hyviä ohjelmoinnissa. Heillekin löytyy sopivantasoisia tehtäviä ja harjoituksia.

Jatko-opintokelpoisuus. Niin. Tästähän ei ole puhuttu ohjelmoinnissa mitään. Eihän ohjelmoinnista ole mitään hyötyä jos opittua ei pysty soveltamaan jatko-opinnoissa. Olisiko siis paikallaan myös keskustella ammattikoulutuksen ja lukion opettajien kanssa?

Ohjelmoinnin opetus olisi motivoivaa. Motivoivinta olen sen huomannut olevan silloin kun on laite, joka liikkuu ja jonka kanssa saa tehtyä rakentelu yms. tehtäviä. Välineitä olisi oltava myös riittävästi, jotta jokainen oppilas pääsee välinettä käyttämään ajan ja oman ajatuksen kanssa. Ei 26 oppilaan luokassa kolme välinettä riitä mihinkään. Tässä taas mennään taloudellisiin totuuksiin. Jos panostetaan yhteen – saadaan aikanaan riittävästi välineitä. Jos sillisalaattia… ei välineitä ole ikinä riittävästi.

Mitä opettaja haluaa ohjelmoinnilta?

Opettaja haluaa selkeän kokonaisuuden, jonka kanssa pärjää pitkälle. Ohjelmointi tulee melkein kaikille uutena asiana, eikä opettajilla riitä aikaa ja panostusta opetella erilaisia ohjelmointiympäristöjä ja kieliä jatkuvalla syötöllä lisää.

Ohjelmoinnissa pitää olla selkeä linjaus, jonka kanssa pärjää lukuvuodet 3.-9. aivan mainosti. Yksi selkeä kieliperhe, jonka sisällä mennään ja useamman vuoden aikana saa ajettua itsensä sisälle yhteen kieliperheeseen kunnolla. Koulutustakin tarvitaan 😉

Opettajan kannalta selkeintä olisi puhua kirjasarjan hankkimisesta. Hankitaan kouluun yksi kirjasarja ja sillä mennään.

Taloudellisesti on koulussa myös järkevää panostaa yhteen tai kahteen välineeseen, jolloin niitä voidaan vuosien varrella hankkia aina lisää ja pikkuhiljaa välineitä on oikeasti riittävästi kaikille oppilaille.

Yksi tulevaisuuden ongelmakohdista on nivelvaihe 7.lk tultaessa. Jos ei ole mitään yhtenäistä linjaa alakouluissa, jotka syöttävät yläkoulua… niin opettajalla ei ole muuta vaihtoehtoa kuin aloittaa ohjelmoinnin opetus alusta. Silloin on tavallaan menetetty neljän vuoden työ, koska tausta on ollut liian rikkonaista. Mielestäni koulupiiri on pienin yksikkö, jonka sisällä pitää tehdä yhteistyötä ja ohjelmoinnin sisällä.

Kysymyksiä ja vastuksia

No niin…. Nyt on heitetty ilmaan perustavanlaatuisia kysymyksiä ja lukija odottaa tietenkin näihin kysymyksiin vastausta. Esittelen siis oman käsitykseni siitä millaisella kielellä ja välineistöllä pärjää peruskoulussa vuosiluokat 3.-9. todella erinomaisesti. Ensimmäiseksi esittelemme ohjelmointikielen ja lopuksi hieman välineistä.

Ohjelmointikieli C-pohjainen

Asia pitää ajatella kielen kautta. Kieliperhe pysyy ja kehittyy mutta rauta sekä välineet muuttuvat ja kehittyvät jatkuvasti. Itse kirjoittaja on esim. omassa työssään elänyt jo kolme mikrokontrollerisukupolvea lävitse. Väline, joka koululle hankitaan ei ole ikuinen mutta kieli jolla sitä ohjelmoidaan on aina sama.

Miksi C-pohjainen kieli? C-kielelle löytyy todella hienoja graafisia ohjelmointiympäristöjä, joilla ohjelmointi saadaan alkuun. Graafinen ohjelmointi on aina hieman hankalaa ja heti kun oppilas osoittaa kypsyyttä lähteä kokeilemaan ja kirjoittamaan tekstipohjaista koodia niin siihen pitää olla mahdollisuus. Eli tärkein peruste on laaja käyttö, ohjelmointiympäristö ja kieliperheeseen löytyvä laiteympäristö.

Miten opetus käytännössä menee?

Asian huomaa parhaiten neljän kuvan kautta. Ensin tehdään koodi graafisesti. Sen jälkeen käännetään graafinen koodi tekstipohjaiseksi ja tehdään siihen muutoksia, jonka jälkeen kokeillaan mikrokontrolleri Arduinon ohjelmointia jo tekstipohjaisesti. Kaiken takana on saada oppilas oppimaan tapa, millä koodi rakentuu. Oppilas oppii todella nopeasti mitä tarkoittaa yksinkertainen käsky tai ehto. Kaiken ydin on tavallaan se miten niistä yksinkertaisista palikoista punotaan toimiva ja ongelman ratkaiseva koodi.

