Opetussuunnitelma, ohjelmointi ja ohjelmoinnillinen ajattelu

Tällä hetkellä käytössä olevan vuoden 2014 perusopetuksen opetussuunnitelman perusteiden mukaan (POPS) tieto- ja viestintätekniikan osaaminen (L5), joka sisältää ohjelmoinnillisen ajattelun ja ohjelmoimisen taidot, on yksi seitsemästä laaja-alaisesta osaamiskokonaisuudesta (L1−L7) suomalaisessa perusopetuksessa eli peruskoulussa.

POPS (2014) jakaa peruskoulun yhdeksän luokkaa kolmeen ryhmään: luokat 1.−2., 3.−6. ja 7.−9. POPS (2014) on laadittu siten, että kullekin edellä mainitulle luokkaryhmälle on aineriippumattomasti määritelty erikseen laaja-alaisten osaamisalueiden (Lx) sisällöt, jokaisen oppiaineen niin kutsutut sisältöalueet (Sx), sisältöalueiden opetustavoitteet (Tx) ja tavoitteiden mahdolliset arviointikriteerit. Ohjelmoinnin ja ohjelmoinnillisen ajattelun opetuksen tavoitteiden tarkastelua varten olen tässä kappaleessa ensinnäkin selvittänyt, mitä L5:ssä puhutaan ohjelmoinnista ja ohjelmoinnillisesta ajattelusta kussakin kolmessa luokkaryhmässä. Sen jälkeen olen tarkastellut ainekohtaisesti kussakin kolmessa luokkaryhmässä ohjelmointiin ja ohjelmoinnilliseen ajatteluun liittyviä sisältötavoitteita ja niitä vastaavia opetustavoitteita sekä mahdollisia arviointikriteerejä.

Luokilla 1.−2. tieto- ja viestintätekniikan osaamisen laaja-alaisissa taidoissa (L5) tavoitteena on ”oppilaiden kykenevyys saamaan ja jakamaan kokemuksia ikäkaudelleen

AudioClip TestSound = new

AudioClip("http://somehost/path/Test.aiff");

TestSound.play();

96

sopivien ohjelmointitehtävien parissa”. Opetuksen tavoitteena 1.−2. luokalla on lisäksi

”ohjata oppilasta käyttämään tvt:tä tiedon hankkimisessa sekä havaintojen taltioimisessa ja esittämisessä”. Matematiikassa sisältöalueen Ajattelun taidot (S1) kohdalla sanotaan: ”Tutustuminen ohjelmoinnin alkeisiin aloitetaan laatimalla vaiheittaisia toimintaohjeita, joita myös testataan.” Sisältöalueen S1 mukaisena opetustavoitteena (T12) matematiikassa on ”harjaannuttaa oppilasta laatimaan vaiheittaisia toimintaohjeita ja toimimaan ohjeen mukaan”. Muissa aineissa kuin matematiikassa ei ole eksplisiittisesti ilmaistu tavoitteita ohjelmoinnin oppimisesta 1.−2.

luokalla. Matematiikan opetustavoitteelle T12 ei ole määritelty arviointikriteeriä. (POPS, 2014.)

Edelleen 1.−2. luokan matematiikan sisältötavoitteen Tietojenkäsittely ja tilastot (S4) kohdalla määritellään: ”Pohjustetaan oppilaiden taitoja kerätä ja tallentaa tietoja kiinnostavista aihepiireistä ja laaditaan ja tulkitaan yksinkertaisia taulukoita ja pylväsdiagrammeja”.

Luokilla 3.–6. tvt-osaamisen laaja-alaisissa taidoissa (L5) tavoitteeksi annetaan: ”Oppilaat oppivat käyttämään erilaisia laitteita, ohjelmistoja ja palveluita sekä ymmärtämään niiden käyttö- ja toimintalogiikkaa.”, ”Oppilaita kannustetaan toteuttamaan tieto- ja viestintätekniikan avulla ideoitaan yksin ja yhdessä toisten kanssa.” sekä ”Ohjelmointia kokeillessaan oppilaat saavat kokemuksia siitä, miten teknologian toiminta riippuu ihmisen tekemistä ratkaisuista.”

Matematiikassa 3.-6. luokan yhteistä sisältötavoitetta Ajattelun taidot (S1) koskevissa käsitteellisissä ja tiedonalakohtaisissa opetustavoitteissa (T14) oppilaita ”kannustetaan ohjelmointia kokeilemalla saamaan kokemuksia siitä, miten teknologian toiminta riippuu ihmisen tekemistä ratkaisuista”. Erikseen 6. luokan matematiikan opetustavoitteeseen (T14) on kirjattu käsitteellisten ja tiedonalakohtaisten tavoitteiden kohdalle: ”Oppilaita tulee innostaa laatimaan toimintaohjeita tietokoneohjelmina graafisessa eli visuaalisessa ohjelmointiympäristössä.” Kuudennen luokan opetustavoitteen T14 kohdalla arvosanan 8 kriteerinä on seuraava: ”Oppilas osaa ohjelmoida toimivan ohjelman graafisessa ohjelmointiympäristössä.”

Luokkien 7-9 tieto - ja viestintäteknologian osaamisen laaja-alaisissa taidoissa (L5) tavoitteiksi annetaan: ”Ohjelmointia harjoitellaan osana eri oppiaineiden opintoja.” ja

97

”Harjoitellaan tieto- ja viestintäteknologian hyödyntämistä myös kansainvälisessä vuorovaikutuksessa ja opitaan hahmottamaan sen merkitystä, mahdollisuuksia ja riskejä globaalissa maailmassa.”

