Ohjelmoinnin opiskelun aloittaminen perusopetuksessa: käyttäjäkokemuksia alakoulusta

(1)

Ohjelmoinnin opiskelun aloittaminen perusopetuk- sessa: käyttäjäkokemuksia alakoulusta

Markku Ravattinen

Pro gradu –tutkielma

(2)

ii

ITÄ-SUOMEN YLIOPISTO, Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, Joensuu Tietojenkäsittelytieteen laitos

Tietojenkäsittelytiede

Ravattinen, Markku Heikki Tapio: Ohjelmoinnin opiskelun aloittaminen perusopetuksessa: käyttäjäkokemuksia alakoulusta

Pro gradu –tutkielma, 51 s. 2 liitettä (2 s.)

Pro gradu –tutkielman ohjaaja: FT, Markku Tukiainen Lokakuu 2018

Tässä tutkimuksessa tarkastellaan alakoulujen oppilaiden ja heidän opettajien opetussuunnitelman mukaista ikäkaudelle soveltuvan ohjelmoinnin opiskelun subjektiivisia käyttäjäkokemuksia ja sisäistä motivaatiota Joensuussa. Tutkimuksen tarkoituksena oli kartoittaa miten oppilaat ja opettajat kokevat ohjelmoinnin opiskelun ja opettamisen itse, suorituksen kautta tarkasteltuna.

Käyttäjäkokemuksia mitattiin Intrinsic Motivation Inventory-metodia (IMI) hyödyn- täen. Sisäisen motivaation inventaario (Intrinsic Motivation Inventory) on työkalu, jonka tarkoitus on mitata, millaisena yksilö itse kokee tietyn aktiviteetin suorittamisen. Tutkimusmenetelmänä käytettiin kyselytutkimusta sekä IMI-metodin mukaista tutkijan osallistuvaa havainnointia tutkimukseen osallistuvilta suullisesti tehtyjen kyselyiden muodossa.

Tutkimuksen tiedonkeruuosuus suoritettiin joensuulaisissa alakouluissa vuoden 2016 ensimmäisellä puoliskolla. Kyselyyn osallistui koulujen 1-6 luokkien oppilaita ja heidän opettajia. Tutkimukseen hyväksyttyjä vastauksia kerättiin melkein 1700 kappaletta. Tutkimuksen kirjallisuusosiossa esitellään käsitteet tulevaisuuden taidot ja laskennallinen ajattelu osana ohjelmoinnin alkuopetuksen kokonaisuutta.

Tutkimuksessa käytettiin ohjelmoinnin opetusaktiviteettia, joka yhdisteli graafista ohjelmointia ja robotiikkaa. Tutkimuksen johtopäätöksiin kuuluu tulkinta siitä, että tutkimuksessa käytetty ohjelmoinnin opetustapa edesauttaa opiskelijoita parempiin oppimistuloksiin. Kyseinen konkreettinen tapa aloittaa ohjelmoinnin opetus on tutkimuksen päätelmän mukaan hyvä ohjelmoinnin alkuopetukseen, koska tutkimukseen osallistuneet oppilaat ja opettajat kokivat aktiviteetin kiinnostavaksi ja hyödylli- seksi itselle.

Avainsanat: Laskennallinen ajattelu, käyttäjäkokemus, tulevaisuuden taidot, itseohjautuvuusteoria, sisäisen motivaation inventaario, ohjelmoinnin opetus,

ACM-luokat (ACM Computing Classification System, 1998 version): K.3.2

(3)

UNIVERSITY OF EASTERN FINLAND, Faculty of Science and Forestry, Joensuu School of Computing

Computer Science

Ravattinen, Markku Heikki Tapio: Experimenting programming basics in primary school education: user experiences and views

Master’s Thesis, 51 p., 2 appendices (2 p.)

Supervisor of the Master’s Thesis: PhD Markku Tukiainen October 2018

This study set out to examine the types of subjective user experiences and indications of intrinsic motivation concerning studying applicable programming basics that were voiced by students and teachers in Joensuu primary schools. The aim of the study was to find out how these students and teachers viewed education opportunity pro- vided in programming basics.

The user experiences were measured by using the Intrinsic Motivation Inventory Method (IMI) that represents a tool designed for measuring how an individual feels about a particular activity being performed. The research method used for data collecting involved a questionnaire survey that was complemented by participant obser- vation carried out by the researcher.

The data collecting took place in Joensuu primary schools in the early 2016 targeting students aged 7-12 and their respective teachers. Altogether, approximately 1,700 responses were volunteered for the survey. As a framework for this study, the section literature featured concentrates on the concepts of 21st century skills and computational thinking as part of the initial training in programming basics.

The teaching activity experiment conducted as part of this study combined elements of a visual programming language and robotics. The study’s overall results indicate that the teaching method used in the study for instructing initial programming basics for primary school students and teachers seems to support the given students in achieving improved learning outcomes. This suggests that the tangible method uti- lized for starting to learn programming seems to serve in teaching programming basics based on how the students and teachers participating in the study found this teaching activity to be both interesting and also personally useful.

Keywords: computational thinking, user experience, 21st century skills, Self- Determination Theory, Intrinsic Motivation Inventory, computer programming education

(4)

iv

Lyhenneluettelo

OPS Opetussunnitelman perusteet on Suomen perus- ja lukio-opetuksen kansallinen normi, jonka on laatinut opetushallituksen.

IMI Intrinsic Motivation Inventory, Sisäisen Motivaation Inventaario. Itse- ohjautuvuusteorian sisäistä motivaatioita mittaava työkalu.

SDT Self-Determination Theory, Itseohjautuvuusteoria.

Itseohjautuvuusteoria on teoreettinen kehys yksilön motivaation, tunteiden ja niiden kehittymisen tutkimiselle.

(5)

Sisällysluettelo

1 Johdanto ... 1

2 Ohjelmoinnin opetus peruskoulussa ... 5

Laskennallinen ajattelu ... 6

2.1 Tulevaisuuden taidot ... 8

2.2 Ohjelmoinnin opetus alakoulussa ... 9

2.3 Luokkien 1-2 tavoitteet ... 11

2.4 Luokkien 3-6 tavoitteet ... 11

2.5 Miten ohjelmointia tulisi opettaa alkuopetuksessa ... 13

2.6 3 Tutkimuksen toteuttaminen ... 14

Tutkimusmenetelmät ... 14

3.1 3.1.1 Itseohjautuvuusteoria ... 15

3.1.2 Sisäisen motivaation inventaario ... 17

3.1.3 Asteikkojen ja kysymysten valinta IMI-mallissa ... 18

Esitutkimus ... 19

3.2 Nalle-paja ... 20

3.3 Esitutkimuksen tulokset ... 24

3.4 Aineisto ja analyysi ... 25

3.5 Kyselylomakkeen laadinta ... 25

3.6 3.6.1 Aineiston kerääminen ... 27

3.6.2 Aineiston analysointi ... 28

Tutkimuskohteiden valitseminen ... 29

3.7 4 Tulokset ... 30

Tutkimukseen vastanneiden taustatiedot ... 30

4.1 Kyselytutkimuksen tulokset ... 31

4.2 Erot tyttöjen ja poikien välillä ... 35

4.3 Opettajat ... 38

4.4 5 Tulosten tarkastelu ... 42

Arviointi tutkimuksen luotettavuudesta ... 44

5.1 Yhteenveto ... 44

5.2 Tulevaisuuden tutkimus ... 48

5.3 Viitteet ... 50 Liitteet

Liite 1: Kyselylomake luokat 1-2.

Liite 2: Kyselylomake luokat 3-6.

(6)

1 Johdanto

Opetushallitus sisällytti ohjelmoinnin perusopetuksen opetussuunnitelman perusteisiin vuonna 2014. Tämän päätöksen johdosta peruskoulussa aloitettiin opettamaan kaikilla vuosiluokilla ohjelmointia syksyllä 2016. Ohjelmoinnin sisällyttäminen opetussuunnitelman perusteisiin herätti paljon mielenkiintoa, hämmennystä ja uteliai- suutta kansalaisten keskuudessa. Ohjelmoinnin ja teknologian sisällyttäminen opetussuunnitelmaan uutisoitiin laajalti valtamedioissa ja se sai näkyvyyttä sekä palstati- laa huomattavasti. Ihmiset näkivät ja kokivat ohjelmoinnin aloittamisen osana perusopetusta sekä uhkana että mahdollisuutena. Ohjelmointi on vuoden 2014 opetussuunnitelmassa osana perinteisiä opintokokonaisuuksia ja siitä ei ole muodostettu omaa opintokokonaisuutta. Ohjelmointia ei opetella peruskoulussa omana oppiainee- naan, vaan se on osana muita oppiaineita kuten matematiikka ja käsityö.

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa empiirisen tutkimuksen keinoilla, kuinka itse opetussuunnitelman suorittajat, oppilaat sekä opettajat kokevat muutoksen, joka tuo ohjelmoinnin osaksi perusopetusta. Tutkimuksessa kysyttiin oppilailta ja opettajilta mielipiteitä yhden ohjelmoinnin alkuopetuksen variaation perusteella.

Osallistujat saivat ohjelmointiin 25 minuutin pikaopetuksen, jossa he suorittivat oh- jelmointitehtäviä graafisella ohjelmistokehitystyökalulla. Opetuksen jälkeen osallis- tujilta kysyttiin kyselykaavakkeen ja ennakkoon valittujen kysymysten avulla, sitä miten he itse kokivat ohjelmointiaktiviteetin. Ohjelmointi-aktiviteetti ja kyselytutkimuksen tiedonkeruuosuus suoritettiin Joensuun alueen alakouluissa vuoden 2016 kahden ensimmäisen opintokvartaalin aikana. Tutkimuksen kohderyhmänä olivat koulujen vuosiluokat 1-6 ja luokanopettajia sekä avustajia. Kyselytutkimuksen tarkoituksena oli selvittää kuinka tutkimukseen osallistujat kokevat itse ohjelmoinnin opetuksen aloituksen perusopetuksessa. Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään myös osallistujien motivaatiota ohjelmoinnin opiskelun aloittamiseen perusopetuksessa alakoulussa. Mittaamalla ja analysoimalla suorittajien odotuksia ja mielipiteitä voidaan tarkastella asenteita, kiinnostusta, ymmärrystä ja henkilön omaa motivaatioita oppia ohjelmointia.