Välineet ovat siis VEX IQ robotti ja RobotC-ohjelmointiympäristö. Mikrokontrollerina käytetään Arduino Unoa, jota voi ohjelmoida graafisesti S4A tai Arduinon omalla ohjelmalla tekstipohjaisesti. Kaikki ohjelmat ovat ilmaisia. Laitteet maksavat.

VEX IQ on valmis ohjelmoinnin opetuksen sarja, jota ohjelmoidaan C-kielisesti. VEX on maailmalla iso juttu. Arduino on mikrokontrolleri, jolla on maailmalla hirvittävän laaja käyttäjäkunta ja sen mukaisesti hyvin laaja yhteisö, jolta löytyy kaikenlaista hilpaketta ja ohjetta lisää. Esim. 3D-pritterit yleensä tehdään Arduinon MEGA-mikrokontrollerin ympärille.

Välinettä valittaessa on hyvä ajatella välineen käyttöikää ja tulevaisuutta. Ei kauheasti hymyilytä kun huomaa panostaneensa ympäristöön, joka vain kuoli pois kehityksen puutteen takia. Saa aloittaa kaiken taas alusta.

Miltä asia näyttää siis oppilaan kannalta? Katsotaan neljää kuvaa.

Innokas01VEX IQ ja RobotC

Kuvan koodissa painetaan nappia ja valo alkaa vilkkumaan. Vilkkuminen loppuu kun toista nappia painetaan kerran.

Kuvassa toista ikuisesti silmukka – repeatForever.  Ehtolauseita IF= jos (suorita silmukka jos jotain tapahtuu) ja Toista kunnes = repeatUntil (suorita silmukkaa kunnes jotain tapahtuu).

Näin se ohjelmointi alkaa kehittyä.

Innokas02

Tässä graafinen ohjelmakoodi on käännetty tekstipohjaiseksi.

Ensin katsotaan miltä koodi näyttää tekstinä ja millainen sen rakenne on. Tämän jälkeen tehdään koodiin muutoksia ja kokeiluja. Pikkuhiljaa opitaan luomaan koodia tekstinä.

Kommentointi on hirveän tärkeää. Sen kautta oppilas kirjoittaa auki mitä hänen mielestään koodissa tapahtuu ja opettajakin ymmärtää mitä koodissa pitäisi tapahtua. Kommentointi luo oppilaalle pään sisäistä puhetta.

Miten homma toimii Arduinon kanssa?

Innokas03

Tässä on S4A niminen ohjelma. Sillä esim. alakoululla saadaan käytettyä Arduino mikrokontrolleria.

Yksinkertaisia kokeiluja. Liitetään ledi… joka vilkkuu kun painan välilyöntiä.

S4A ohjelmassa pitää kaapelin olla jatkuvasti kiinni.

Arduinolle löytyy erilaisia ohjelmointiympäristöjä eri kieliin. Kertoo Arduinon suosiosta.

Innokas04Tässä sama koodi Arduinon omassa ohjelmointiympäristössä.

Tekstipohjainen ohjelmointi C-kielellä vaatii omasta mielestäni alkuun graafisen vaiheen.

Graafisesti opetallaan yksittäisiä käsitteitä/käskyjä. Kun käsitteitä hallitaan enemmän on helpompaa siirtyä tekstipohjaiseen ohjelmointiin jossa kaikki asiat ei putoa niskaan kertarysäyksellä.

Pyydän lukijaa myös huomaamaan ettei itse laitteista ole yhtäkään kuvaa esillä. Miksi? Koska laitteet muuttuvat ja kehittyvät. Kieli on se taito, joka kantaa kaikkein pisimmälle. Vasta oikea osaaminen ohjelmointikielessä mahdollistaa itse laitteiden todellisen potentiaalin hyödyntämisen. Tulevaisuudessa huomaat vain eräänä päivänä maahantuojan ilmoittavan, että nyt kyseisen laitteen valmistus loppunut ja uusi malli olisi tälläinen. Miksi näin käy? Koska esimerkiksi piirisarjan (INTEL, Microchip, Atmel jne…) suuri valmistaja vain aloittaa uuden piirisarjan tuotannon ja lopettaa vanhan valmistaminen. Siitä käynnistyy ketju, jossa kaikki valmistajat joutuvat päivittämään tuotteensa ja loppukäyttäjä –koulu- huomaa olevansa uusien välinehankintojen edessä. Väline ei ole ikuinen. Toki niitä vanhoja välineitäkin voi käyttää kunnes ovat kestonsa lopussa. Lisää niitä ei saa vain enää tilattua. Samalla kun vanhoja välineitä käytetään hankitaan uutta sukupolvea ja kokeillaan saada aikaiseksi sellainen hyvä siirtymä vanhasta uuteen.

