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.

Harjoitustyön kehittäminen ohjelmoinnin perusteet kurssille

Työn tarkoituksena on luoda uusi harjoitustyö Ohjelmoinnin perusteet –kurssille. Harjoitustyön tavoitteena oli olla nykyistä työtä mielekkäämpi, sekä sidottu käytäntöön. Näiden avulla tavoiteltiin kurssin harjoitustyön suorittavien opiskelijoiden osuuden kasvattamista. Lopputuloksena on kolmeosainen harjoitustyö, jossa opiskelija suorittaa kuvamanipulointia sekä hyödyntää avoimia rajapintoja. Tulevaisuuteen jää haasteeksi harjoitustyön tarkastaminen ja siihen liittyvät ongelmat, sekä työn jatkokehitys.

Ohjelmoinnin verkko-opetusalustan analysointi ja kehitys

Tässä työssä lähestyttiin ohjelmoinnin opetukseen tarkoitetun verkko-opetusalustan kehitystä niin opetusopin kuin myös tekniikan näkökulmasta. Mitä oppiminen on, mitä se vaatii, mitä verkko-opetusalustat ovat ja miten Viope Solutions Oy voisi kehittää tuotettaan siten, että se vastaisi entistä paremmin asiakkaiden tarpeisiin? Työn alussa käytiin läpi tärkeimmät opetusteoreettiset käsitteet behaviorismi ja kognitivismi sekä niiden uudet muodot. Tämän jälkeen näitä elementtejä yhdistettiin verkko-oppimisympäristön käsitteeseen, jota edelleen laajennettiin verkkosovelluksen käsitteellä. Asiakastarpeita määritettiin verkko-opetuksen kanssa toimineiden oppilaitosten edustajien kanssa. Työn ohella suoritettiin myös katsaus muutamaan Viope Solutions Oy:n tuotteen kanssa kilpailevaan verkko-opetusalustaan. Työn lopputuloksena aikaiseksi saatiin tuotekehityssuunnitelma, joka pohjautuu tehtyihin tuotekatsauksiin, asiakkaiden tarpeisiin sekä käyttäjäpalautteisiin. Tuotekehityssuunnitelma tiivistyy kappaleessa 7.5 esitettävään tuotekehityskarttaan.

Latinan opetus Suomessa

Tuomo Pekkanen

Tietokoneavusteinen opetus koulun oppimisympäristöjen muutoksessa

Summary: Computer-aided instruction in the changing learning environments