(7)

Opetushallitus valmisteli vuonna 2014 perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet, jotka otettiin käyttöön 1.8.2016 alkaen kaikissa kouluissa vuosiluokilla 1–6 (Opetus- hallitus, 2014). Ohjelmointi ei ole oma oppiaineensa alakoulussa vaan ohjelmointia harjoitellaan osana matematiikkaa esimerkiksi pelien ja leikkien kautta luokanopetta- jan ohjauksessa. Joensuun alakouluissa järjestettiin Teknologiaseikkailupäiviä ke- väällä 2016, jolloin osana päivän ohjelmaa koululaiset saivat tutustua ohjelmoinnin ikäkaudelle sopiviin alkeisiin. Teknologiaseikkailu on Opinsys Oy:n kehittelemä perusopetukseen ja varhaiskasvatukseen räätälöity toiminnallinen tapahtuma. Tapah- tuman tarkoitus on antaa lapsille positiivinen ensikosketus teknologiaan. Opettajille teknologiaseikkailu tarjoaa mahdollisuuden saada tietoa teknologiakasvatuksen hyö- dyntämisestä perusopetuksessa (Opinsys, 2018).

Ohjelmoinnin opettamiselle ja opiskelulle peruskoulun ensimmäisistä luokista lähtien on selkeä tarve. Nyky-yhteiskunta rakentuu kovaa vauhtia digitalisaatio edellä. Useat palvelut ovat jo nyt hoidettavissa älypuhelimilla ja esimerkiksi robotiikka tuo koko ajan uusia innovaatioita ihmisten arkeen. Ihmisten on hyvä oppia jo varhaisessa vaiheessa, kuinka asiat ympärillä toimivat ja miten ne on rakennettu. Uusien teknologi- oiden ja niiden sisällön ymmärtämisen opettamisella on mahdollista auttaa ihmisten kokemuksia tulevaisuudessa teknologian keskellä.

Ikäihmisille nyky-yhteiskunta asettaa tällä hetkellä valtavia haasteita perusarjessa suoriutumiseen. Palveluita viedään verkkoon samalla kun digitalisaatio uudistaa van- hat toimintatavat. On hyvä alkaa varmistamaan, että tuleville sukupolville muutos ei ole yhtä radikaali, kuin tällä hetkellä se on suurille ikäluokille. Ohjelmointi on yksi osa tulevaisuuden taitoja, joita tulevien sukupolvien tulisi osata ja ymmärtää kun he tulevat toimimaan osana yhteiskuntaa. Uskon, että laskennallisen ajattelun opettami- nen perusopetuksessa auttaa oppilaita ymmärtämään ja omaksumaan ohjelmointia paremmin, erityisesti niitä, jotka haluavat toisella/kolmannella asteella lähteä opiske-

(8)

tään tässä tutkimuksessa ohjelmointiopetustilaisuuteen osallistuvien oppilaiden ja opettajien sisäistä motivaatiota tarkastelemalla. Tutkimuksessa käytetty ohjelmoin- tiopetus on rakennettu graafista ohjelmointikehitysympäristöä ja robotiikkaa yhdiste- lemällä.

Ohjelmoinnin opiskelun aloittaminen osana perusopetusta on kiinnostavaa, siksi että emme vielä tiedä onko siitä hyötyä tulevaisuudessa. Vastauksia tähän on mahdollista saada siinä vaiheessa, kun nyt alakoulussa ohjelmoinnin opiskelun aloittaneet oppilaat aloittavat opiskelemaan myöhemmin esimerkiksi toisen asteen koulutuksessa formaaleja ohjelmointikieliä. Mielenkiintoista olisi myös saada tietoa siitä, onko alakoulussa opiskelevilla oppilailla omaa mielenkiintoa ja motivaatiota aloittaa ohjelmoinnin opiskelu jo varhaisessa vaiheessa.

Tämä pro gradu -tutkielma koostuu viidestä pääluvusta. Tämän tutkielman ensim- mäinen luku on johdantoluku, jossa pyritään laatimaan yleiskuva tutkielmasta ja ker- tomaan tutkielman tavoitteet. Seuraavassa luvussa (luku 2.) tarkastellaan ohjelmoinnin opetuksen historiaa ja nykytilaa peruskoulussa. Lisäksi luvussa selvitetään kes- keisiä käsitteitä ja tarkastellaan opetushallituksen asettamia tavoitteita alakoulujen ohjelmoinnin opiskeluun. Kyseisessä luvussa on pohdintaa siitä, miten ohjelmointia tulisi opettaa peruskoulussa ja miksi ohjelmoinnin opetus tulisi aloittaa jo osana perusopetusta. Luvussa 3. esitellään tutkimuksen toteuttaminen. Kolmannessa luvussa on tutkimuksen toteuttamisen lisäksi esitelty tutkimusmenetelmät ja niiden keskeinen sisältö, tutkimuksen aineiston keräämismenetelmä sekä tutkimustulosten analysointi.

Luvussa 3. käydään läpi esitutkimus ja sen keskeiset havainnot sekä se, miten esitutkimuksesta kerätty kokemus vaikuttaa tähän tutkimukseen ja mitä muutoksia esitutkimuksen indikaatiot aiheuttivat tutkimukselle. Lisäksi luvussa esitellään tutkimuksen kyselylomake, sen rakenne ja kuinka se muodostettiin juuri tämän tutkimuksen tarpeiden mukaisesti. Luvussa kuvaillaan myös, kuinka tutkimuksessa käytetyt kysymykset on valittu ja mitä tutkimuksessa niihin vastatut vastaukset indikoivat. Lu- vussa neljä esitellään tutkimustulokset. Tutkimus vahvisti, että opetusmenetelmänä tutkimuksessa käytetty konkreettinen ohjelmointitavan kaltainen opetustapa voi edesauttaa opiskelijoita parempiin oppimistuloksiin ohjelmoinnin esiopetuksessa.

Lisäksi tutkimus vahvisti Itseohjautuvuusteorian mukaisesti, että koska osallistujat kokivat tutkimuksessa käytetyn aktiviteetin kiinnostavaksi ja hyödylliseksi itselle,

(9)

niin aktiviteetissa käytetty tai sen kaltainen opetustapa ohjelmoinnin opettamiseen on hyvä muoto ohjelmoinnin alkeiden opettamiseen. Luvussa viisi löytyy yhteenveto tutkimuksen tuloksista sekä ajatuksia tulevaisuuden tutkimuksille tutkimuksen aihealueen kontekstissa. Tutkielman lopussa pohdin tutkielman aihealueen tulevaisuuden tutkimuksen mahdollisuuksia erillisinä- sekä jatkotutkimuksina.

(10)

2 Ohjelmoinnin opetus peruskoulussa

Viime vuosikymmeninä tietotekniikan ja ohjelmoinnin opetus on suomalaisessa kou- lutusjärjestelmässä muuttunut ja hakenut muotoaan useasti. Tietotekniikan opetus aloitettiin Suomessa yliopistoissa 1960-luvulla osana matematiikan ja fysiikan opin- toja. Toisen asteen koulutuksessa tietotekninen opetus aloitettiin vuonna 1969. 1980- luvulla yleistyi omaehtoinen tietotekninen opiskelu ATK-kerhoissa. Vuonna 1984 tietotekniikka sai oppiaineen statuksen, kun se julkistettiin yläasteen valinnaisaineek- si peruskouluasetuksessa. Tietotekniikan kursseja oli silloin tarjolla neljä, joista yksi kurssi oli ohjelmointia. 1990-luvulla tietotekniikan opetus koki inflaation opetettava- na aineena. Silloin ajateltiin, että tietotekniikka yleistyy niin, että sitä opitaan oppiaineiden yhteydessä ja ei tarvita erillistä opetusta. 2000-luvun alussa opetussuunnitelman perusteiden uusimisen yhteydessä alettiin jälleen painottaa tietotekniikan aihe- alueita. Vuonna 2006 käyttöön otetun opetussuunnitelman mukaisesti tietotekniikkaa opetettiin yläasteella. OPS:n mukaisesti vuonna 2006 seitsemännellä luokalla oli yksi pakollinen kurssi tietotekniikkaa (Tietotekniikan opetuksen historia, 2010). Opetus- suunnitelman perusteiden uusiminen 2014 nosti tietotekniikan ja ohjelmoinnin opetuksen tavoitteet aivan uudelle tasolle suomalaisessa koulutusjärjestelmässä.

Opetushallitus sai valmiiksi opetussuunnitelman perusteiden uudistustyön vuoden 2014 lopussa. Perusopetuksen opetussuunnitelman uudet perusteet otettiin käyttöön 1.8.2016 alkaen kaikissa kouluissa vuosiluokilla 1-9 (Opetushallitus, 2014). Uuteen opetussuunnitelmaan oli lisätty ohjelmointi osaksi matematiikan tavoitteita. Ohjel- mointi ei ole erillinen oppiaine vaan osa laaja-alaisen osaamisen tavoitteita. Ohjel- mointi on osana matematiikan tuntijakoa. OPS:ssa ohjelmoinnin ja teknologian opettamiseen viitataan suoraan tai välillisesti useassa osioissa kuten itsensä huolehtiminen ja arjen taidot, tietoja viestintäteknologinen osaaminen, matematiikan tavoitteet ja sisällöt, käytännön taidot ja oma tuottaminen, vastuullinen ja turvallinen toiminta sekä käsityön sisällöissä (Opetushallitus, 2014). Ohjelmointi ja tietotekninen osaaminen korostuu useissa kohdissa uutta OPS:aa. Suunnitelma painottaa, että opetuksessa ja opiskelussa hyödynnetään laaja-alaisesti tietoja viestintäteknologiaa.

(11)

Opetussuunnitelman mukaan oppilaille opetetaan jo luokilla 1-6 ohjelmoinnin perus- periaatteita. Uusia paikallisia opetussuunnitelmia vastaavaan opetukseen siirryttiin kouluissa syyslukukauden 2016 alusta. Paikalliset opetussuunnitelmat oli laadittu uuden opetussuunnitelman perusteiden mukaisesti. Suunnitelman mukaan alakouluissa ei ole erillisiä tietotekniikanopettajia vaan ohjelmointia opettavat peruskoulun luokanopettajat (Kekäläinen, 2015; Opetushallitus, 2014; Mykkänen & Liukas, 2014;

Luostarinen & Peltomaa, 2016).