Tässä lyhykäisyydessään oma käsitys siitä miten ohjelmointia pitäisi kouluissa lähteä viemään eteenpäin.

Kiteytettynä:

  1. Mieti ensin kokonaisuutta. Voisiko yhdellä välineellä/kielellä pärjätä koko peruskoulun lävitse? Oma käsitys on, että kyllä voi. Oma valinta olisi VEX IQ ja Arduino. Kieli C-pohjainen.
  2. Taloudelliset realiteetit. Panostamalla yhteen saadaan enemmän.
  3. Ajattele asiaa kielen kannalta. Laitteet muuttuvat ja kehittyvät mutta kieli on aina sama. Opettelemalla yhden kielen kunnolla teet oman työn helpommaksi.
  4. Kun omassa koulussa kaikki käyttävät samaa ”kirjasarjaa” saadaan sinne massa, joka osaa jo ratkoa ongelmia ja neuvoa/opastaa toisiakin.

Lopuksi vielä linkki videoon jolla VEX pörisee suorittamassa annettua tehtävää. Opettaja leikkii koodilla ja kokeilee erilaisia tehtäviä.

Kyllä se siitä lähtee kun kehittää pitkäjänteisesti.

Terveisiä kaikille Turusta
Harri Bläuer  – Raunistulan koulu Kastun yksikkö

Microbit-kokeilut Liperin koulussa

Tutustuimme MicroBittiin kasien tvt:n valinnaisryhmän kanssa. Erilaisten komponenttien puutteen vuoksi aloitimme tekemällä muutamia simppeleitä kokeiluja. Työskentely tapahtui pääasiassa pareittain.

Ensimmäinen työ oli ”radion” koodaaminen ja tervehdyksen lähettäminen naapurille. Koululta löytyi sentään muutama ledi, hauenleukoja ja piuhaa, joten seuraavaksi käytettiin näitä. Työssä piti saada ledi vilkkumaan.

Kolmas projekti oli tehdä ohjelma ja laite sähköttämiseen. Ti-ti-ti-taa-taa-taa-ti-ti-ti. Käytössä oli kuulokkeita. Tämän jälkeen piti tehdä sävellys samalla logiikalla. Kyllähän siitä Ukko-Nooankin tunnisti.

Pekka Kärki, Liperin koulu

Innovaatiokasvatusta ja Micro:bittejä Digioppimisen areenalla

Innokas -verkosto esitteli digioppimisen seminaarissa Helsingin messukeskuksessa toimintaansa ja piti innovaatiokasvatuksesta pajoja. Päivän aikana ehdimme pikakouluttamaan lähemmäksi 100 opetusalan ammattilaista innovaatiokasvatuksen ja micro:bittien saloihin. Pajojen aikana näimme paljon onnistumisen riemua ja asiasta innostumista. Yhdet espanjalaistyyliset tuuletuksetkin onnistumisen riemu sai aikaa. Minna Kukkonen Espoosta hoiti standin pitämisen ja ständin ulkoasusta opetushallituksen edustajat antoivat erityiskiitosta. Jens Lindholm hoiti ruotsinkielisen pajan pitämisen. Suomenkielisen pajan pitivät Lauri Parkkonen Joensuun mediakeskuksesta sekä Petja Pyykkönen ja Jukka Lehtoranta Saimaan mediakeskuksesta.

Pajoissa käytiin läpi innovaatiokasvatusta, micro:bittien peruskäyttöä sekä tekstiviestien lähettämistä radio-toiminnon avulla micro:bitistä toiseen. Ruotsinkielisessä pajassa oli lisäksi esillä reaktiopeli ja micro:bitin avulla tehty auto. Innokkaan toiminta herätti paljon kiinnostusta päivän aikana ja sosiaaliseen mediaan ilmestyi useita kuvia toimintapajasta.

Innovaatiokasvatusta viedään jatkossa eteenpäin ja Innokas-verkosto tulee järjestämään siihen liittyvää koulutusta. Seuraa Innokas-verkoston toimintaa nettisivujen sekä sosiaalisen median kautta ja tule mukaan koulutuksiin.

 

Jukka Lehtoranta, Saimaan mediakeskus, Lappeenranta

Micro:bit oppilasprojekti Tyryn koulussa

Valkeakoskella Tyryn koulussa Micro:bitit otettiin pilottikäyttöön yhden 8.lk ryhmän kanssa ja 9.lk matematiikan valinnaisen ryhmän kanssa. Suunnitelmissa on käyttää Micro:bittejä ensi lukuvuonna 8.lk ohjelmoinnin opetuksessa sekä seuraavana vuonna 9.lk kanssa.

8.lk ryhmä on tutustunut syksyn aikana 3-4 oppitunnin verran Micro:bitteihin. Ryhmän kanssa on tehty perusharjoituksia ja innostuneet oppilaat omin päin soveltaneet eteenpäin laitteen (led-valot -> animaatio, noppa luvuilla -> silmäluvuilla, radiotoiminnon käyttö). Suunnitelmissa olisi kevätlukukaudella, kun ryhmälle tulee lisää tunteja valinnaiskurssin myötä, toteuttaa isompi innovointiprojekti yhdessä kuviksen valinnaisryhmän kanssa. Toivottavasti saadaan tämä projekti yhdessä kuvisopettajan kanssa toteutettua.

