Ohjelmoinnin opetus peruskoulussa: toiminnallisuutta ja graafista ohjelmointikieltä hyödyntävien opetusmenetelmien vertailu

Ohjelmoinnin opettaminen yleissivistävänä oppiaineena on viime aikoina herättänyt kiinnostusta Suomessa ja muualla maailmassa. Esimerkiksi Suomen opetushallituksen määrittämien, vuonna 2016 käyttöön otettavien peruskoulun opintosuunnitelman perusteiden mukaan, ohjelmointitaitoja aletaan opettaa suomalaisissa peruskouluissa ensimmäiseltä luokalta alkaen. Ohjelmointia ei olla lisäämässä omaksi oppiaineekseen, vaan sen opetuksen on tarkoitus tapahtua muiden oppiaineiden, kuten matematiikan yhteydessä. Tämä tutkimus käsittelee yleissivistävää ohjelmoinnin opetusta yleisesti, käy läpi yleisimpiä haasteita ohjelmoinnin oppimisessa ja tarkastelee erilaisten opetusmenetelmien soveltuvuutta erityisesti nuorten oppilaiden opettamiseen. Tutkimusta varten toteutettiin verkkoympäristössä toimiva, noin 9–12-vuotiaille oppilaille suunnattu graafista ohjelmointikieltä ja visuaalisuutta tehokkaasti hyödyntävä oppimissovellus. Oppimissovelluksen avulla toteutettiin alakoulun neljänsien luokkien kanssa vertailututkimus, jossa graafisella ohjelmointikielellä tapahtuvan opetuksen toimivuutta vertailtiin toiseen opetusmenetelmään, jossa oppilaat tutustuivat ohjelmoinnin perusteisiin toiminnallisten leikkien avulla. Vertailututkimuksessa kahden neljännen luokan oppilaat suorittivat samankaltaisia, ohjelmoinnin peruskäsitteisiin liittyviä ohjelmointitehtäviä molemmilla opetus-menetelmillä. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää alakouluoppilaiden nykyistä ohjelmointiosaamista, sitä minkälaisen vastaanoton ohjelmoinnin opetus alakouluoppilailta saa, onko erilaisilla opetusmenetelmillä merkitystä opetuksen toteutuksen kannalta ja näkyykö eri opetusmenetelmillä opetettujen luokkien oppimistuloksissa eroja. Oppilaat suhtautuivat kumpaankin opetusmenetelmään myönteisesti, ja osoittivat kiinnostusta ohjelmoinnin opiskeluun. Sisällöllisesti oppitunneille oli varattu turhan paljon materiaalia, mutta esimerkiksi yhden keskeisimmän aiheen, eli toiston käsitteen oppimisessa aktiivisilla leikeillä harjoitellut luokka osoitti huomattavasti graafisella ohjelmointikielellä harjoitellutta luokkaa parempaa osaamista oppitunnin jälkeen. Ohjelmakoodin peräkkäisyyteen liittyvä osaaminen oli neljäsluokkalaisilla hyvin hallussa jo ennen ohjelmointiharjoituksia. Aiheeseen liittyvän taustatutkimuksen ja luokkien opettajien haastatteluiden perusteella havaittiin koulujen valmiuksien opetussuunnitelmauudistuksen mukaiseen ohjelmoinnin opettamiseen olevan vielä heikolla tasolla.

Implementing The KiVa Antibullying Program: What Does It Take?

There is variation in how teachers and schools implement bullying prevention programs. Although this variation has been discussed, there has been little empirical research concerning the relationship between implementation fidelity and program outcomes. This thesis contains three studies, each of them in the context of implementing the KiVa antibullying program, and examines teachers’ actions in preventing and intervening in school bullying. The first aim of this thesis is to examine implementation degree of the KiVa curriculum and its’ association with reductions in victimization and bullying perpetration (Study I). The second aim is to clarify why teachers displayed different degrees of adherence to the KiVa curriculum during a school year (Study II). Thirdly, it is investigated whether recognizing victimization can be difficult for school staff (Study III). In addition to these peer-reviewed studies, the thesis includes a qualitative analysis (unpublished) of the teachers’ open answers concerning their implementation experiences. The data were collected from elementary school teachers (Studies I–II; the unpublished study), elementary school students (Study I), and students on the elementary and middle school levels (Study III) during the evaluation of the effectiveness of KiVa antibullying program between 2007 and 2009. The findings demonstrate that a larger reduction in victimization can be achieved in classrooms where teachers display higher levels of adherence to the KiVa curriculum and invest more time for preparing the lessons. Bullying perpetration, however, was not equally affected by the level of curriculum implementation. With respect to the implementation process over one year, there was significant variation between individual teachers’ activity—ranging from systematic and high implementation to declining delivery from lesson to lesson. The sustained actions (high and moderate levels of implementation) were premised on principal support for antibullying work. Lesson preparation was associated with keeping implementation high throughout the school year. The findings also implied that the belief in the effectiveness of the program is important for a higher implementation degree at starting point of the process. Finally, there are severe flaws in teachers’ ability to identify students who are victimized. As it turns out, it is possible that only one-fourth of chronically victimized students are helped by the school staff. Especially when the victims are middle-school-aged girls, when they bully others themselves, or when they do not tell adults about bullying, reaching out for them is difficult. Implementation and dissemination of research-based interventions will take a good deal of time and effort. The findings demonstrate that active implementation is important for improving program outcomes. They also show how implementation can be sustained—there are both individual and interpersonal factors that facilitate or inhibit high-quality implementation. Thus, implications for future research regarding the implementation of school-based programs are suggested.