Ohjelmoinnin opetuksen näkymät alakouluissa

Transkriptio

1 Seela Ihanainen Ohjelmoinnin opetuksen näkymät alakouluissa Tietotekniikan pro gradu -tutkielma 18. Augustta 2016 Jyväskylän yliopisto Tietotekniikan laitos

2 Tekijä: Seela Ihanainen Yhteystiedot: Ohjaajat: Vesa Lappalainen, Antti-Jussi Lakanen, Antti Ekonoja Työn nimi: Ohjelmoinnin opetuksen näkymät alakouluissa Title in English: Prospects of programming as a part of primary school curriculum Työ: Pro gradu -tutkielma Suuntautumisvaihtoehto: Ohjelmisto- ja tietoliikennetekniikka Sivumäärä: x+y (x = tutkielman sivumäärä ilman liitteitä; y = liitteiden sivumäärä) Tiivistelmä: Ohjelmointi tuliee alakoulujen opetussuunnitelmaan syksyllä Ohjelmoinnin opetus koskee tulee koskemaan tavallisia opettajia kaikilla luokilla alakoulun ensimmäisestä luokasta yläkoulun yhdeksänteen luokkaan. Tietotekniset taidot eivät ole kaikkien opettajien vahvinta osaamista ja ohjelmoinnin käsite ei välttämättä ole selvillä kaikille. Uuden aineen saapuminentuominen opetussuunnitelmaan saattaa olla haasteellista osalle heistä ja samalla opettajien kouluttaminen voi olla haastavaa lähtötasosta riippuen. Tässä työssä tutkitaan miksi ohjelmointi aloitetaan jo näin varhaisessa vaiheessa ja selvitetään opettajien jo olemassa olevia valmiuksia ohjelmoinnin opettamiseen ja kartoitetaan heidän tietoteknisiä taitojaan sen suhteen. Lisäksi tutkitaan mitä nykyiset opettajien ohjelmoinnin kurssit sisältävät ja minkälaisen näkemyksen opettajat saavat niillä. Aineiston hankintaan käytettiin kyselyitä ja keskityttiin Ääneseudun alakouluihin. Tutkimuksen tuloksena saatu tieto auttaa ymmärtämään opettajien lähtötasoja e. Eli onko opettajilla riittävät valmiudet ohjelmoinnin opettamiseen heidän oma, mahdollisesti vähäinen, tietotekninen osaamistasonsa huomioiden. Lisäksi tulokset näyttävät suuntaa antavasti miltä tasolta opettajien kouluttaminen kannattaa aloittaa eli ruohonjuuritasolta vai korkeammalta. 1

3 Avainsanat: Ohjelmointi, ohjelmointi alakouluissa, ohjelmointi ala-asteilla, opettajien ATK taidot Abstract: Same in english 2

4 Esipuhe Ensimmäiseksi haluan kiittää kaikkia niitä henkilöitä, jotka ovat... Aivan erityinen kiitos sinulle... Esipuhe on valinnainen, eli sen voi myös jättää pois. Myös seuraavan sivun termiluettelo lisätään vain tarvittaessa. Kuvio- ja taulukkoluettelot ovat pakollisia, jos työ sisältää vähintään yhden kuvion tai taulukon. Tärkein ohje tämän tyylipohjan käyttöön: katso tyylilistasta mitä tyyliä on käytetty mihinkin dokumentin kohtaan ja käytä vastaavia tyylejä jatkossakin muokatessasi dokumenttia. Älä koskaan tee muotoiluja suoramuotoiluna, vaan käytä valmiita tyylejä. Jos huomaat tyylipohjassa bugeja tai puutteita, ilmoita niistä Antti Ekonojalle Jyväskylässä Tutkielman tekijä 3

5 Termiluettelo CORBA Common Object Request Broker Architecture Selitys, joka jatkuu toiselle riville. DCOM Distributed Component Object Model Microsoftin vastaava viritys C++ Shouldn t need any explanation 4

