Kirjoittajan arkistot: Ilmari Hannula

Tietoja Ilmari Hannula

Project designer in Innokas Network

Pro-gradu tutkielma aiheesta ”Alakoulun opettajien käsityksiä ohjelmoinnin opettamisesta”

Moikka!

Täällä kirjoittelevat Jenni ja Anniina. Olemme luokanopettajaopiskelijoita Jyväskylän yliopistosta ja olemme kuluneen vuoden aikana kirjoittaneet Pro-gradu tutkielmaa aiheesta ”Alakoulun opettajien käsityksiä ohjelmoinnin opettamisesta”. Tutkielmassamme olemme tehneet yhteistyötä Innokas-verkoston kanssa. Tässä blogikirjoituksessa haluamme avata, millainen tämä prosessi on ollut ja millaisia tuloksia tutkielmassamme nousi.

Tutkielmamme käynnistyi rytinällä joulukuussa 2017, jolloin keksimme kumpaakin kiinnostavan aiheen: ohjelmoinnin opettaminen. Tähän asti olimme palloilleet eri aiheiden kanssa ja hylänneet yhden toisensa jälkeen. Tämä aihe kuitenkin nousi ylitse muiden sen ajankohtaisuuden ja oman mielenkiinnon takia.

Kun ensimmäisen kerran kuulimme opintojemme alkutaipaleella, että ohjelmoinnin opetus on otettu osaksi opetussuunnitelmaa, ajatus herätti vahvaa ihmetystä; minkä ihmeen takia? Ajatusta ehdittiin sulattelemaan ja tulevaisuuden kouluun tähtäävän Opet Pilvissä -kotiryhmämme kanssa tutustuimme aiheeseen tarkemmin. Pikkuhiljaa aloimme ymmärtää syitä, miksi ohjelmoinnin opetus olisi alakoulussa hyödyllistä. Halusimme gradumme aiheeksi jotain, joka kiinnostaa kumpaakin ja josta olisi hyötyä myös tulevaisuudessa. Lopulta ohjelmoinnin opettaminen valikoitui aiheeksi ja näkökulmaksi luokanopettajien näkemykset aiheesta. Halusimme tutkia miten opettajat suhtautuvat ohjelmoinnin opettamiseen, pitävätkö he ohjelmoinnin opettamista tärkeänä, onko ohjelmoinnista tarjottu riittävästi tukea sekä kuinka opettajat eheyttävä ohjelmointia muuhun opetukseen.

Aihe imaisi nopeasti mennessään ja kun molempien kalenterit saatiin melko tyhjiksi, tutkielma lähti etenemään melko vauhdikkaasti. Tutkielman edetessä ohjaajamme ehdotti, että voisimme tehdä yhteistyötä Innokas -verkoston kanssa. Yhteistyö laitettiin vireille ja päädyimme tekemään tutkimuksemme haastattelut Lappeenrannassa.

Haastateltavat etsittiin yhteistyössä Innokas -verkoston avulla ja tutkimukseen valikoitui lopulta seitsemän haastateltavaa. Haastateltavilta nousi esiin hyvin erilaisia näkemyksiä ohjelmoinnin opetuksesta, mutta myös paljon yhtäläisyyksiä löytyi. Oli hauska huomata, että jokaisesta haastattelusta nousi jokin uusi asia esiin, ja sen takia jokainen haastattelu tuntui yhtä tärkeältä.

Tutkimuksemme aineistosta valikoitui tulos-osioon viisi eri teemaa: ohjelmoinnin opetus alakoulussa, koulutus ja tuki, kouluyhteisön asenne ohjelmointia kohtaan, ohjelmoinnin merkitys osana opetusta, sekä ohjelmoinnin opetuksen haasteet.

”Kokeillaa,kokeillaa, ai hitto törmas päi seinää, mikähä täs on vial?”

Seuraaksi esittelemme lyhyesti, mitä nämä teemat pitivät sisällään.