KOODI2016-kirjassa (Mykkänen & Liukas, 2014, s. 48-49) haastateltu Opetushalli- tuksen matematiikan opetussuunnitelmatyöryhmän puheenjohtajalta Leo Pahkin ker- toi syksyn 2016 tavoitteista seuraavaa: ”Tavoitteena syksyllä 2016 on se, että kaikki peruskoululaiset (luokat 1-9) aloittavat ohjelmoinnin opiskelun”. Pahkinin kanta oli, että tärkeintä aloitusvaiheessa ohjelmoinnin koulutuksessa ei ole se, että lapset oppi- vat jonkin spesifisen ohjelmointikielen. Oleellisempana hän piti sitä, että toteutetaan opetussuunnitelmatyöryhmän perusajatusta siitä, että tärkeintä on havainnollistaa mitä ohjelmointi on ja innostaa lapsia sen pariin.

Laskennallinen ajattelu 2.1

Otto Kekäläinen pohtii Interaktiivinen tekniikka koulutuksessa 2015- konferenssin julkaisussa (Kekäläinen, 2015), että mikä olisi hyvä suomennos käsitteelle ”computational thinking”. Samassa artikkelissa Kekäläinen pohtii, että tarvitaanko tulevaisuudessa todella niin paljon ohjelmoijia, että kouluissa ja koodikerhoissa täytyy opettaa ohjelmointia siinä laajuudessa, kuin tällä hetkellä sitä on tarjolla. Pohdinnan taustalta tärkeimmäksi huomioksi Kekäläinen nostaa sen, että keskustelua ennen pitäisi kyetä ymmärtämään jo vuonna 1996 Seymor Papertin käyttämää termiä ”computational thinking” (Papert, 1996, s. 113). Papert halusi oppilaidensa ajattelutavan kehittyvän samalla kun he operoivat tietokoneella suoritettavaa opetuspeliä. Papert näki ennalta

(12)

Artikkelissaan Kekäläinen perustelee, miksi laskennallinen ajattelu, tietojenkäsittely ajattelu, algoritminen ajattelu ja mallintamisajattelu eivät ole hyviä käsitteitä ohjel- malliselle ymmärrykselle. Kekäläisen arvioi artikkelissaan, että ”automatisointiajattelu” olisi paras käännös ”computational thinking” –käsitteelle. Hän perustelee sen niin, että käsitteellä ”automatisointiajattelu” ei ole muuta tarkoitusta suomen kielessä sekä sillä, että kaikki on automatisoitua mitä ohjelmointikielillä voidaan toteuttaa Kekäläinen kirjoittaa myös, että ”Suomeksi on luontevaa sanoa, että ohjelmoimalla oppii ymmärtämään, mikä on automatisoitavissa ja mikä ei.” (Kekäläinen, 2015, s.

28). Toisaalta ajattelun kehittyminen ei vaadi automatisointia, joten valitsin tähän työhön ohjelmallisen, matemaattisen ja algoritmisen ajattelutavan määritelmäksi laskennallisen ajattelun, automatisointiajattelun sijaan.

Laskennallisen ajattelun määritelmäksi Luostarinen ja Peltomaa (2016, s. 101) ovat muotoilleet, että se tarkoittaa kykyä purkaa ongelmia osakokonaisuuksiksi. Ihminen, joka kykenee laskennalliseen ajatteluun, pystyy tunnistamaan ja muodostamaan erilaisia säännönmukaisia kaavoja. Säännönmukaiset kaavat ovat olennaisin osa tieto- teknisten ohjelmien rakenteita kuvattaessa. Näin ollen laskennallisen ajattelun yksi kulmakivistä on säännönmukaisten kaavojen ymmärrys.

Luostarinen & Peltomaa (2016, s. 113) ovat sitä mieltä, että laskennallisessa ajatte- lussa on kyse myös kriittisen ajattelun kehittämisestä. Tätä mielipidettä he perustele- vat sillä, että elämme tällä hetkellä aikaa jolloin tekoäly alkaa olla niin kehittynyt, että automatisoidut ohjelmistot ja tekniset ratkaisut tekevät valintoja käyttäjän puo- lesta. Sovellukset kykenevät tarjoamaan mahdollisia vaihtoehtoja valinnoille, rajaa- maan vaihtoehtoja ja ehdottamaan analysoinnin jälkeen mahdollista parasta valintaa.

Tämän kaltainen automatisointi ja tekoälyn mahdollisuudet voivat olla positiivinen tai negatiivinen mahdollisuus.

(13)

Alakoulussa oppilaiden laskennallista ajattelua voidaan kehittää usean eri oppiaineen ja myös peruskoulunkäynnin yhteydessä. Tämä ajatus on havaittavissa jo OPS:ia tarkasteltaessa. Koska ohjelmointi ei OPS:n mukaan ole oma oppiaine vaan osa suu- rempaa kokonaisuutta, niin tulkitsen, että ohjelmoinnin ja laskennallisen ajattelun opiskelu läpileikkaa monipuolisesti opetusta ja oppiaineita. Ihan kaikkiin oppiainei- siin ei toki ohjelmoinnin opiskelu liity ja erityisesti ohjelmointi mainitaan OPS:ssa matematiikan ja käsityön oppiaineiden yhteydessä (Opetushallitus, 2014).

Tulevaisuuden taidot 2.2

Tulevaisuuden taidoista (engl. 21st century skills) puhutaan silloin kun halutaan ku- vata tietoisuutta ja osaamista, joita nykyiset koululaisikäpolvet tarvitsevat kasvami- sessa osaksi nyky-yhteiskuntaa. Tulevaisuuden taidot on määritelty neljän toiminnan alla, joita ovat tapa ajatella, tapa työskennellä, työvälineiden hallinta ja kansalaisena oleminen maailmassa. Määritelmän mukaan tapaan ajatella kuuluu luovuus, innovaa- tio, kriittinen ajattelu, kyky ratkaista ongelmia, päätöksen teko, uuden oppimisen taito ja metakognitiiviset taidot. Työskentelyn taidoiksi on täsmennetty kommunikaa- tio, tiimityöskentely sekä yhteistyötaidot. Työvälineiden hallinta pitää sisällään tietotekniikan käyttötaitojen lisäksi informaatiolukutaidon. Viimeisessä määrittelyssä kansalaisena maailmalla on sisältöä kuvattu niin, että taitoihin kuuluu kulttuuritietoi- suus, sosiaalinen vastuu sekä elämän ja työuran hallitseminen (Griffin & Care, 2014, s. 11). Luostarinen & Peltomaa (2016, s. 102) esittävät, että ohjelmoinnissa on kyse ajattelemisen taidoista. Laskennallisen ajattelun perusperiaatteiden yksilöiminen ja ymmärtäminen ovat ohjelmoinnissa yhtä tärkeää kuin pelkän ohjelmointikielen kir- joittaminen.

Tulevaisuuden taitojen määrittelyä tarkastellessa ohjelmointi sekä laskennallinen ajattelu ja niiden oppiminen liittyvät vahvasti kolmeen ensimmäiseen taitoon, eli

(14)

Ohjelmoinnin opetus alakoulussa 2.3

Nykyään kaikkialla on teknologiaa, jota on ohjelmoitu. Esimerkiksi autoissa, kulu- tuselektroniikassa ja kodinkoneissa. Teknologia on osa lapsien arkea ja ohjelmoitujen ratkaisujen lisääntyessä se on enenevässä määrin osa heidän tulevaisuutta. Koska teknologia on nyky-yhteiskunnassa isossa roolissa, on tulevien ikäpolvien hyvä aloittaa tulevaisuuden taitojen opiskelu mahdollisimman varhaisessa vaiheessa.

Ohjelmoinnin opettamisen aloittaminen alakoulussa valmentaa lapsia toimimaan nyky-yhteiskunnassa ja ymmärtämään sitä. Nykymaailmassa ihminen toimii ohjelmoitujen asioiden, kuten mobiilisovellusten ja erilaisten ohjelmoitujen laitteiden parissa. Ohjelmointia löytyy nykyään esimerkiksi tietokoneista, televisioista, matkapu- helimista, autoista ja kodinkoneista. Teknologian nopea verkottuminen laajentaa vaa- teita sen ymmärtämiselle, koska suuren osan ohjelmoiduista laitteista voi jo nykyään liittää Internettiin. Ymmärryksen laajentamisella tarkoitan sitä, että ihmisen täytyy ymmärtää verkottumisen mahdollisuudet ja myös uhat.

OPS:n osiossa: Itsensä huolehtiminen ja arjen taidot (L3) on määritelty 1-2 luokkien tavoitteiksi, että oppilaat tutkivat ja opettelevat arjen teknologiaa ja sen merkitystä ihmiskunnan arkipäiväiseen toimintaan sekä teknisten laitteiden turvallista käyttöä (Opetushallitus, 2014, s. 100). Tärkeintä on opettaa lapsia ymmärtämään, miten asiat ja ympäröivä teknologia toimivat. Toissijaista on se, että osa lapsista saa kipinän jo pienenä ohjelmoimiseen ja heistä tulee ohjelmoinnin ammattilaisia.

Luostarinen & Peltomaa (2016, s. 102) ovat sitä mieltä, että ohjelmoinnin perusperiaatteiden ymmärtäminen ja tunnistaminen sekä laskennallisen ajattelun kehittäminen auttavat ihmistä ymmärtämään periaatteita siitä, miten ohjelmoidut laitteet ja sovellukset on ohjelmallisella tasolla rakennettu. Kaikista ei ole tarkoitus nyky- yhteiskunnassa tehdä ohjelmoinnin ammattilaisia, mutta tärkeää olisi se, että kaikki ymmärtävät miten asiat ympärillä toimivat.

Mielestäni OPS:ssa on määritelty kattavasti osa-alueita laskennallisen ajattelun oppimiseen tähtäävään opetukseen. Kuten Anna-Maija Partanen (2014) on listannut tekstissään ”Ohjelmoinnin opetussuunnitelman laatimisen tueksi” alakoulujen opetet- tavaan kokonaisuuteen kuuluu ongelmanratkaisun ja suunnitelmallisuuden opettelu

(15)

useissa oppiaineissa. Muita laskennallista ajattelua ohjaavia toimintoja alakoulujen opetuksessa ovat kokonaisuuksien pilkkominen ja hahmottaminen, yksityiskohtaisten ohjeiden antaminen ja täsmällisten ohjeiden tarkka seuraaminen sekä virheiden ha- vaitseminen ja niiden korjaaminen (Partanen, 2014).