9.lk matematiikan valinnaisryhmä toteutti melko rennon ohjelmointiosuuden, jossa ensin pyrittiin harjoittelemaan noin viiden oppitunnin puitteissa graafista ja tekstipohjaista ohjelmointia (Scratch ja Python), jonka jälkeen harjoiteltiin Micro:bitin perusominaisuuksia. Sitten oppilaat koitettiin innostaa ideoimaan ja innovoimaan omaa projektiaan. Pohjana käytettiin Micro:bit-koulutuksessa pidettyä innovointisessiota jota koitettiin soveltaa tälle ryhmälle.

https://sway.com/pwrXhMYEDOD65hNI?ref=Link

Meillä ei ollut elektroniikan tykötarpeita käytössämme (ihan muutama ledi, moottori ja summeri) ja oppilaat eivät niitä sitten oikein ottaneetkaan käyttöönsä. Osa oppilaista takelteli todella paljon heti tässä alkuvaiheessa. Jonkin verran tuli kommenttia, että vaikea suunnitella, kun ei tiedä mitä laitteella voi tehdä. Koitimme päästä tästä tuskastelusta yli ja töihin. Oman työn suunnittelu oli kuitenkin oppilaille todella hankalaa.

Osa töistä jäi kesken johtuen liian suurista haaveista toteutuksen suhteen. Useimmat suunnitelmat olivat kuitenkin ihan hyviä ja paremmalla ajankäytöllä olisivat voineet toteutuakin.

Yksi oppilasryhmä suunnitteli pelin, jossa voisi toisella micro:bitillä lähettää ammuksen tietystä kohdasta ja toinen Micro:bit näkisi ammuksen tulevan, koittaisi omalla ”aluksellaan” väistää ja lähettää oman ammuksensa liikkeelle. Tämä oli kunnianhimoinen yritys. Oppilaat toki löysivät netistä apuja tähän, mutta silti peliin jäi pieni ongelma eikä se ihan toiminut. Emme osanneet aikataulumme puitteissa korjata vikaa koodissa.

Yksi oppilasryhmä suunnitteli palohälyttimen, jossa hyödynnettäisiin Micro:bitin valosensoria. Tätäkään ei aivan toimivaksi saatu, mutta idea oli hyvä ja lähelle päästiin. Ohessa kuva palohälytinryhmän raportista, johon oli saatu myös kuvaa koodista.

Ohjelmoinnissa ja Micro:bitin kanssa oppii koko ajan itsekin lisää ja harjoittelua jatketaan.

Teemu Kariniemi & Elina Lehtelä, Tyryn koulu (7.-9.lk), Valkeakoski

Koko Suomi koodaa-hankkeen yhteenvetoa Kuopion suunnalta

Tervehdys Kuopiosta! 

 

Hieno Koko Suomi koodaa- hanke alkaa pikkuhiljaa olla paketissa. Tänäkin syksynä on Kuopiossa tehty jälleen monenlaisia juttuja Koko Suomi koodaa-hankkeessa ja ohjelmoinnin ja robotiikan parissa. Koko Suomi koodaa tapahtumassa opettajat pääsivät opettelemaan Micro:bittien ohjelmointia sekä Lähtölaukaus koodaukseen ja robotiikkaan-pajassa mm. Lego WeDo:n kautta alkeisrobotiikkaa. Samat aihepiirit olivat esillä myös Kuopion Tutor-opettajien syksyn ensimmäisessä koulutuspäivässä sekä Konneveden Löytöretket-seminaarissa. 

 

Koulujen arjessa ohjelmointi ja robotiikka ovat vielä aihepiireinä uusia ja tästä johtuen ohjelmoinnin ja robotiikan opetusta on kysytty paljon aiheeksi tvt-tukihenkilöiden pitämille oppitunneille. Työkaluina on käytetty mm. Lego Mindstorms EV3-education, Lego WeDo 2.0, Alpha 1, Beebot sekä Micro:bit-robotiikka ja ohjelmointivälineitä. Tämän lisäksi ohjelmointia on opiskeltu code.orgin, Swift Playgroundsin, Scratchin, Scratch juniorin sekä muiden ohjelmointikielten ja sovellusten kautta.  

 

Mukavia juttuja on tehty Koko Suomi koodaa-hankkeen puitteissa kuluneen parin vuoden aikana.  Kiitokset kaikille mukana olleille, tästä on hyvä jatkaa taitojen kartuttamista ja uuden innovointia!

 

Juho Laitinen 

Tvt-tukihenkilö 

Innokas-koordinaattori 

Kuopio 

Innokas on verkosto, johon todella kannattaa kuulua!