6 Kuvi Kuvio 1. Työtä havainnollistava kuva...3 TaulukotY Taulukko 1. Taulukon otsikko...3 5

7 Sisältö 1JOHDANTO...1 2OHJELMOINNIN TULO ALAKOULUUN Digitalisaatio Ohjelmointi Mitä se on? Opetussuunnitelman uudistus Ohjelmointi peruskoulussa Alakoulun ohjelmointi käytännössä...3 3ALAKOULUN OPETTAJIEN TIETO- JA VIESTINTÄTEKNOLOGIAN TAIDOT OAJ:n näkemys/lausunto/määritelmä/määräys opettajien tvt-taidoista Alakouluopettajien yleiset tvt-taidot Alakouluopettajien ohjelmointitaidot...4 4TUTKIMUKSEN TOTEUTUS Tutkimusongelma Aineiston keruu ja kokoaminen Aineiston analysointi...5 5TUTKIMUKSEN TULOKSET...6 6JOHTOPÄÄTÖKSET...7 7YHTEENVETO...8 6

8 1 Johdanto Ohjelmoinnin osaaminen alkaa ollaemaan tärkeää nykypäivänä. Muhonen ym. (2015, 56) mukaan opettajien osaamisvaatimukset tulevat kohtaamaan muutospaineita. Heidän mukaansa oppilaille tulisikin opettaa tulevaisuuden taitoja ja yhtenä he mainitsevat työvälinetaidot (informaatiolukutaito sekä ICT-taidot). Opettajien osaamista haastaa uusi peruskoulujen opetussuunnitelma, jossa osaamistavoitteina on muun muassa tiedonhakutaitojen ja erilaisten medioiden käytön opettaminen tietoa esitettäessä sekä ohjelmointitaidot. Ohjelmoinnin suhteen tämä tarkoittaaa luokka-asteesta riippuen ajattelutaitojen kehittämistä vaiheittaisten toimintaohjeiden antamisesta kohti algoritmistä ajattelua. (Muhonen ym., 2015, 56) Tässä tutkielmassa käsitellään ohjelmoinnin näkymiä alakouluissa ja kartoitetaan alakoulujen opettajien tietoteknisiä lähtötaitoja ja tietämystä ohjelmoinnista. Työssä tutkitaan myös miksi ohjelmoinnin opettaminen aloitetaan jo näin aikaisessa vaiheessa. Ohjelmointi tuli syksyllä 2016 opetussuunnitelmaan kaikissa kouluissa käsittäen vuosiluokat 1-9. Kuitenkin ohjelmointi käsitteenä ei ole kaikille opettajille itsestään selvyys, eivätkä tietotekniset taidot ole kaikilla hyvät. Joillain opettajilla tietotekniset taidot saattavat rajoittua esimerkiksi sähköpostin käyttämiseen. Muhonen ym. (2015, 56) toteavat, että opettajien taidot ovat heterogeenisiä eli osalla on tarvittavat TVT-taidot ja osalta puuttuvat perustaidot. Tässä tutkielmassa käsitellään ohjelmoinnin näkymiä alakouluissa ja kartoitetaan alakoulujen opettajien tietoteknisiä lähtötaitoja ja tietämystä ohjelmoinnista. Työssä tutkitaan myös miksi ohjelmoinnin opettaminen aloitetaan jo näin aikaisessa vaiheessa. Ohjelmointi tulee syksyllä 2016 opetussuunnitelmaan kaikissa kouluissa käsittäen vuosiluokat 1-9. Kuitenkin ohjelmointi käsitteenä ei ole kaikille opettajille itsestään selvyys, eivätkä tietotekniset taidot ole kaikilla hyvät. Joillain opettajilla tietotekniset taidot saattavat rajoittua esimerkiksi sähköpostin käyttämiseen. Muhonen ym. (2015, 56) toteavat, että opettajien taidot ovat heterogeenisiä eli osalla on tarvittavat ICT-taidot ja osalta puuttuvat perustaidot. Opetussuunnitelman uudistumisen myötä oletetaan, että kaikkien opettajien vuosiluokilta 1-9 tulee opettaatulee opettaa ohjelmointia jollain tasolla. Tämä saattaa aiheuttaa osalle vaikeuksia ja välillisesti vaikuttaa oppilaiden oppimiseen. Tavoitteena olisi kuitenkin luoda pohjaa alakouluikäisten lasten ohjelmointiosaamiselle ja se edellyttää, että opettaja itse on sisäistänyt aiheen riittävän moniuloitteisesti. Onkin mietittävä mennäänkö ojasta allikkoon opintosuunnitelma uudistuksen myötä, kun tavalliset opettajat joutuvat opettamaan ohjelmointia atk-opettajien sijaan? Tärkeää onkin selvittää millaisia taitoja opettajilla on jo 1