OPS:n osiossa Käytännön taidot ja oma tuottaminen on mainittu sekä luokkien 1-2 ja 3-6 kohdassa, että oppilaat jakavat keskenään kokemuksiaan ikäkaudelle sopivasta ohjelmoinnista (Opetushallitus, 2014, s. 101). Tämä on mielestäni hyvä lisäys ohjelmoinnin opettamiseen, koska itseohjautuvuus ja vertaisverkottuminen voivat ohjata, helpottaa ja kehittää ohjelmoinnin oppimista.

OPS määrittelee (Opetushallitus, 2014, s. 128), että ”matematiikan opetuksen tehtä- vänä on kehittää oppilaiden loogista, täsmällistä ja luovaa matemaattista ajattelua”.

Kuten OPS:ssa mainitaan matematiikka ja sen oppiminen on kumulatiivista ja siksi opetus tulee edetä systemaattisesti. Mielestäni tämä pätee myös ohjelmoinnin opiskeluun ja samankaltaiseen systemaattisuuteen tulisi pyrkiä myös sen opettamisessa.

Kuten matematiikassa myös ohjelmoinnissa tulee aloittaa käsitteiden ja rakenteiden ymmärtämisellä ja perustason saavutettuaan oppilaalle tulisi opettaa ongelmanratkai- sua ja tiedon käsittelyä. OPS linjaa (Opetushallitus 2014, s. 128), että tietoja vies- tintäteknologiaa tulee käyttää matematiikan opettamisessa, koska toiminnallisuus ja käsinkosketeltavuus on keskeinen osa matematiikkaa kuten myös ohjelmointia.

OPS:ssa (2014) on huomioitu myös vastuullinen ja turvallinen tietoja viestintätek- nologian käyttö. Tavoitteena on opettaa oppilaita suojautumaan tietoturvariskeiltä ja välttämään tiedon häviämistä sekä käsitteellistetään tietosuoja ja tekijänoikeudet.

Mielestäni tämä on erittäin laajakatseisen näkemyksen tulos, tietoturvatuntemuksen hyödyt konkretisoituvat niin teknologian käyttäjien toimesta kuin myös sen tuottajien toimesta.

(16)

Luokkien 1-2 tavoitteet 2.4

1-2 luokan matematiikan opetuksen tavoitteisiin on kirjattu OPS:ssa, että tutustuminen ohjelmointiin aloitetaan laatimalla testattavia vaiheittaisia toimintaohjeita. Oh- jelmointiin tutustumisessa tärkeänä oppimistavoitteena on saada kokemuksia siitä, miten ihmisen tekemät ratkaisut ohjaavat teknologian toimintoja (Opetushallitus, 2014 s. 129-130).

Luokilla 1-2 keskitytään ohjelmoinnissa alkuopetukseen, jossa voidaan opetella laskennallista ajattelua erilaisten pelien ja leikkien avulla. Tässä vaiheessa oppilaat eivät välttämättä tarvitse vielä tietoteknistälaitteistoa avukseen ohjelmoinnin opiskelussa.

Opetussuunnitelmasta (Opetushallitus, 2014 s. 101) vuosiluokkien 1-2 kohdalta ohjelmointia löytyy kahdesta osioista: tietoja viestintäteknologinen osaaminen (L5) ja matematiikan tavoitteisiin liittyvät keskeiset sisältöalueet vuosiluokilla 1-2. Tieto- ja viestintäteknologisen osaamisen osioista sanotaan, että ”Oppilaat saavat ja jakavat keskenään kokemuksia digitaalisen median parissa työskentelystä sekä ikäkaudelle sopivasta ohjelmoinnista”. Matematiikan tavoitteisiin liittyvät keskeiset sisältöalueet vuosiluokilla 1-2 määrittää ohjelmoinnista seuraavaa: ”Tutustuminen ohjelmoinnin alkeisiin alkaa laatimalla vaiheittaisia toimintaohjeita, joita myös testataan.” (Ope- tushallitus, 2014, s. 129).

Luokkien 3-6 tavoitteet 2.5

Luokilla 3-6 tutustutaan ohjelmointiin, erilaisten ensiopetukseen tarkoitettujen graa- fisten ohjelmointiympäristöjen avulla. Matemaattisen ajattelun kehittämistä jatketaan yhtäläisyyksien, erojen ja säännönmukaisuuksien opettelulla. Systemaattista ajattelua kehitetään opettelemalla vertailua, luokittelua ja järjestämistä sekä opetellaan havait- semaan syy- ja seuraussuhteita. Aloitetaan suunnitella ja toteuttaa ohjelmia (Opetus- hallitus, 2014, s. 235).

(17)

Vuosiluokkien 3-6 matematiikan opetuksen tavoitteita on OPS:an kirjattu graafisen ohjelmointiympäristön opettelu ja kyseisessä toimintaympäristössä toimintaohjeiden laatiminen tietokoneohjelmina. Hyvän osaamisen mittari OPS:n mukaan tässä vaiheessa ohjelmoinnin opiskelua on toimivan ohjelman ohjelmoinnin osaaminen graafisessa ohjelmointiympäristössä (Opetushallitus, 2014, s. 130).

Vuosiluokkien 3-6 kohdalla ohjelmointi on mainittu opetussuunnitelmassa osioissa tietoja viestintäteknologinen osaaminen (L5), käsityön tavoitteisiin liittyvät keskeiset sisältöalueet, matematiikan opetuksen tavoitteet ja matematiikan tavoitteisiin liit- tyvät keskeiset sisältöalueet. Osiosta tietoja viestintäteknologinen osaaminen käy ilmi miksi ohjelmointia on suunniteltu opetettavaksi luokille 3-6: ”Ohjelmointia ko- keillessaan oppilaat saavat kokemuksia siitä, miten teknologian toiminta riippuu ihmisen tekemistä ratkaisuista. ” (Opetushallitus, 2014, s. 157). Käsityön tavoitteisiin liittyvät keskeiset sisältöalueet vuosiluokille 3-6 sisältävät ensimmäisen integroidun ohjelmoinnin opetuksen määrityksen. Tavoitteissa sanotaan, että ”Harjoitellaan ohjelmoimalla aikaan saatuja toimintoja, joista esimerkkinä robotiikka ja automaatio. ” (Opetushallitus, 2014, s. 271).

Matematiikan opetuksen tavoitteissa vuosiluokilla 3-6 tavoite 14 (T14) kuuluu seuraavasti ” innostaa oppilasta laatimaan toimintaohjeita tietokoneohjelmina graafisessa ohjelmointiympäristössä.” (Opetushallitus, 2014, s. 235). Samalta sivulta löytyy Matematiikan tavoitteisiin liittyvät keskeiset sisältöalueet vuosiluokilla 3-6, joissa todetaan, että tavoite on suunnitella ja toteuttaa ohjelmia graafisessa ohjelmointiym- päristössä. Opetushallitus 2014, s. 235). Opetussuunnitelmassa määrittää matematiikan arviointikriteereissä 6. vuosiluokan päätteeksi, että arvion ”hyvä” (8/10) saa oppilas, joka kykenee ohjelmoimaan toimivan ohjelman graafisessa ohjelmointiympä- ristössä (Opetushallitus 2014, s. 239).

(18)

Miten ohjelmointia tulisi opettaa alkuopetuksessa 2.6

Juhani Mykkäsen ja Linda Liukkaan (2014, s. 45-46) koostama KOODI2016-kirja esittelee eri luokka-asteilla opetettavan ohjelmoinnin sisällön seuraavasti: Koska ohjelmointi on käskyjen antamista tietokoneelle, aloitetaan luokilla 1-2 kehittämään ohjelmallista ajattelumallia antamalla yksikäsitteisiä komentoja ihmiseltä toiselle.

Luokilla 3-4 tutustutaan oikeata ohjelmointia lähellä olevaan toimintaan. Tässä vaiheessa ei vielä käytetä oikeita ohjelmointikieliä vaan visuaalista ohjelmointiympäris- töä, jossa käskyjä ja komentoja rakennetaan pääasiassa osoittimella, kuten hiiri. Eli komentoja ei tällä asteella anneta sovelluskehitysympäristössä vielä kirjoittamalla.

Tässä opetuksen vaiheessa opetellaan muutamalla komennolla tekemään ohjelmalli- sia perusteita kuten toistoja (Mykkänen & Liukas, 2014, s. 45-46).

Luostarinen & Peltomaa (2016, s. 70) kysyvät opettajakunnalta, että heidän tulisi miettiä mitä opetusta tietoja viestintäteknologian avulla voisi toteuttaa ja miten sitä voisi käyttää perinteisen pedagogiikan rinnalla. He myös (2016, s. 102) rohkaisevat opettajakuntaa, sillä että ohjelmoinnin perusperiaatteet ei ole loppujen lopuksi kovin hankalaa vaan kyseessä on ajattelun taito, joka on opittavissa. Ohjelmoinnissa on kyse perusasioiden ja meitä ympäröivän maailman ymmärtämisestä, toisin sanoen yleissivistyksestä (Luostarinen & Peltomaa, 2016, s. 112).

(19)

3 Tutkimuksen toteuttaminen

Tässä luvussa esitellään tutkimusmenetelmät sekä tutkimusaineiston kokoamisen vaiheet ja käytännöt. Luvussa esitellään käsitteet Itseohjautuvuus teoria ja Sisäisen motivaation inventaario ja kuinka käsitteet ohjasivat kyselytutkimuksessa käytettyjen kysymysten valintaa. Lisäksi luvussa käydään läpi esitutkimus ja sen keskeiset tutkimustulokset. Luku esittelee myös kyselylomakkeiden muodostamisen ja rakenteen sekä kerätyn kyselytutkimus aineiston kokoamis- ja analysointiprosessit. Lisäksi luvussa kerrotaan, kuinka tutkimuskohteet valittiin kyselytutkimukseen.

Tutkimusmenetelmät 3.1

Tutkimusmenetelmänä ja tutkimuksen tutkimusaineiston hankintaan tässä tutkimuksessa käytetään kyselyä, joka jaetaan tutkittavan aktiviteetin jälkeen osallistujille täytettäväksi. Tutkimustilanteena toimii koko aktiviteetti, jonka aikana tutkimuksen tekijä suorittaa laadullista tarkkailua ja teettää aktiviteetin lopussa määrällisen kyselyn. Tutkimuksessa halutaan tietää, miltä tutkimuskohteesta opetustilaisuus tuntui.