Ohjelmoinnin opetus alakoulussa

Tässä teemassa esitellään, kuinka ohjelmointi näkyy koulussa. Kaikilla haastateltavilla oli omat tyylinsä opettaa ohjelmointia ja vähimmäismääränä pidettiin perusasioiden opettamista. Ohjelmoinnin rooli osana muita oppiaineita jakoi mielipiteitä ja osa opettajista eheytti ohjelmointia paljon muihin oppiaineisiin, toiset ei lainkaan.

Koulutus ja tuki

Haastateltavat kertoivat millaista koulutusta ovat saaneet ohjelmoinnin osalta, millaista koulutusta on tarjolla sekä millaista muuta tukea ovat saaneet ohjelmoinnin opettamiseksi. Lisäksi tässä teemassa esitellään millaista tukea ja koulutusta haastateltavat pitävät kaikkein hyödyllisimpänä ohjelmoinnin osalta.

Kouluyhteisön asenne ohjelmointia kohtaan

Tämä teema käsittelee opettajien, oppilaiden ja työyhteisön asennetta ohjelmointia kohtaan opettajien näkökulmasta. Opettajat perustelivat omaa motivaatioansa opettaa ohjelmointia oppilaiden oppimisen ilolla. Oma kiinnostus kehittää itseään oli iso vaikuttaja ohjelmointiin perehtymisessä. Lisäksi opettajien näkemyksiä heidän koulussaan vallitsevasta ilmapiiristä ohjelmointia kohtaan esitellään tässä teemassa.

Ohjelmoinnin merkitys osana opetusta

Tässä teemassa käsitellään millaisena opettajat näkevät ohjelmoinnin merkityksen osana opetussuunnitelmaa. Haastateltavien näkemykset erosivat siinä, kuinka tärkeää ohjelmoinnin opettaminen on, mutta jokaisen mielestä sillä on kuitenkin jonkinlainen paikka koulumaailmassa. Ohjelmoinnin avulla opittavista taidoista nostettiin esiin muun muassa looginen ajattelu, luovuus sekä järjestelmällisyys.

Ohjelmoinnin opetuksen haasteet

Haasteissa nousi esille resursseihin liittyviä rajoitteita, kuten laitteisiin liittyvät ongelmat, rahan riittävyys ja ajan rajallisuus. Ajankäyttöön liittyi vahvasti myös teknologian muuttuvan luonteen ongelmia. Henkilökohtaiset asennekysymykset ja huoli oppilaiden oppimisesta nousivat myös esiin.

Kun lähdimme gradua tekemään, ennakkokäsityksemme oli, että opettajat suhtautuvat ohjelmoinnin opettamiseen melko kriittisesti ja jopa vastahakoisesti. Tutkimuksessa halusimme selvittää, onko tämä ennakkokäsitys oikea ja jos on, mitä syitä negatiiviselle asenteelle on. Halusimme tietää, onko ohjelmoinnista tarjottu riittävää koulutusta ja tukea, ja näin ollen onko opettajilla valmiuksia opettaa ohjelmointia. Lisäksi meitä kiinnosti, kuinka ohjelmoinnin opetus on kouluissa järjestetty, lisääkö ohjelmoinnin opetus merkittävästi opettajien työmäärää sekä kiinnostaako ohjelmoinnin opetus opettajia.

Tutkimukseen osallistujat suhtautuivat ohjelmointiin ennakko-oletuksia vastaan kuitenkin melko myönteisesti. Opettajat osasivat perustella, miksi ohjelmointi on otettu osaksi opetusta ja olivat sitä mieltä, että ohjelmoinnilla on paikka koulussa. Osa haastateltavista kuitenkin oli sitä mieltä, että ohjelmoinnin opettaminen ei ole kovinkaan tärkeää.

”On se iha hyvä juttu, tulee monipuolisuutta ja… menetelmii ja sisältöihinki ja sillee mut että… Ja onhan se tulevaisuutta, et kyl mä sen tajuan, mut ei se minusta mikään kaikista tärkein asia oo.”