9 ennestään ja millaisia asioita opettajien kouluttamiseen käytetyt kurssit sisältävät. Lisäksi herää kysymys ovatko he sisäistäneet ohjelmoinnin käsitteen jo aiemmin vai heille suunnattujen kurssien avulla vai vielä silloinkaan? Tutkimus toteutettiin kyselyiden avulla, jotka lähetettiin sähköisesti Ääneseudun alakoulujen opettajille. Luvussa 2 käsitellään... Luvussa 3 selvitetään... 2

10 2 Ohjelmoinnin tulo alakouluun Täällä kerrotaan digiloikasta/digitalisaatiosta sekä opetussuunnitelman uudistuksesta. Lisäksi alalukuna voisi olla Ohjelmointi alakouluissa Mitä käytännössä sisältää? Miksi ohjelmointi aloitetaan jo näin aikaisessa vaiheessa? ( digitalisaatio hallitus puhuu tästä) 2.1 Digitalisaatio 2.2 Ohjelmointi Mitä se on? 2.3 Opetussuunnitelman uudistus 2.4 Ohjelmointi peruskoulussa (Puhutaan ensin peruskoulusta, sitten eritellään(kö?) ala- ja yläkoulun erot = varmaanki se, että alakoulussa kehitetään ajattelutaitoja, yläkoulussa edetään jo varsinaiseen koodaamiseen ja teoriaan) 2.5 Opetussuunnitelman uudistus 2.6 Alakoulun ohjelmointi käytännössä 3

11 3 Alakoulun opettajien tieto- ja viestintäteknologian taidot Täällä kerrotaan opetusalan ammattijärjestön näkemyksestä siitä mitä ovat vaadittavat tvttaidot. Lisäksi tutustutaan joihinkin aiempiin tutkimustuloksiin opettajien taidoista ja pohditaan mitä ovat opettajien vaadittavat perustaidot. (Mitä ohjelmia opettaja käyttää työssään, millaista tekniikkaa?) Opettajankoulutuksen tarjoama koulutus/opetus opintojen aikana? Tähän väliotsikoita, kunhan tarkentuu asiat OAJ:n näkemys/lausunto/määritelmä/määräys opettajien tvttaidoista (otsikko tarkentuu) Alakouluopettajien yleiset tvt-taidot esim. ohjelmat, joita työelämässä tarvitaan (ota tähän teoriaa ja myös aiempaa tutkimustulosta) Kertooko tässä mitä valmiuksia opettajat saa opettajankoulutuksessa ennen työelämää? Vai jättääkö pois. = Äänekoskella esim. Office356 maili, Wilma, Pedanet ja mitä kukakin opetuksessaan käyttää 3.3 Alakouluopettajien ohjelmointitaidot (ota tähän teoriaa ja myös aiempaa tutkimustulosta) 4

12 4 Tutkimuksen toteutus 4.1 Tutkimusongelma Onko ohjelmoinnin käsite ymmärretty? Ymmärretäänkö mitä ohjelmointi tarkoittaa? Valmiudet? 4.2 Aineiston keruu ja kokoaminen Toteutetaan sähköisenä kyselynä (mahdollisesti myös paperiversio). Tarvittaessa haastattelu tarkentavana metodina. 4.3 Aineiston analysointi 5

13 5 Tutkimuksen tulokset Käydään läpi tuloksia 6

14 6 Johtopäätökset Itselle muistiin: Oliko ohjelmoinnin käsite ymmärretty? - heikkouksia? - vahvuuksia? - tvt-opetus luokanopettajille vai atk-opettajille? - koulutustarjonta ja sen hyöty? - tulevaisuuden jatkotutkimukset? 7