Tavoitteen kautta tutkimuksen työkaluksi valikoitui IMI-kysely (Bedard, 2010), jolla pyritään saamaan selville parhaiten aktiviteetin itsetuntemukset tutkimuskohteesta.

Tutkimuksen luotettavuuteen voidaan laskea se, että tutkimusaineistoa on paljon (ke- rättyjä vastauksia yli 2200 kappaletta) ja aineiston varmentamisvaiheessa aineistosta mitätöitiin systemaattisesti ne vastaukset, joissa oli puutteita tai poikkeamia. Puut- teiksi ja poikkeamiksi laskettiin vastaukset, jotka olivat epäselviä tai vajaita.

Vastausten pätevyyttä tai sitä, että ne kelpaavat tutkimukselle pyrittiin varmentamaan vastaustilaisuuden alussa, jossa tutkija painotti, että vastauksiin halutaan vastaajan oman mielipiteen mukainen ja omien tuntemusten mukainen vastaus juuri päätty-

(20)

Vastauslomakkeiden kysymykset on valittu huolellisesti aktiviteetti ja tutkimuskohde huomioon ottaen. Kysymykset testattiin esitutkimuksessa ja muokattiin varsinaiseen tutkimukseen saatujen havaintojen ja kokemusten perusteella. (Hirsjärvi et al., 2005, s. 164-206 ja 213-215)

3.1.1 Itseohjautuvuusteoria

Tutkimusteoriaksi tähän tutkielmaan valikoitui Itseohjautuvuusteoria (Self- Determination Theory (SDT)) ja sen sisäistä motivaatiota mittaava työkalu Sisäisen motivaation inventaario (Intrinsic Motivation Inventory (IMI)) (Bedard, 2010). Itse- ohjautuvuusteoria ja Sisäisen motivaation inventaario -mittari todettiin tutkimukseen soveltuviksi työkaluiksi esitutkimuksesta saatujen kokemusten ja tulosten perusteella. Rochesterin yliopiston kognitiivisen psykologian laitoksen professorit Edward Deci ja Richard Ryan ovat kehittäneet sisäinen motivaation tutkimusta 80-luvulta tähän päivään asti. Tutkimuksen tuotteina on vuosien varrella syntynyt SDT ja IMI (Deci & Ryan, 2000a s. 68-72).

Itseohjautuvuusteoria (SDT) tarjoaa teoreettisen kehyksen yksilön motivaation, tunteiden ja niiden kehittymisen tutkimiselle. Teoria käsittelee ihmisen motivaatioita, persoonallisuutta ja optimaalista toimintaa. Motivaation määrän sijasta itseohjautuvuusteoria keskittyy erilaisiin motivaatioihin. Teoria tarkastelee ihmisen itsemotivoi- tuneisuutta ja itseohjautuvuutta sisäisen ja ulkoisen motivaation käsitteiden kautta.

Teoria määrittelee sisäisen ja ulkoisen motivaation lähteet. Tämän lisäksi teoria kuvaa sisäisten ja ulkoisten motivaatioiden lähteiden rooleja kognitiivisessa ja sosiaali- sessa kehityksessä. Teoria ottaa myös huomioon yksilöllisiä eroja (Deci & Ryan, 2000 s. 227; Gagné, 2005 s. 334-336).

Useiden SDT-tutkimusten mukaan kiinnostuksen, arvon ja halukkuuden edistäminen johtaa sekä pysyvyyteen että parempaan oppimiseen. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että sisäisellä motivaatiolla on merkitystä yksilön optimaalisen oppimisen, suorituskyvyn ja kehittymisen kannalta. Deci ja Ryan (1987, s. 1024; 2008, s. 18) usko- vat, että opiskelijoiden sisäisen motivaation edistäminen olisi asetettava etusijalle koulutustyössä ja oppimisprosessissa.

(21)

Itseohjautuvuusteoriassa (Deci & Ryan, 1985, s. 35-39) erotetaan toisistaan toiminnan aiheuttavat erilaiset motivaatiot, jotka perustuvat erilaisiin syihin tai tavoitteisiin.

Motivaatiot erotellaan teoriassa sisäisiin ja ulkoisiin motivaation lähteisiin. Sisäinen motivaatio tukee ja kannustaa tekemistä, joka on yksilön kannalta luonnostaan kiinnostavaa ja nautittavaa. Ulkoinen motivaatio on ulkopuolelta tulevaa palkitsemista, mielipiteitä tai pelkoa. Itseohjautuvuusteoriaa on tutkittu yli kolme vuosikymmentä ja sen tutkiminen on osoittanut, että kokemuksen sekä suorituskyvyn laatu voi olla hyvin erilainen, kun yksilö käyttäytyy sisäisestä tai ulkoisesta syystä (Ryan & Deci 2000, s. 56-65).

Ulkoisen motivaation määritelmässä kuvataan, että ulkoista motivaatioita on yksi- löön vaikuttavat muuttujat, jotka tulevat ulkopuolelta. Tallaisia ulkoisia vaikuttajia voivat olla esimerkiksi palkinnot ja niiden ulkopuolinen arvostus, arvosanat, arvioin- nit, pelko toisten mielipiteistä, toisten ihmisten hyväksyntä, pelko mahdollisista ran- gaistuksista, ulkoiset vaatimukset sekä toisten ihmisten reaktiot (Deci & Ryan, 1985, s. 49-57; Ryan & Deci, 2000, s. 56-57).

Yksilön sisäistä motivaatiota määrittelevät esimerkiksi nautinto, luontainen kiinnostus, asioiden tuottama henkilökohtaisen tyytyväisyyden tunne, yksilön omat kiinnostuksen kohteet, yksilöllinen uteliaisuus, huolenpito toisista tai henkilökohtaiset arvot (Deci & Ryan, 1985 s. 34; Ryan & Deci, 2000 s. 60-61). Yksilöllisiä sisäisen motivaation lähteitä itseohjautuvuusteoria arvioi merkityksellisiksi tekijöiksi, kun määri- tellään ja tutkitaan yksilön käyttäytymisen itsesäätelyä sekä persoonallisuuden kehit- tymistä (Ryan & Deci, 2000a, s. 68).

On myös olemassa muuttujia, joiden rajapinta ei ole selkeästi määriteltävissä kuu- luuko ne sisäisen vai ulkoisen motivaation kategoriaan ja ne voivat olla päällekkäin myös sisäistä sekä ulkoista motivaatiota. Tätä määritelmää kutsutaan sisäisen ja ul-

(22)

Integroituvat käsitteet itseohjautuvuusteoriassa merkitsevät sitä, että luontainen motivaatio voi olla sidoksissa ulkoiseen lähteeseen tai ulkoiseen toimintaan, niin että yksittäisen ja ulkoisen toiminnan välinen suhde voi olla itsessään olematon. Tämä johtuu siitä, että ulkoisen toiminnan tulos tuottaa suoraan sisäisen vaikutuksen yksi- lön motivaatioon (Deci & Ryan, 2000, s. 235-239).

Tässä tutkimuksessa tutkitaan ohjelmointiaktiviteettiin osallistuvien oppilaiden ja opettajien sisäistä motivaatiota. Sisäisen motivaation tutkiminen tässä tutkimuksessa antaa tietoa siitä, että onko osallistujien omasta mielestä aktiviteetissa käytetty konkreettinen ohjelmointi tapa sellainen, joka mahdollisesti voisi tuoda parempia tuloksia ohjelmoinnin oppimiseen ja käykö tallainen opetustapa ohjelmoinnin alkeiden opiskeluun.

3.1.2 Sisäisen motivaation inventaario

Sisäisen motivaation inventaario (Intrinsic Motivation Inventory (IMI)) on itseohjautuvuusteorian työkalu, jonka tarkoitus on mitata, millaisena yksilö itse kokee tietyn aktiviteetin suorittamisen ja millainen on testattavan henkilön subjektiivinen kokemus tietyn tehtävän suhteen (Bedard, 2010; Fisher, 2013). IMI-työkalua käytetään myös, kun tutkitaan, miten ihmisten kontrollointi ja autonomia vaikuttavat heidän hyvinvointiinsa, tuottavuuteensa, suorituskykyyn ja aloitteellisuuteen.

Sisäisen motivaation inventaarioita on käytetty useissa erilaisissa tutkimuksissa edel- lisen kolmen vuosikymmenen aikana. Työkalua on sovellettu esimerkiksi työnteki- jöiden motivaatioiden määrittämiseen työpaikoilla. IMI-metodia on käytetty useissa tutkimuksissa, joissa on haluttu analysoida ja mitata lasten, opiskelijoiden ja urheili- joiden motivaatioita tunnettujen toimintojen suhteen. Sisäisen motivaation inventaario on ollut käytössä tutkimuksissa, joiden tavoitteena on ollut kehittää tehokkaita lähestymistapoja opetukseen, viestintään ja johtamiseen. Työnantajat, kasvattajat, urheiluvalmentajat ja lääketieteelliset ammattilaiset ovat käyttäneet itseohjautuvuusteoriaa tutkimuksissa (Bedard, 2010; Fisher, 2013).

Työkaluun kuului alun perin kuusi asteikkoa, joiden pohjalta IMI-tutkimuksissa kysyttiin osallistujien mielipiteitä. Nämä Sisäisen motivaation inventaarion asteikot (IMI-asteikko) ovat kiinnostus/huvi (interest/enjoyment), kokemus suoriutumisesta

(23)

(perceived competence), vaivannäkö (effort), arvo/hyödyllisyys (value/usefulness), koettu paine (felt pressure), henkinen paine (tension) ja koettu valinnanvara (perceived choice). Jälkeenpäin myös seitsemäs IMI-asteikko, samaistumisen tunne (experiences of relatedness), on lisätty alkuperäisten IMI-asteikkojen rinnalle. Seitse- männen IMI-asteikon validiutta ei ole vielä kuitenkaan tunnustettu akateemisissa piireissä (Bedard, 2010).