Ohjelmointi nähtiin monipuolisena työskentelytapana, sitä harjoitettiin toiminnallisesti, yhdistellen muihin oppiaineisiin ja jopa osana arkea. Yhdistelyn helppous oli aika lailla suhteellinen siihen, miten hyvin opettaja oli kartalla ohjelmoinnin maailmassa. Oppilaille annettiin paljon vastuuta ohjelmoinnin tunneilla ja usein opettajat oppivat yhdessä oppilaidensa kanssa.

Täydennyskoulutuksia haastateltavien mukaan oli melko hyvin tarjolla, mutta ongelmaksi nousi täydennyskoulutuksiin osallistumisen rajallisuus. Monissa kouluissa täydennyskoulutusten määrä oli rajattu kahteen kertaan vuodessa, joten opettajien tuli tehdä valinta siitä, minkä mieltävät itselle tärkeimmäksi. Näissä tilanteissa ohjelmointi jäi usein taka-alalle. Työajan ulkopuolella oli myös tarjottu koulutuksia, mutta nämä eivät olleet kovinkaan suosittuja. Sen sijaan moni haastateltavista nosti ohjelmoinnin opettamisen ensisijaisena tukena esiin työyhteisön merkityksen. Tutor-opettajien tukea pidettiin hyvin tärkeänä ja esiin nousi toive siitä, että opettajat jakaisivat tietoa entistä enemmän, jolloin työtaakkaa saataisiin pienemmäksi. Jokaisen opettajan ei tarvitse olla jokaisen alan asiantuntijoita, vaan opettajien omaa asiantuntijuutta olisi tärkeää jakaa eteenpäin, jotta opetuksesta saataisiin mahdollisimman monipuolista ja syventävää.

”Isossa koulussa just se tiedon ja taidon jakaminen opettajien keskuudessa vois olla vielä sellasta, tärkeemmässä roolissa et ei kukaa yksinään ottas asiasta selvää, vaa yhessa niitä tai että jaettas sitä tietoa.”

Moni haastateltavista mainitsi ohjelmoinnin vahvuudeksi oppilaiden oppimisen ilon. Ohjelmointi vaikutti olevan aihe, josta oppilaat ovat hyvin kiinnostuneita ja ennestään taitavia. Lisäksi ohjelmoinnilla nähtiin olevan vahva rooli tulevaisuudessa, joten tällä perusteltiin miksi ohjelmointia on tärkeää opettaa koulussa.

”Mun mielestä se onki aika hauskaa että oppilaat on taitavampia ja se on viehättävää, että siinä tapahtuu tällästa molemminpuolista oppimista.”

”Ehkä sellane toiminnallisuus ja näkee oppilaassa sellasta oppimisen iloa. Hyvinki jollakin huomaa että se voi ehkä pelastaa oppilaan päivän. Siis tällanen yksi pieni hetki nii koulupäivä ei ollukaa niin tylsä, vaa siitä tuliski iha niiku jees päivä.”

Ohjelmoinnin opettamisen suurimmaksi haasteeksi nousi ehdottomasti ajan rajallisuus. Jotkut opettajat olivat huolissaan siitä, riittääkö aika kaiken tärkeän oppimiseen, jos opetussuunnitelmaan lisätään uutta. Ohjelmoinnin osalta kokemattomammilla opettajilla oli usein ajatus siitä, että ohjelmointi olisi helpompi pitää omana aiheenaan erikseen muista, sillä ohjelmoinnin eheyttäminen osaksi muita oppiaineita nähtiin aikaa vieväksi prosessiksi.  Opettajille saattoi syntyä tunne, että ohjelmointituntia varten täytyi jättää joku toinen tunti pois.

”Koulussa on aina nii kiire, nii hankala tunkea sinne mitää, oli se sitten kuinka tärkeää. Eli, ei tarpeeksi aikaa”

Ne, jotka olivat kokeneempia ohjelmoinnin kanssa, eivät kokeneet aikaa kuitenkaan suureksi haasteeksi, sillä he pystyivät paremmin soveltamaan ohjelmointia osaksi muita oppiaineita ja pitämään sitä osana arjen toimintoja. Näin ollen ohjelmoinnin opetuksen monipuolisuus oli pitkälti opettajan omasta kiinnostuksesta kiinni.