Oulun alueella Innokkaan toiminta on ollut viime vuosina aktiivista. Erittäin moni opettaja on vuosien varrella saanut laadukasta ja ajankohtaista koulutusta mm. teknologiaan, 2000-luvun taitoihin, uuteen opetussuunnitelmaan ja monialaisiin oppimiskokonaisuuksiin liittyen. Myös oppilaiden tietotaito on karttunut sekä välillisesti koulutuksissa olleiden opettajien että suoranaisesti Innokkaan toiminnan kautta. Rajakylän teknoluokan oppilaista moni on saanut olla jopa kouluttamassa opettajia Innokkaan koulutuksissa kouluttajien tukena. Innokkaan toimintaa on myös esitelty paikallisilla koulutusseminaareilla; @kOulu-messuilla ja OPI-päivillä.

Kiinnostaako koodaus 2016

Teknoluokan oppilas Kosti auttaa EV3-robottien koodauksessa Sannaa ja Emmiä.

Suuri osa Innokkaan paikallista toimintaa on Innokkaan järjestämät valtakunnalliset koulutuskiertueet, jotka ovat saaneet suurta kehua ajankohtaisista aiheista sekä hyvin organisoiduista laadukkaista tapahtumista. Perinteisesti Oulun alueella Innokkaan koulutukset on täyttyneet muutamasa vuorokaudessa aktiivisten ja Innokkaiden opettajien halutessa mukaan kehittämään itseään ja työyhteisöään. Tästä syystä olemme järjestäneet yhden valtakunnallisen kiertueen sisältöjä mukailevan koulutuspäivän sekä lukuisia muutamista iltapäivistä koostuvia kokonaisuuksia. Näiden lisäksi Innokkaan kouluttajia on hankittu moniin koulujen ja alueiden VESO-päiviin.

Kiinnostaako koodaus 2016

Opettajien uuden oppimisen intoa Kiinnostaako koodaus 2016 -kiertueella.

Alueen Innokas-toiminta on herättänyt myös kansainvälistä kiinnostuta Yhdysvaltain suurlähetystön sekä Aasialaisten ja Eurooppalaisten opettajaryhmien vieraillessa koulullamme ja ihastellessa mm. oppilaiden osaamista teknologian ja innovaatiokasvatuksen saralla.

Suurlähetystön vierailu

Cedric esittelee Yhdysvaltain suurlähetystön vierailijoille teknoluokan kaupunkiprojektia.

Yhtenä hienoimmista Innokas-verkoston toimista on kansallisten ja alueellisten robotiikka- sekä innovaatiokilpailujen järjestäminen. Oulun alueella on järjestetty kaksi robotiikan aluemestaruuskisaa. Tulevana keväänä järjestetään kolmas Luma-keskuksen StarT-tapahtuman yhteydessä. Aluemestaruuskilpailuissa oppilaat pystyvät varsin pienellä valmistautumisella osallistumaan ja pitämään hauskaa, sekä ennen kaikkea oppimaan lisää robotiikasta ja ohjelmoinnista. Viime keväänä meillä oli kunnia vuorostamme järjestää vuosittainen valtakunnallinen Innokas-tapahtuma. Tulevana keväänä näemme toivottavasti runsaan joukon Oulun alueen innokkaita oppilaita mukana Tampereella järjestettävässä Innokas2018-tapahtumassa.

Aluemestaruuskisat 2016

Aluemestaruuskilpailuissa riittää jännistystä. Tässä oppilaat seuraavat sumofinaalia syksyllä 2016.

Yhtenä keskeisenä tehtävänä Innokasverkoston aktiiveilla on opetuskäyttöön soveltuvan teknologian uusimpien laitteiden testaaminen ja pedagogisesti vahvalla pohjalla olevan opetusmateriaalin tekeminen. Meitä on vuosien varrella konsultoitu lukuisten teknologiavälineiden ja opetusmateriaalien hankinnassa sekä oppimisympäristöjen luomisessa. Olemme saaneet itsekin huomata millaista intoa ja osaamista Innokas-verkostossa on valtakunnallisesti. Kaikkein hienointa on se, että kaikki verkostoaktiivit jakavat erittäin mielellään omaa osaamistaan ja kokemuksiaan. Tämä todellakin on verkosto, johon kannattaa kuulua!

Kiitos kaikille koulutuksissamme käyneille opettajille sekä koko Innokkaan väelle kuluneista vuosista, toivottavasti antoisa yhteistyö jatkuu vielä pitkään!

Mukavaa joulun odotusta kaikille,
Oulun alueen aluekoordinaattori Jussi Näykki sekä alueen innokkaat kouluttajat

Robottinopat matematiikan opiskelussa

Mikkelin lyseon 8. luokkalaiset ottivat micro:bit-robotit vastaan mielenkiinnolla ja kokeilunhaluisina. Muutaman tunnin tutustumisen ja kokeilujen jälkeen oppilaat saivat tehtäväkseen suunnitella ”arpakuution” annettuun matemaattiseen peliin. Nopan suunnittelussa huomioitiin todennäköisyyksiä ja pohdittiin erisuuruisten- ja merkkisten lukujen sopivuutta peliin, ja tietysti: pelin voittamiseen. Jokainen pari suunnitteli ja toteutti omanlaisen noppansa ja osallistui sillä peliin kokeilujakson viimeisellä tunnilla.