3.1.3 Asteikkojen ja kysymysten valinta IMI-mallissa

Sisäisen motivaation inventaarion kaikkia asteikoita ei normaalisti käytetä yksittäi- sessä tutkimuksessa, vaan tutkimuksiin valitaan IMI-asteikot aina tutkimuskohtaises- ti, kyseessä olevan tutkimuksen tarpeiden mukaan. Aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että tutkimuksiin kannattaa valita IMI-asteikot ja kysymykset tapauskoh- taisesti. Kysymykset ja IMI-asteikot ovat skaalautuvia IMI-mallissa. Mallin dynaa- misuus mahdollistaa sen, että jokainen tutkimus voidaan räätälöidä kysymysten ja IMI-asteikkojen suhteen. Aiemmat tutkimukset viittaavat siihen, että kysymysten esitystavalla tai järjestyksellä ei ole merkittävää vaikutusta tutkimustuloksiin. On myös todettu, että kysymysten sisällyttäminen tai poissulkeminen ei näytä vaikuttavan tutkimukseen. Tämä takia on harvinaista, että tutkimuksia olisi toteutettu kaikilla IMI-asteikoilla ja kysymyksillä. Sen sijaan tutkijat ovat huomanneet, että on tärkeää valita merkittäviksi tunnistettuja kysymyksiä ja IMI-asteikkoja omiin tutkimuksiin.

(Bedard 2010)

Valmiita kysymyksiä IMI-mallissa on 45 kappaletta. Kysymykset on sijoitettu valmiiksi IMI-asteikkojen alle ja jokaista kysymystä on kehitetty juurikin tiettyyn IMI- asteikkoon kuuluvaksi. Normaalisti kaikkia kysymyksiä ja IMI-asteikkoja ei käytetä yhtä aikaa samassa tutkimuksessa. Jokaiseen IMI-mallilla toteutettuun tutkimukseen voidaan valita juuri kyseiseen tutkimukseen parhaiten soveltuvat IMI-asteikot sekä

(24)

Kyselylomakkeessa voidaan muuttaa kysymysten sanamuotoja. Kysymykset voivat muotoutua tehtävän ja toimijan mukaan, johon tutkija haluaa keskittyä. Myös kysy- myksiä muokataan aktiviteetin mukaan. Esimerkiksi kysymys “Yritin kovasti olla hyvä tässä aktiviteetissa” voidaan muuttaa muotoon “Yritin kovasti olla hyvä tässä pelissä”, ilman että kysymyksen validiteetti kärsii. Kysymysten muokkaaminen auttaa tutkijaa määrittämään henkilön tuntemuksia aktiviteetin harjoittamisesta sekä käsityksiä tutkimukseen osallistujan henkilökohtaisesta pätevyydestä, ulkoisista me- nestyspaineista, toiminnan hyödyllisyydestä ja käytetystä henkilökohtaisesta ponnis- tuksesta (Fisher, 2013).

Tähän tutkimukseen on valittu kysymyksiä kolmesta IMI-asteikosta. Valitut kolme asteikkoa on esitutkimusvaiheessa todettu olevan kykeneviä antamaan tämän tutkimuksen tarkoituksiin etsittäviä vastauksia. Tutkimuksessa halutaan selvittää, onko tutkimusaktiviteetti mielenkiintoinen ja onko aktiviteetti yksilön sisäistettävissä.

IMI-asteikon ”kiinnostus/huvi” on tarkoitus olla itsearviointi sisäisestä motivaatiosta.

IMI-asteikon ”kokemus suoriutumisesta” taas on ajateltu toimivan positiivisena indi- kaattorina sisäiselle motivaatiolle. “Arvo/hyödyllisyys” IMI-asteikon on ajateltu mit- taavan, kuinka hyvin yksilö sisäistää tehdyn aktiviteetin (Bedard, 2010).

Esitutkimus 3.2

Esitutkimus toteutettiin tammikuussa 2016 Reijolan koulussa Joensuussa. Tutkimuk- sen kohderyhmänä olivat koulun vuosiluokat 1-6, kaksi pienryhmää ja luokan opettajia sekä avustajia. Esitutkimuksessa tarkasteltiin kyselyihin osallistuneiden oppilaiden ja heidän opettajien subjektiivisia käyttäjäkokemuksia ja sisäistä motivaatiota sisäisen motivaation inventaario -metodia (IMI) hyödyntäen.

Esitutkimus ja varsinkin siihen liittyvä aineiston kerääminen oli tärkeä toteuttaa ennen varsinaista tutkimusta. Esitutkimuksen kokemuksista saatiin indikaatioita, joiden avulla aineiston keräämisen prosessia kyettiin hiomaan ja kysymyssarjoja muokkaamaan. Esitutkimuksessa havaittiin, että kysymys 4 herätti vastaajissa vääriä mieliku- via ja kyseinen kysymys pystyttiin muuttamaan tarkoitusta paremmin vastaavaksi varsinaiseen tutkimukseen.

(25)

Esitutkimusta käytettiin tässä tutkimuksessa apuna kyselylomakkeen toimivuuden testaamiseen ja vahvistamaan käsitystä siitä, että kyselylomakkeet sopivat tutkimuksen käyttötarkoituksiin. Toisin sanoen, esitutkimuksen tarkoitus oli tarkistaa ja testata vastauslomakkeiden toimivuutta. Esitutkimuksen aikana tehdyn tarkistuksen ja tes- tauksen tavoitteena oli karsia lomakkeista mahdolliset epämääräisyydet ja tarkentaa kysymyksiä tutkimuksen tarkoitusta ajatellen. Lisäksi testaukset ajatuksena oli testata kysymysten yksiselitteisyys ja järjestys sekä sanavalintojen onnistuminen. Hirsijärvi et al. (2005, s. 193) kirjoittavat Tutki ja kirjoita -kirjassa, että lomakkeen optimoimi- nen, testaaminen ja kokeileminen on välttämätöntä. Kirjassa todetaan lisäksi, että testaaminen ja tarkistaminen on tehtävä esitutkimuksen aikana ja havaitut epäkohdat on korjattava varsinaista tutkimusta varten (Hirsijärvi et al., 2005).

Nalle-paja 3.3

Opinsys Oy on yritys, joka on tuottanut koulumaailmaan räätälöityjä tietotekniikka- ratkaisuja sekä oppimisen tukemiseen tarkoitettuja palveluita vuodesta 2005. Yritys on kehittänyt toiminnallisen tapahtumakokonaisuuden, joka tunnetaan Teknolo- giaseikkailutapahtumana. Teknologiaseikkailu koostuu asiakkaan toiveiden mukaisesti vaihtelevista teemoista ja opintopajoista. Nalle-paja on yksi Teknologiaseikkai- lun opintopajoista. Nalle-pajan opetustavoitteena on opettaa pajaan osallistujat ohjelmoimaan pehmonallen (Kuva 1.) liikkeitä ja toimintoja (Opinsys, 2018).

(26)

Opinsys Oy on kehittänyt ohjelmoinnin opetukseen ja oppimiseen Nalle-ohjelmointi kokonaisuuden, joka koostuu pehmonallesta, johon on rakennettu ohjelmoitava mikro-ohjainalusta sekä alustan ohjelmoimiseen kehitetyn ohjelmointiympäristön. Rat- kaisu perustuu avoimen lähdekoodin ja laitteiston ratkaisuihin.

Tavallisen pehmolelu nallen liikuttelu on mahdollistettu siihen asennetulla tekniikalla. Keskeisin osa teknisessä kokonaisuudessa on Arduino -mikro-ohjain, jonka osa- kokonaisuuksia ovat mikrokontrolleri ja ohjelmointiympäristö. Arduino on avoimen laitteiston elektroniikka-alusta, johon voi liittää moottoreita, valoja ja muita erilaisia sensoreita. Alustaan kytkettyjä komponentteja ohjelmoidaan Arduinon omalla ohjelmointi kielellä, joka pohjautuu C++ ohjelmointikielestä (Arduino, 2018). Nallen sisälle on rakennettu Arduino uno -kehitysalustaan (kuva 2.) lisättyjen sensoreiden ja komponenttien avulla mahdollisuus ohjelmallisesti liikutella nallea (Github, 2018).

Kuva 2. Opinsys-nallen kytkentäkaavio (Github, 2018).

Nallen liikuteltavia toiminnollisuuksia on tassujen liikuttelu, äänen tuottaminen ja valon sekä asennon tunnistaminen sensoritekniikan avulla. Kehitysalustaan on kiinni- tetty kaksi kappaletta servomoottoreita, joilla kyetään liikuttelemaan nallen tassuja (Kuva 2.). Äänen tuottamiseksi on alustaan lisätty kaiutin, joka näkyy kytkentäkaa- viossa kuvan 1. oikeassa alakulmassa ja sen vieressä vasemmalla on kuvattu valon- vastuksen kytkentä.

(27)

Nallen kehitysalusta on kytketty USB-kaapelilla tietokoneeseen, johon on räätä- löidyn Linux-käyttöjärjestelmän päälle tuotettu graafinen ohjelmointiympäristö.

Graafisen ohjelmointiympäristön avulla voidaan nallen sisällä olevaan Arduino- kehitysalustaan lähettää esimääriteltyjä ohjelmistokäskyjä.

Kuva 3. Ohjelmointiympäristö.

Käskyt muodostetaan graafisen ohjelmistoympäristön käyttöliittymässä raahaa ja pudo- ta -tekniikalla ja lähetetään nallelle (Kuva 3.). Käskyjen lähetys kehitysalustaan tapah- tuu ohjelmallisesti määriteltyjen metodien tullessa voimaan. Tallainen metodi on esimerkiksi se, kun painetaan alas välilyönti tietokoneen näppäimistöltä (Kuva 3.).

(28)

Alla on esitelty esimerkki Arduinon ohjelmointikielellä toteutetusta ohjelmasta, jossa nallen tassua liikutetaan. Esimerkissä otetaan Servo-kirjasto käyttöön ja luodaan servo objekti, jotta nallen tassua voidaan liikutella. void setup() -functio liit- tää tassun pinniin 4. void loop() -functiossa tassun asennoksi asetetaan 0 astetta ja 2 sekunnin tauon jälkeen nostetaan tassua 180 astetta (Github, 2018).

1: #include <Servo.h>

2:

3: Servo tassu;

4:

5: void setup() 6: {

7: tassu.attach(4);

8: } 9:

10: void loop() 11: {

12: tassu.write(0);

13: delay(2000);

14: tassu.write(180);

15: delay(2000);

16: }

Nalle-ohjelmointiympäristö kehityksen johtoajatuksena on ollut helpottaa ohjelmoinnin oppimista, sekä tehdä ohjelmoinnin opiskelusta kiinnostavaa lapsille. Sa- malla tarjotaan matalampaa kynnystä aloittaa ohjelmoinnin opetus. Nallen- ohjelmointi-ympäristön alustan sensoreita ja moottoreita ohjataan suomenkielisellä visuaalisella sovelluksella. Sovelluksen kehittämistä on ohjannut ajatus lopputulok- sesta, jolla nallen ohjelmointi onnistuu alakoululaisilta. (Korhonen, 2014).