”No ei se nyt niinku, mä en ehkä osaa ajatella sitä, vaik joutuuki perehtyy siihee. Se on mun mielest taas yks tapa rikastuttaa sitä opiskelua ja oppimista, itekki oppii sit uusii juttui.”

Gradun kirjoittaminen on ollut mielenkiintoista ja antoisaa. Olemme saaneet hyödyllistä tietoa omaa tulevaa ammattiamme varten ja meille ohjelmoinnin sisäistäminen omaan opetukseen tuntuu luontevalta tässä vaiheessa. Haluamme kiittää Innokas-verkostoa yhteistyöstä ja avusta tutkimuksen toteuttamisessa.

Terkuin Anniina ja Jenni!

 

Robotiikkaturnaus 15.5.-16.6.2018

kokeilu1

Innokas-verkoston valtakunnallinen robotiikkaturnaus järjestettiin tänä vuonna Tampereen Messu- ja urheilukeskuksessa. Tapahtumaan osallistui n. 500 8-18-vuotiasta oppilasta tai opiskelijaa ja heidän ohjaajiaan ympäri Suomen.

 

Robotiikkaturnaukseen osallistuvat saapuivat maanantai-iltapäivänä tutustumaan tapahtumapaikkaan ja valmistautumaan tuleviin kilpasuorituksiin. Ensimmäisiä harjoituksia päästiin tekemään virallisilla kilpa-areenoilla ja siitä oppineena tehtiin vielä viimeiset hienosäädöt omiin robotteihin. Majoituskouluilta kuultujen huhujen mukaan osa joukkueista työskenteli kilpailun eteen myöhäiseen iltaan saakka.

 

Ensimmäinen kilpailupäivä aloitettiin yhteisillä avajaisilla. Tunnelma oli varsin odottava ja malttamaton. Avajaispuheen piti Tampereen apulaispormestari Johanna Loukaskorpi ja välijumpasta vastasi Elias-robotti. Käytännön ohjeistuksen jälkeen kajahti  ilmoille tietysti myös perinteinen avajaisfanfaari (Erkki Hautala, pasuuna). Avajaisten jälkeen hallia muokattiin Tanssi ja teatteri -sarjan tarpeisiin sopivaksi.

X-Sumo sai kunnian aloittaa päivän ensimmäisenä lajina. Pian aloitettiin myös Freestyle – robotiikka, Tanssi ja teatteri, Vex IQ Ringmaster, (erikseen omassa salissaan) sekä Pelastus. Vaikka robotteja ollaan hiottu kilpailukuntoon jo pitkään, ei viime hetken muutoksilta vältytty. Osa joukkueista päätyi melkoisiin rakennemuutoksiin vielä kesken kilpailupäivän. EV3-legorobotit joutuvat koville varsinkin X-Sumo sarjassa, jossa kaksi robottia ottavat toisistaan mittaa sumopainin sääntöjä mukailevassa kilpailulajissa.

 

Pelastus on lajina vaativa. Joukkueet suorittavat kilpailuradan kerran molempina turnauspäivinä. Ensimmäisen kilpailukerran jälkeen on aikaa tehdä parannuksia omaan robottiin ja pyrkiä parempaan tulokseen seuraavana päivänä. Pelastuksessa kilparadan varrelle on suunniteltu useita erilaisia esteitä ja haasteita, joista robotin olisi suoriuduttava.

Tanssi ja teatteri -lajin harjoitukset suoritettiin huolellisesti. Monipuolinen sarja mahdollistaa luovat toteutustavat. Robottien ja kilpailijoiden kanssakäynti on suunniteltua ja hiottua.