Luokilla 7–9 matematiikan sisältötavoitteessa Ajattelun taidot (S1) tavoitteena on ”ohjata oppilasta kehittämään algoritmista ajattelua sekä taitoja soveltaa matematiikkaa ja ohjelmointia ongelmien ratkaisemiseen” ja ”Ajattelun taitojen kehittämiseksi ohjelmoidaan ja samalla harjoitellaan hyviä ohjelmointikäytäntöjä ja sovelletaan itse tehtyjä tai valmiita tietokoneohjelmia osana matematiikan opiskelua”. Sisältöä S1 vastaa opetustavoite T20, jonka mukaan tavoitteena on ”ohjata oppilasta kehittämään algoritmista ajatteluaan sekä taitojaan soveltaa matematiikkaa ja ohjelmointia ongelmien ratkaisemiseen”. Arviointikriteeriä ei ole määritelty vielä yhteisesti luokille 7.–

9. Vasta 9. luokan kohdalla annetaan arviointikriteeri myös opetustavoitteelle T20:

”Oppilas osaa soveltaa algoritmisen ajattelun periaatteita ja osaa ohjelmoida yksinkertaisia ohjelmia.” Yläkoulun matematiikan opetustavoitteista voidaan siis sanoa, että ne huomioivat jo jonkin verran ohjelmoinnillisen ajattelun osa-alueita pelkän ohjelmoinnin lisäksi. Opetustavoite T20 algoritmien laadinnasta liittyy ohjelmoinnillisen ajattelun osa-alueeseen ”ohjelmoinnin käsitteet”. Tieto- ja viestintätekniikan laaja-alaisissa taidoissa (L5) taas huomioidaan ohjelmoinnillisen ajattelun kolmas osa-alue eli ohjelmoinnilliset näkökulmat, koska L5:ssa puhutaan tieto- ja viestintätekniikan hyödyntämisestä kansainvälisessä vuorovaikutuksessa eli opiskelijan suhteista ympäröivään maailmaan ja teknologiaan.

Luokilla 7.–9. matematiikan lisäksi vain käsitöiden kohdalle on kirjattu eksplisiittisesti ohjelmointiin ja ohjelmoinnilliseen ajatteluun liittyviä sisältö- ja opetustavoitteita.

Käsitöiden sisältötavoitteen S3 mukaan oppilaiden tulisi ”käyttää sulautettuja järjestelmiä käsitöissä ja soveltaa ohjelmointia käsityötehtävissä tehtyihin tuotesuunnitelmiin ja valmistettaviin tuotteisiin”. Sisältötavoite S3 toteutetaan opetustavoitteiden T1−T4 sekä T6 kautta. Erityistä arviointikriteeriä niille ei ole määritelty.

Perusopetuksen opetussuunnitelma siis ohjaa ohjelmoinnin opettamiseen ja oppimiseen sekä ohjelmoinnilliseen ajatteluun ensimmäisistä luokista lähtien. Luokilla 1.− 5. ei vielä ole arviointikriteerejä opetustavoitteille. Vasta ala-asteen 6. luokalla opetussuunnitelman perusteet määrittelee ohjelmoinnin opintotavoitteiden lisäksi arviointikriteerin. Yläkoulun

98

matematiikan ja käsitöiden osalta opetussuunnitelman perusteet antaa konkreettisempia ohjeistuksia ohjelmointiin. Matematiikassa tavoitteena on suunnitella ja toteuttaa algoritmeja ja käsitöissä sulautettuja järjestelmiä ja niiden ohjelmointia.

Taulukko 7-1. Ohjelmoinnin ja ohjelmoinnillisen ajattelun opetustavoitteet ja arviointikriteerit. esittää yhteenvedon ohjelmoinnin ja ohjelmoinnillisen ajattelun opetustavoitteista ja arviointikriteereistä kussakin kolmessa luokkaryhmässä.

Luokat Yleiset tavoitteet (L5) Aine-ja luokkakohtaiset

tavoitteet Arviointikriteerit

Taulukko 7-1. Ohjelmoinnin ja ohjelmoinnillisen ajattelun opetustavoitteet ja arviointikriteerit.

7.3 Menetelmät

Ei ole aivan helposti kuvailtavissa, mitä kasvatustieteellistä teoriaa tässä tutkielmassa käytetään, koska kasvatustiede tieteenä on jo sinänsä vaikeasti määriteltävissä. Onko

99

kasvatustiede teoriaa vai käytäntöä vai molempia? Teorian pitäisi tuottaa tuloksia käytännön kasvatustyöhön (Peltonen, 2009). Jos teoria ei tuota käytännön tuloksia, mikä merkitys teorialla on ja liittykö teoria silloin oikeastaan kasvatustieteeseen?

Lähestymistapani on ehkä lähinnä empiiris-analyyttinen, koska yhdistän kirjallisuuslähteiden tutkimisen käytännön kokemukseeni opettajien Scratch-täydennyskoulutuksen opettajana. Kyseessä on laadullinen tutkimus, jossa lisäksi reflektoin kurssiarviointilomakkeiden palautteita.

7.4 Tutkimuksen toteutus

Tässä kappaleessa luon kirjallisuuden pohjalta katsauksen tieto- ja viestintätekniikan opetuskäytön esteisiin, kuvailen pitämiäni Scratch-kursseja ja reflektoin kurssien kokemuksia.