(29)

Esitutkimuksen tulokset 3.4

Esitutkimukseen osallistui n. 150 oppilasta. Keskimäärin esitutkimukseen vastanneet oppilaat olivat hyvin kiinnostuneita nallepaja -aktiviteetista. Oppilaiden korkeaa kiinnostusta aktiviteettia kohtaan tuki myös havainnot mitä aktiviteetin aikana tehtiin tutkimusryhmän toimesta. IMI-aihealueiden kiinnostus, suoriutuminen ja hyödylli- syys keskiarvot olivat ehkä hieman alemmat luokilla 4-6 kuin luokilla 1-2. Esitutki- mus ei löytänyt mainittavia eroja tyttöjen ja poikien vastauksissa, ensimmäistä kiin- nostukseen liittyvää kysymystä lukuun ottamatta. Tämä yksi kysymys indikoi sitä, että tytöt olisivat hieman vähemmän kiinnostuneita kuin pojat tutkitusta aktiviteetista. Kiinnostus-asteikon toinen kysymys kuitenkin kompensoi vastauksia, niin että tutkimuksen tuloksissa arvioitiin, että merkittäviä eroja kiinnostuksessa aktiviteettia kohtaan ei tyttöjen ja poikien välillä ollut. Tutkimus vertasi opettajien ja oppilaiden vastauksia ja johtopäätös näiden osalta oli, että merkittäviä eroja ei löytynyt.

Esitutkimuksen kokemuksista saatiin indikaatioita, joiden avulla aineiston keräämi- sen prosessia kyettiin hiomaan ja kysymyssarjoja muokkaamaan. Esitutkimuksessa havaittiin, että kysymys 4 ” Oliko nalle kiinnostava?” herätti vastaajissa vääriä mie- likuvia ja se pystyttiin muuttamaan tarkoitusta paremmin vastaavaksi varsinaiseen tutkimukseen. Varsinaisessa tutkimuksessa kysymys oli muutettu muotoon ” Oliko ohjelmoitava nalle kiinnostava?”. Vastaajat ymmärsivät muutetun kysymyksen ob- jektin paremmin, joka oli ohjelmoitava nalle, kuin esitutkimuksessa, jossa vastaajat ajattelivat kysymyksen koskevan pehmonallea.

Esitutkimuksessa todettiin, että IMI-metodi on toimiva työkalu subjektiivisia käyttä- jäkokemuksia ja sisäistä motivaatiota mitatessa. Metodin vahvuus on siinä, että tutkimuksen sisällä voi esittää saman kysymyksen usealla eri tavalla ja varmistua siitä, että vastaajan vastaus on oikeellinen. Metodi mahdollisti tämän tutkimuksen tarpei-

(30)

Aineisto ja analyysi 3.5

Tutkimusaineisto kerättiin tutkimuksen tarpeisiin kehitetyllä kyselylomakkeella.

Kaikki tutkimuksen aktiviteettiin osallistuneet saivat aktiviteetin lopussa tehtäväksi täyttää lomakkeen omien kokemusten perusteella. Vastaukset syötettiin Excel- taulukkolaskentaohjelmaan. Tutkimuksessa käytetyt diagrammit ja taulukot on las- kettu Excel-taulukkolaskentaohjelmaa hyödyntäen.

Kyselylomakkeen laadinta 3.6

Tutkimuksen avuksi laadittu kyselylomake koostuu vastaajan taustatietoja kartoitta- vista kysymyksistä ja tutkittavaa aktiviteettia käsittelevistä kysymyksistä. Tausta- tietoja kartoittavia kysymyksiä kyselylomakkeessa oli kaksi, joilla kartoitettiin vastaajan sukupuolta ja tutkimuksen tiedonkeruuvaiheen aikaista peruskoulun vuosi- luokkaa. Aktiviteettia käsitteleviä kysymyksiä kysymyslomakkeella oli kuusi kappaletta.

Tutkittavaa aktiviteettia koskevat kysymykset oli valittu IMI-mallin esimerkkikysy- myksistä. IMI-mallin alkuperäiset kysymykset käännettiin suomeksi ja niitä muokattiin vastaamaan aktiviteettia, eli tässä tapauksessa kysymyksissä viitattiin ohjelmointiin. Esimerkiksi IMI-asteikon ”Kiinnostus/Huvi” alkuperäinen kysymys ”This activity was fun to do.” muokattiin tähän tutkimukseen muotoon ”Oliko ohjelmoiminen hauskaa?” (Bedard, 2010).

Tutkimuslomakkeen aktiviteettia koskevien kysymysten vastausmahdollisuudet perus- tuivat kahteen erilaiseen mielipideasteikkoon. Esitietona kysymysten ja mielipideas- teikon muokkauksessa käytettiin etukäteen tiedossa ollutta tutkimuksen kohderyhmää.

IMI-mallin mielipideasteikossa on yleensä 5- tai 7-portainen asteikko, jonka mielipitei- tä kuvaavat käsitteet ovat välillä ”täysin samaa mieltä”, ”ei samaa, eikä eri mieltä” ja

”täysin eri mieltä”. Tutkimuksessa käytettiin perinteistä IMI-mallin mielipideasteikkoa, jota muokattiin kohderyhmä huomioiden (Bedard, 2010).

(31)

Ensimmäisen ja toisen luokan oppilaille oli laadittu erilainen kyselylomake kuin 3.-6.

luokan oppilaille. Malliasteikkoa oli muokattu, niin että ensimmäisen ja toisen luokan oppilaille oli laadittu kolmiluokkainen kysymysasteikko, jossa sanallisten mieli- piteiden ohella oli hymynaamakuvakkeet (Kuva 5).

Kuva 5. Kolmiluokkainen kysymysasteikko.

Kolmannesta luokasta kuudenteen oppilaat saivat täytettäväksi lomakkeen, joka oli viisiportainen ja jossa sanallisen vastauksen ohella oli numerot 1-5 (Kuva 6). Eri asteikkoihin päädyttiin esitutkimuksesta saatujen kokemusten perusteella, jotka vah- vistivat sen, että luokkien 1-2. oppilaiden oli helpompi annetussa ajassa vastata kol- miluokkaisen asteikon kysymyksiin, jossa oli hymynaamakuvakkeet ilmentämässä vastauksen laatua.

Kuva 6. Viisiluokkainen kysymysasteikko.

Kyselylomakkeen rakenne oli laadittu niin, että IMI-mallin mukaisten kysymysas- teikkojen kysymyspareja oli kolme ja yhteensä kysymyksiä kuusi. Kyselylomakkeen kysymyksistä kaksi (1,4) käsittelivät IMI-skaaloista kiinnostusta ja huvia, kaksi ky- symystä (3,5) käsitteli omaa kokemusta suoriutumisesta ja loput kaksi kysymystä (6,2) viittasivat vastaajan omiin tuntemuksiin siitä, oliko aktiviteetti hyödyllinen

LIITE 2

Luokka____ tyttö/poika

4. Oliko ohjelmoiminen hauskaa?

1 2 3 4 5

Täysin eri mieltä

Ei

samaa, eikä eri mieltä

Täysin samaa mieltä

5. Opitko nallepajassa uutta?

1 2 3 4 5

Täysin eri mieltä

Ei

6. Olitko hyvä ohjelmoimisessa?

1 2 3 4 5

Täysin eri mieltä

Ei

4. Oliko nalle kiinnostava?

1 2 3 4 5

Täysin eri mieltä

Ei

5. Olitko taitava ohjelmoimaan nallea?

1 2 3 4 5

Täysin eri mieltä

Ei

(32)

Kysymys Numero

lomakkeessa IMI-asteikko Oliko ohjelmoiminen hauskaa? 1 Kiinnostus/Huvi Oliko ohjelmoitava nalle kiinnostava? 4 Kiinnostus/Huvi

Olitko hyvä ohjelmoimisessa? 3 Kokemus suoriutumisesta Olitko taitava ohjelmoimaan nallea? 5 Kokemus suoriutumisesta Haluaisitko oppia ohjelmointia lisää? 6 Arvo/hyödyllisyys

Opitko nallepajassa uutta? 2 Arvo/hyödyllisyys

Kuva 7. Kysymyslomakkeen rakenne.

Tutkimuksen vastauslomakkeisiin määritetyt kysymykset sekoitettiin niin, että saman IMI-asteikon kysymykset eivät olleet peräjälkeen (Kuva 7.). IMI-tutkimuksen ohjeis- tuksessa suositellaan sijoittamaan eri IMI-asteikon kysymykset satunnaisesti kysely- lomakkeelle. Lomakkeiden kysymykset 3 ja 5 olivat päällekkäisiä kysymyksiä ja myös niiden sijoittelu oli mietitty niin, että ne eivät ole peräjälkeen. Kysymysten toistolla ja päällekkäisyydellä haetaan IMI-tutkimuksessa luotettavuutta (Bedard, 2010).

3.6.1 Aineiston kerääminen

Kysely toteutettiin joensuulaisissa peruskouluissa vuoden 2016 kevätlukukaudella.

Kyselyn kohdehenkilöitä olivat koulujen oppilaat luokilta 1-6 ja heidän opettajat sekä koulunkäyntiavustajat. Kysely teetettiin seuraavilla kouluilla:

 Enon koulu

 Hammaslahden koulu

 Heinävaaran koulu

 Iikseenvaaran koulu

 Kanervalan koulu

 Karsikon koulu

 Kiihtelysvaaran koulu

 Louhiojan koulu

 Marjalan koulu

 Mutalan koulu

 Nepenmäen koulu

 Niittylahden koulu

 Noljakan koulu

(33)

 Pataluodon koulu

 Rantakylän koulu

 Rekivaaran koulu

 Suhmuran koulu

 Tuupovaaran koulu

 Uimaharjun koulu

 Utran koulu

Tutkimuksen aktiviteettina toimi Nalle-ohjelmointi, joka on Opinsys Oy:n Teknolo- giaseikkailuun sisältyvä opintopaja. Kysely tehtiin aktiviteetin lopussa kaikille aktiviteettiin osallistujalle. Opintopajan kesto oli suunniteltu 30 minuuttia, josta kyselyyn ja sen alustukseen käytettiin 5 minuuttia. Opintopajan ohjaaja selitti selkeästi, miten kyselyn kysymyksiin tulee vastata jokaisen vastausosuuden aluksi. Kyselyn alussa ohjaajalla oli tehtävänä painottaa, että vastauksissa halutaan tietää miltä aktiviteettiin osallistujasta itsestä tuntui osallistua aktiviteettiin.