 

 

 

 

Freestyle-sarjassa oppilaat suunnittelevat vuoden 2018 teemaan Tulevaisuuden taitaja liittyvän muodoltaan ja toteutukseltaan vapaavalintaisen automaatioon ja robotiikkaan liittyvän työn. Tänään tiistaina osaa ottaneet joukkueet kilpailivat robotiikka-sarjassa. Siihen osallistuneiden joukkueiden kilpailutyöt on toteutettu esimerkiksi EV3- tai VEX- robotiikkasarjojen avulla ja niihin on käytetty graafista ohjelmointia. Sarjan voittaja julkaistaan huomenna. Toisena turnauspäivänä ratkaistaan Freestylen kaksi muuta sarjaa eli Extreme ja Maker. Maker-sarjassa Tulevaisuuden taitaja on toteutettu esimerkiksi Robbo, PICAXE, Micro:bit tai GoGoBoard -sarjojen avulla ja sen ohjelmoinnissa on käytetty graafista ohjelmointia. Extreme-sarja on toteutukseltaan vaativa ja sen ohjelmoinnissa on käytetty tekstipohjaista ohjelmointikieltä. Toteutuksessa voidaan käyttää vapaasti erilaisia sarjoja (edellä mainittujen lisäksi esimerkiksi Arduinoa, Adafruitia tai Rasperry Pi:ta).

Ensimmäinen kilpailupäivä oli joukkueille hurja pyristys ja hermoja kysyttiin. Illat saattavat silti vielä ennen viimeistä kilpailupäivää vierähtää robotteja hioessa ja strategiaa miettiessä.


Toinen kilpailupäivä alkoi Freestylen Maker- sekä Extreme- sarjojen kilpailijoiden robotiikkatöiden tuomaroinnilla. Tuomarit haastattelivat joukkueet, tutkivat tarkasti jokaisen työn ja osallistujat pääsivät selvittämään projektinsa etenemistä sekä teknisten toteutusten taustalla olevia päätöksiä ja kokeiluja. Samaan aikaan käytiin X-Sumossa tiukkaa pudotuskamppailua ja pikkuhiljaa päivän edetessä mukana oli enää muutamia joukkueita.

Pelastus-sarjan ottelijat pääsivät suorittamaan radan toiseen kertaan. Parempi suoritus lasketaan, joten paineet parantaa edellispäivän suoritusta olivat kovat. Pettymys oli karvas, jos suunnitelmat eivät toteutuneetkaan ja robotti toimikin ajatellusta poiketen.

 

Keskiviikko toi tullessaan myös Tanssi ja teatteri -sarjassa kilpaileville näytön paikat. Jokainen joukkue nousi vuorollaan lavalle yleisön eteen esittelemään tarkkaan suunnitellun ja harjoitellun esiintymiskokonaisuuden. Luova esiintymistilanne on aina kova paikka ja pahimmillaan robotin pistäessä hanttiin vaadittiin todellista tahtotilaa suoriutua haasteesta. Kilpailevat joukkueet ylittivät itsensä ja lavalla nähdiin todella hienoja esityksiä!

Iltapäivällä lajien päätyttyä keräännyttiin vielä yhteiseen päätöstapahtumaan. Tapahtuman aikana otetut valokuvat pyörivät valkokankailla musiikin soidessa, kun sadat robomaailmassa pari päivää touhuilleet osaanottajat ohjaajineen saapuivat saliin. Kunniamaininnan saaneet Tanssi ja teatteri -esitykset saivat mahdollisuuden esiintyä monisatapäiselle yleisölle ja esiintymiset menivätkin nappiin.

IMG_3478

Kaikkien odottama palkintojenjako aloitettiin Vex IQ Ringmaster -sarjan voittajien julistamisella. Tämän jälkeen laji kerrallaan kutsuttiin aina kolme parasta joukkuetta vastaanottamaan mitalit sekä kiertopalkinnon. Myös koko turnauksen reiluin joukkue palkittiin erityisellä kiertopalkinnolla.

Kuvaesitys vaatii JavaScriptin.

 

Tapahtuma oli kokonaisuudessaan todella hyvin onnistunut. Suuressa tapahtumassa on hurja määrä muuttujia, mutta ilman merkittäviä ongelmia selvittiin ja kilpailut saivat arvonsa mukaisen päätöksen. Hurja työmäärä niin osallistujien kuin järjestäjienkin osalta näkyi selvästi, sillä taso oli korkea. Valtava kiitos osallistujille ja kumarrus järjestäjille. Tästä on hyvä ensi vuonna Lappeenrannassa jatkaa!

 

IMG_3535