Suurin osa oppilaista olisi mielellään jatkanut micro:bitin kannassa työskentelyä ja ryhtynyt suunnittelemaan erään oppilaan sanoin ”oikeita robotteja”. Tässä vaiheessa lukuvuotta kuitenkin aikataulut pakottivat meidät siirtymään ainakin toistaiseksi takaisin perinteisemmän matematiikan pariin. Micro:bitit eivät kuitenkaan siirtyneet kaapin perälle pölyttymään vaan vain hetkeksi lepäämään…

Positiivisin, vaikkakin aikataulun rajoittamin kokemuksin

Olli Alamäki, matemaattisten aineiden lehtori, Mikkelin lyseo

Quiver – lisättyä todellisuutta varhaiskasvatukseen ja esiopetukseen

Tämä blogiteksti on kirjoitettu Quiver-sovelluksen käytöstä saatujen havaintojen perusteella, kun sitä kokeiltiin Tampereen Mäntykadun päiväkodissa ja Lentäväniemen esikoulussa. Kokeilu on osa Innokas-verkoston VISIOT-hanketta. Quiver on lisättyä todellisuutta (AR) hyödyntävä sovellus, joka sopii erityisen hyvin varhaiskasvatukseen ja esiopetukseen, mutta miksei myös peruskouluun (tästä lyhyesti lisää tekstin lopussa). Ideana on värittää värikuvia jotka ”alkavat elää”, kun niitä katostaan tabletin näytön läpi. Osa kuvista on luonteeltaan pedagogisia (esimerkiksi tulivuoren purkautuessa sen sisällä liikkuvan aineen kulkua havainnollistavia). Jotkut kuvista taas sisältävät yksinkertaisia pelejä (esimerkiksi paloautolla leikkimistä tai lumihiutaleiden keräämistä pingviinin avulla).

Aloitetaan sovelluksen käyttämisestä. Quiver-sovellusta käyttö vaatii, että sovellus asennetaan tabletille. Sovellus on saatavilla Play-kaupasta (Android) ja Apple Storesta. Seuraava askel on ladata Quiverin nettisivuilta (http://www.quivervision.com/coloring-packs/) värityskuvia ja tulostaa ne. Jotta sovellus tunnistaa värityskuvan, pitää se ladata laitteelle. Tämä tapahtuu automaattisesti, kun sovelluksen avaa ja katsoo kyseistä tulostettua kuvaa sen läpi – tässä vaiheessa kuvan ei tarvitse olla väritetty. Quiverin nettisivuilta värityskuvat ladataan paketteina (Coloring Packs). Jokainen paketti pitää erikseen ladata tabletille. Lataus on hyvä tehdä ennen kuin lapsien kanssa alkaa sovellusta käyttämää. Tämä vaihe edellyttää luonnollisesti, että tabletti on yhdistetty nettiin. Kun kuva on ladattu laitteeseen, ei nettiä enää tarvita. Sovellusta voi siis käyttää, vaikka nettiyhteyttä ei olisi saatavilla (kunhan lataus on tehty etukäteen!). Sovellusta käytettäessä on havaittu, että se ei välttämättä tunnista kaikkia kuvia. Valtaosa kuvista kuitenkin toimii kuten pitää. Etukäteen kannattaa siis varmistaa, että sovellus tunnistaa kaikki kuvat, joita halutaan käyttää.

Kun edellä mainitut valmistelut on tehty, voidaan Quiveria alkaa käyttää lasten kanssa. Aluksi lapsi värittää jonkun tulostetun kuvan. Kokeilun perusteella niin värikynät kuin tussivärit sopivat kuvien värittämiseen. Kun väritys on tehty, ottaa lapsi tabletin ja katsoo kuvaa tabletin näytön läpi. Tässä vaiheessa lasta kannattaa hieman ohjata. Kun kuvaa ei katsota oikealla tavalla näytön läpi, näkyy se näytössä punaisena. Kun kuva saadaan sopivasti näyttöön, muuttuu se hetkeksi siniseksi, jonka jälkeen homma alkaa toimia ja kuva ”alkaa elää”! Mikä maagisinta, kuva näkyy näytössä väreillä, jolla lapsi on sen värittänyt. Tablettiin kannattaa laittaa äänet päälle, sillä kuvat sisältävät musiikkia ja erilasia ääniefektejä. Tässäpä muutama kuva ja video kokeilusta.