15 7 Yhteenveto 8

16 Lähteet Hakkarainen, K., Ilomäki, L., Lipponen, L., Tuominen, T., Muukkonen, H., Rahikainen, M. & Lehtinen, E. Peruskoulun ja lukion oppilaiden tietotekninen asijantuntijuus (haettu ) KOMMENTTI: Vaikutti mielenkiintoiselle siinä mielessä, että aineiston keruu tulee olemaan työssäni samankaltaista ja aihekin sivuaa omaa työtäni. Kankaanranta, Marja. Opetusteknologia koulun arjessa Jyväskylän yliopisto. sequence=1 (haettu ) KOMMENTTI: Kertoo opetusteknologiasta koulun arjessa, joten uskoisin, että liittyy osittain työhöni. Kreijns, K., Vermeulen, M., Kirschner, P., van Buuren, H. & Frederik Van Acker. Adopting the Integrative Model of Behaviour Prediction to explain teachers willingness to use ICT: a perspective for research on teachers ICT usage in pedagogical practices (haettu ) KOMMENTTI: Opettajien halukkuudesta käyttää tietotekniikkaa opetuksessa yms. Voisin hyvinkin miettiä johtuuko atk osaamattomuus myös haluttomuudesta sisäistää koko asiaa. Lattu, Matti. Automaatioteknologian opetus kuvakepohjaisella ohjelmointikielellä: Teknologiakasvatuksen opetuskokeilu kolmessa eri käyttöympäristössä (haettu ) KOMMENTTI: Vaikuttaa mielenkiintoiselle työni suhteen, vaikkakin aikaa on siitä kun työ on julkaistu. 9

17 Leppisaari, I., Meriläinen, M., Piispanen, M. & Pulkkinen, A. Päivitä opettajuus digiaikaan POD kehittämistehtävät tukemassa oppimiskulttuurin uudistumista sequence=1#page=57 KOMMENTTI: Vaikka kerrotaan korkeakouluista, niin voisin löytää hyödyllistä tietoa omaankin työhöni. Muhonen, M., Kaarakainen M-T. & Savela, J. Opettajien teknologiataidot oppilaiden tulevaisuuden taitojen (epä)tasa-arvoisuuden edistäjinä? sequence=1#page=57 (haettu ) KOMMENTTI: Kertoo opettajien teknologia taidoista. Orlando, J. Understanding changes in teachers' ICT practices: a longitudinal perspective YW5kZm9ubGluZS5jb20vZG9pL3BkZi8xMC4xMDgwLzE0NzU5MzkwODAyNzA0MD MwQEBAMA== (haettu ) KOMMENTTI: Ovatko opettajat sisäistäneet muutoksen tietotekniseen suuntaan ja ottaneet ICT-taitoja/tarpeita mukaan opetukseen. (Tutkimus sanoo ei) Voogt, J. & Pelgrum, H. ICT and curriculum change (haettu ) KOMMENTTI: Käsittelee juuri opetussuunnitelman muuttamista, vaikutti siksi hyvälle. Williams, D., Coles, L., Wilson, K., Richardson, A. and Tuson, J., Teachers and ICT: current use and future needs. (2000), British Journal of Educational Technology, (haettu ) KOMMENTTI: Skotlantilainen tutkimus opettajien ICT taidoista ja tulevaisuuden tarpeista sen suhteen 10

18 Vanderlinde, R., van Braak, J. & Dexter, S. ICT policy planning in a context of curriculum reform: Disentanglement of ICT policy domains and artifacts _tid=cbfefb66-0c7a-11e6-bf aab0f6b&acdnat= _ fe56912ed1647f7c473b748 (haettu ) KOMMENTTI: Käsittelee OPSin muutosta, että siihen sisällytettäisiin enemmän ICT taitoja. Kirjoittaja, Kalle. Lehtiartikkelin nimi. Tietokone, nro 2/2000 (2000): Meikäläinen, Matti. Tietotekniikan perusteet. Helsinki: WSOY, Santanen, Jukka-Pekka. Opinnäytteiden kirjoittaminen, lyhyt oppimäärä (haettu ). 11

19 Liitteet AEnsimmäisen liitteen otsikko BToisen liitteen otsikko 12