Päiväkodin lapset aloittavat värittämällä tulosteita

Välillä tarvitaan aikuisen ohjausta

Värityksen ei ole pakko tapahtua pöydän ääressä kuten esikoululaiset näyttävät

Kuva on kätevä asettaa lattialle tarkasteltavaksi

Ihmettelyn iloa päiväkodissa:

Mitä sitten havaittiin ja mitä ajatuksia syntyi?

– Suuri osa lapsista innostui värittämisestä. Aikuiset kertoivat, että lapsetkin, joita värittäminen ei tyypillisesti kiehdo, tekivät sitä mielellään.

– Nykyaikana tvt-taidot ovat isossa roolissa elämässämme. On tärkeää, että lapsi oppii jo pienestä pitäen käsittelemään tekniikkaa. Läppärin käyttö on pienille lapsille haastavaa, ehkäpä jopa turhan vaikeaa. Tabletin ja Quiverin käyttö sen sijaan sujuu lapsilta varsin hyvin ja samalla opitaan tabletin peruskäyttötaitoja – eteenkin kun Quiver on hyvin helppokäyttöinen sovellus.

– Lapsi oppii kädenkäyttötaitoja. Quiveria käytettäessä joutuu yhdellä kädellä pitämään tablettia ja toisella kädellä käsittelemään sen näyttöä. Tämä ei ole mikään helppo asia pienelle lapselle. Kuten kuvista havaitaan, niin päiväkoti-ikäiset tarvitsevat joissain kohdissa aikuisen tukea sovelluksen käytössä.

– Lapsi oppii kehonhallintaa. Aluksi lapset tuijottivat kuvia suoraan tabletin näytön läpi. Kun heitä ohjasi liikkumaan, huomasivat he, että kolmiulotteisia kuvia voi tarkastella joka puolelta. Voidakseen tarkastella kuvaa eri kulmista, pitää lapsen osata liikkua varsin sujuvasti. Tämä ei suinkaan ole niin helppoa kuin voisi luulla, sillä tabletin näytön pitää osoittaa koko ajan värityspaperiin.

– Esikoulun opettajat keksivät ottaa Quiverin osaksi vanhempainiltaa, joka toteutettiin erilaisten pisteisen avulla. Yhdellä näistä pisteitä lapsi huoltajansa kanssa väritti Quiver-kuvan ja tarkasteli sitä tabletin läpi.

Lopuksi voidaan todeta että merkittäviä eroja esimerkiksi innokkuudessa ei päivähoitoikäisten tai eskareiden välillä ollut. Molemmat ryhmät osasivat käyttää sovellusta. Esikoululaiset luonnollisesti käyttivät sitä sujuvammin ja moniulotteisemmin. Ensimmäiselle kokeilukerralle kannattaa varata aikaa 1 – 2 tuntia.

Entä tekstin alussa mainittu peruskoulu? Ennen kuin sovellusta lähdettiin kokeilemaan päiväkotiin ja esikouluun, varmistettiin sovelluksen toimivuus erään 7. luokan kanssa. Tarkoitus oli varmistaa, että kaikki värityskuvat oli ladattu jokaiselle tabletille ja että homma muutenkin toimii. Tapahtui kuitenkin seuraavaa. Yllätykseksi oppilaat alkoivat innoissaan värittää kuvia! He aidosti pitivät värittämisestä. Koko tunti sujuikin rauhallisesti oppilaiden väritellessä kuvia ja tutkiessa niitä näytön läpi. Tämä sai edelleen pohtimaan, että Quiver voisi olla yksi keino rauhoittaa opetusryhmää tarpeen tullen. Onhan aikuisillekin värityskuvia, jotka ”mindfulness-efektin” vaikutuksesta auttavat heitä esimerkiksi rentoutumaan. Eli peruskoulun opettaja; eipä muuta kuin kokeilepa Quiveria luokassasi, saatat yllättyä positiivisesti!

Kiitokset tämän blogitekstin sisällön tuottamisesta Tampereen Mäntykadun päiväkodille ja Lentäväniemen esikoululle!

Tommi Savikko, yläkoulun matemaattisten aineiden opettaja, Wivi Lönnin koulu, Tampere

Teknoluokkatoiminta ajankohtaisempaa kuin koskaan

Viime aikoina mediassa on paljon ollut esillä etenkin kaksi opetukseen liittyvää laajempaa kokonaisuutta: Tyttöjen vähäinen hakeutuminen tekniikan alalle sekä poikien koulumenestys . Suomalaiset tytöt ovat maailman huippuja luonnontieteissä perusopetuksen aikana, mutta silti ani harva valitsee teknologiaan liittyvän jatko-opiskelupaikan. Kansantalouden kannalta olisi äärimmäisen tärkeää saada valjastettua merkittävästi suurempi osa tästä osaamispääomasta tekniikan pariin.

Oulun rajakylän koulun teknologiapainotteiset luokat ovat vahvasti mukana Innokas-verkoston toiminnassa. Pyrimme innostamaan tyttöjä kiinnostumaan teknologiasta teknologiapainotteisen luokan mallin kautta. Parhaillaan 5. luokkalaiset mm. suunnittelevat ja valmistavat pukinkonttiin ostettavaksi koruja, joilla kartutetaan luokkaretkikassaa. Osa luokasta kehittää samaan aikaan VR-laseja, jotka niinikään valmistunevat juuri sopivasti joulun alla, tässäkin vinkki joululahjaksi. Mikä olisikaan parempi tapa innostaa lapsia pienestä pitäen yrittäjyyteen, tuotesuunnitteluun ja designiin. 3. luokan teknot työstävät parhaillaan pehmolelulle led-valaisinta, joka auttaa luokan maskottia selviämään pimeästä talvesta kotipesässään. Myöhemmin valosta on iloa myös oppilaiden kotona esim. nukkekodissa tai yövalaisimena.

Teknoluokkamallilla on havaintojemme mukaan merkittävä vaikutus etenkin poikien koulumotivaatioon ja sitä kautta oppimistuloksiin. Monet pojat ovat arkielämän ongelmien, vierailujen/vierailijoiden ja tekemällä oppimisen kautta innostuneet opiskelusta. He ovat huomanneet teorian ja käytännön välisiä yhteyksiä ja saaneet ratkoa itseään askarruttavia teknologisia pulmia. Vielä tällä hetkellä teknologiapainotteisen luokan mallin toimivuudesta ei ole tutkimustuloksia saatavilla, mutta vuoden sisällä luokan toiminnasta on tarkoitus valmistua ainakin kolme julkaisua: yksi artikkeli kasvatustieteelliseen julkaisuun sekä kaksi pro gradu –tutkielmaa.

Tämä syksy on ollut teknologiapainotteisen luokan juhla-aikaa, sillä koulumme ensimmäinen teknoluokka siirtyi jo yläkoulun puolelle. Lisäksi suurta iloa on aiheuttanut se, että olemme saaneet luotua ympärillemme lähes koko maan kattavan teknoluokkaverkoston, jonka toimintaa voi seurata yhteisestä blogistamme. Viime keväänä kokoonnuimme ensimmäisen kerran täällä Oulussa. Seminaarissa tulevat teknoluokkien vetäjät tutustuivat teknologiapainotteisten luokkien teoriataustaan, teknologiateollisuuden merkitykseen kansakunnallemme, yritysyhteistyöhön, meidän tekemiimme projekteihin ja niin edelleen. Luonnollisesti verkostoituminen on aina yksi tärkeimmistä asioista tällaisissa seminaareissa. Syksyn 2017 ensimmäinen yhteinen teknoluokkien lähitapaaminen toteutettiin Kuopiossa 9.-10.11.2017. Mukana oli runsas osanotto teknoluokkatoimijoita Kuopiosta, Lappeenrannasta, Oulusta, Lapualta, Rovaniemeltä sekä Espoosta. Kahden päivän aikana esiteltiin teknoluokan käynnistymistä eri paikkakunnilla, kouluttauduttiin 3D-suunnittelun, Micro:bit- ja Lego Mindstorms EV3- robotiikan ihmeelliseen maailmaan, käytiin tutustumassa lääketieteellisiin robotiikkajärjestelmiin New Iconin vieraana sekä suunniteltiin yhdessä tulevaa. Syksyn aikana teknoluokkien toiminta on pyörähtänyt mahtavasti käyntiin ympäri Suomen ja tästä on erittäin hyvä jatkaa lukuvuotta eteenpäin!

Keskeinen osa teknologiapainotteisten luokkien toimintaa on yritys- ja korkeakouluyhteistyö. Suuri kiitos lukuisille koulun ulkopuolisille tahoille, joiden kanssa meillä on ollut kunnia saada työskennellä useissa teknoprojekteissamme. Toivottavasti yhteistyö jatkuu ja saamme mukaan myös muita innokkaita oman alansa erityisosaajia tuomaan omaa henkistä pääomaansa tulevaisuuden teknologiatoivojen opintiellä. Onneksemme olemme myös mukana Innokas-verkostossa, josta olemme saaneet, ja tiedämme saavamme tulevaisuudessakin, paljon tukea, apua ja yhteistyömahdollisuuksia. Teknologiapainotteisten luokkien toiminta on herättänyt paikallisissa yrityksissä suurta kiinnostusta ja kiitosta myös siksi, että heillä on viime vuosina ollut ajoittain ongelmia saada motivoituneita ja osaavia työntekijöitä. Meidän yhteinen visiomme on, että teknoluokkamallin leviämisen myötä yrityksille on jatkossa runsaasti tarjolla juuri heidän tarpeisiinsa sopivia teknologiataitajia.

Mikäli sinua kiinnostaa aloittaa teknologiapainotteinen luokka, niin ota rohkeasti yhteyttä!

Mukavaa joulun odotusta,
Oulun Rajakylän teknotiimin puolesta
Jussi Näykki  etunimi.sukunimi[at]ouka.fi