Aktiviteettien jälkeen kerättyjä vastauslomakkeita oli yhteensä 2296 kappaletta. Hy- väksyttyjä vastauslomakkeita, jotka otettiin tutkimuksessa huomioon, oli yhteensä 1675 kappaletta. Vastauslomakkeita hylättiin erinäisistä syistä. Yleisimpiä syitä hyl- käykseen oli puutteellisesti täytetty lomake tai väärälle lomakepohjalle vastaus, esimerkiksi 4 luokkalainen oli vastannut 1-2 luokkalaiselle tarkoitettuun lomakkeeseen.

Tyttöjen osuus tutkimuksessa huomioiduissa vastauksissa oli 45% (761 kpl), poikia vastaajista oli 52% (868 kpl) ja opettajia 3% (46 kpl).

3.6.2 Aineiston analysointi

Kerätyn tutkimusaineiston analysoinnin esivalmistelut pitivät sisällään esitöillä vas-

(34)

Analysointia varten tutkimusaineisto järjestettiin neljään ryhmään. Ryhmät olivat luokat 1-2, luokat 3-4, luokat 5-6 ja opettajat. Oppilaiden vastaukset laskettiin kahden luokka-asteen mukaisesti yhteen. Havaintomatriisin avulla generoitiin tuloksista keskiarvo ja keskihajonta taulukot sekä pylväsdiagrammit vastausten keskiarvoista aihealueittain. Luku neljä kuvaa analysoinnin tulokset.

Tutkimuskohteiden valitseminen 3.7

Tutkimuskohteet valikoituivat Joensuun alakouluissa keväällä 2016 pidettyjen Opin- sys Oy:n Nallepaja-ohjelmointi opetustilaisuuksien osallistujista. Opetustilaisuuksiin osallistuneet oppilaat ja opettajat saivat vastata aktiviteettiin koskeviin kysymyksiin opintotilaisuuden lopussa. Oppilaita ja opettajia ei valittu erikseen vaan kaikki aktivi- teetteihin osallistuneet saivat mahdollisuuden täyttää kysymyslomakkeen. Opintopa- jan ohjaaja antoi tehtäväksi jokaiselle osallistujalle vastata kysymyksiin sen mukaan, miten osallistuja itse koki aktiviteetin.

(35)

4 Tulokset

Tässä luvussa käydään läpi tutkielman tiedonkeruuvaihe ja tutkimusaineiston tiedon- keruuprosessi. Kerätystä tutkimusaineistosta kerrotaan laadullisia ja määrällisiä yksi- tyiskohtia. Lisäksi luvussa käydään läpi tutkimuksen tulokset. Tuloksia tarkasteltaessa käydään läpi IMI-asteikkoon perustuvat tulkinnat vastauksista. Luvussa esitellään oppilaiden vastauksien keskiarvo ja kesihajonta sekä tutkitaan eroja vastauksissa tyttöjen ja poikien välillä. Opettajien vastaukset ja niiden perusteella tehdyt tulosten analyysit esitellään luvun lopussa.

Tutkimukseen vastanneiden taustatiedot 4.1

Tutkimuksen tiedonkeruuosiossa Joensuun ala-asteiden oppilaille ja opettajille tehtiin kysely Opinsys Oy:n Nallepaja-aktiviteetin jälkeen ja kysyttiin osallistujien mielipi- dettä opintotapahtumasta. Vastauksia saatiin yhteensä 2296 kappaletta. Kävin vasta- uslomakkeet läpi ja tarkastin, oliko lomakkeet täytetty oikein esitietojen sekä vastausten osalta. Hyväksyttyjä vastauksia tutkimukseen kelpuutettiin 1675 kappaletta.

Hylättyjen vastausten syy hylkäämiselle oli useasti puutteet vastauslomakkeessa tai ristiriita vastausten tulkinnassa. Kysymyslomake hylättiin tutkimuksesta, jos kysymykseen oli jätetty vastaamatta tai kysymykseen oli vastattu enemmän kuin yksi vastaus (Kuva 8.). Osa vastauksista oli annettu väärille lomakkeille esimerkiksi 3-6 luokkalaiset olivat vastanneet 1-2 luokkalaisille tarkoitettuun lomakkeeseen.

(36)

Hyväksyttyjen vastausten joukossa on tyttöjen vastauksia 761 kappaletta, poikia vastauksia 868 kappaletta ja opettajien vastauksia 46 kappaletta. Tyttöjen osuus hyväk- sytyistä vastauksista on 45%, poikien osuus hyväksytyistä vastauksista on 52% ja opettajien osuus hyväksytyistä vastauksista on 3%. 1. -2. luokkalaisten osuus hyväk- sytyistä vastauksista on 31 % (513 kpl), 3.-4. luokkalaisten osuus vastanneista on 35

% (578 kpl) ja 5.-6. luokkalaisten osuus vastanneista on 32 % (538).

Kyselytutkimuksen tulokset 4.2

Taulukoihin 1 ja 2 on koottu tutkimuksen vastausten keskiarvo sekä vastaava keskihajonta. Vastaukset on ryhmitelty kolmeen ryhmään, jotka muodostuvat ikäkausi- luokista 1-2, 3-4 ja 5-6. Luokat 1-2 käytti tutkimuksessa kolmiportaista vastausas- teikkoa ja ryhmät Luokat 3-6 käyttivät viisinumeroista arviointiasteikkoa. Taulokko 1 sisältää luokkien 1-2 tulokset ja Taulukko 2 sisältää luokkien 3-4 sekä 5-6 tulokset.

Vastausasteikkojen erot tulee huomioida tuloksia lukiessa.

Taulukko 1. Vastausten keskiarvo ja keskihajonta luokat 1-2.

Luokka 1-2

IMI-asteikko Kysymys Keskiarvo Keskihajonta

K1 2,89 0,35

Kiinnostus/Huvi K4 2,82 0,44

Yht. 2,86 0,4

K3 2,7 0,58

Suoriutuminen K5 2,7 0,55

Yht. 2,7 0,57

K2 2,69 0,6

Arvo/Hyödyllisyys K6 2,76 0,56

Yht. 2,73 0,58

Keskihajontaa tarkasteltaessa huomataan, että kaikissa ikäluokissa mielipiteitä skaaloista on jakanut eniten IMI-asteikko ”Arvo/Hyödyllisyys”. Tästä voidaan päätellä, että oppilaiden mielipide aktiviteetin hyödyllisyydestä itselle on jakanut mielipiteitä

(37)

eniten tutkittavista skaaloista. Kiinnostus jakoi mielipiteitä vähiten, eli oppilaiden kiinnostus aktiviteettiin oli kaikilla lähes samalla tasolla. Ohjelmoinnin hyödyllisyyt- tä ei varmasti kyetty perustelemaan kaikille oppilaille varsinkin, kun huomioidaan aktiviteettiin käytetty aika, joka oli 25-30 minuuttia. Tuossa ajassa kouluttujan piti pystyä perustelemaan ja alustamaan kyseinen aktiviteetti, kouluttamaan ja antamaan opiskelijoille aikaa toteuttaa ohjelmointitehtäviä itsenäisesti. Uskoisin, että kun oh- jelmoinnille varataan perusopetuksessa riittävästi aikaa, niin teoria puoleen kyetään panostamaan ja oppilaille pystytään perustelemaan ohjelmoinnin opiskelun hyödylli- syys.

Taulukko 2. Vastausten keskiarvo ja keskihajonta luokat 3-4 ja 5-6.

Luokka 3-4 Luokka 5-6

IMI-asteikko Kysymys KA KH KA KH

K1 4,62 0,85 4,5 0,85

Kiinnostus/Huvi K4 4,58 0,91 4,3 1,02

Yht. 4,6 0,88 4,4 0,94

K3 4,07 1,09 3,91 1,07

Suoriutuminen K5 4 1,08 3,89 1,01

Yht. 4,03 1,08 3,9 1,04

K2 4,14 1,2 4,07 1,2

Arvo/Hyödyllisyys K6 4,26 1,16 4,16 1,16

Yht. 4,2 1,18 4,12 1,18

Keskiarvo kertoo kyseisen ryhmän kaikkien vastausten keskiarvon. Keskihajonta näyttää, kuinka paljon vastaukset vaihtelevat annetun vastausasteikon sisällä. Pie- nempi keskihajonta kertoo, että vastaajat ovat vahvemmin yhtä mieltä toistensa kanssa vastauksissaan. Suuri keskihajonta viestii, että vastaajat ovat keskenään kokeneet

(38)

Luokkien 3-4 ja 5-6 välillä ei vastauksissa ole huomattavia eroja. Esitutkimuksessa luokat 5-6 arvioivat kiinnostuksen matalammaksi kuin alemmat luokka-asteet. Kun tähän tutkimukseen vastausten määrä lisääntyi niin ero IMI-asteikossa ”kiinnostus/huvi” kutistui ja voidaan sanoa, että merkittävää eroa ei enää ollut luokkien 3-4 ja 5-6 kiinnostuksessa aktiviteettia kohtaan. Myös muiden skaalojen kysymyksissä ei merkittäviä eroja havaittu.

IMI-asteikon “kiinnostus/huvi” keskiarvo on kysymyspareista kaikkein korkein kaikilla ikäkausiryhmillä. kaikkien ryhmien vastauksissa. Ryhmän 5-6 keskiarvo on ehkä hieman matalampi kuin alemmilla luokka-asteilla ja myös keskihajonta näyttää suuremmalta. Kaiken kaikkiaan vastaukset viestivät kuitenkin suuresta kiinnostuk- sesta aktiviteettia kohtaan kaikkien ryhmien kohdalla. Tulokset korkeasta kiinnostuk- sesta aktiviteettia kohtaan ovat linjassa tehtyjen havaintojen kanssa ja suullisen pa- lautteen kanssa. Tiedonkeruuvaiheessa kysyttiin sattumanvaraisesti eri luokkien oppilailta ja opettajilta mitä mieltä he olivat aktiviteetista. Suullinen palaute oli positii- vista ja yleisin kommentti oli, että aktiviteetti oli kivaa.

Keskiarvo IMI-asteikossa “suoriutuminen” on hieman matalampi kuin “kiinnostus”

ja “hyödyllisyys” -skaaloissa. Myös keskihajonta on korkea. Tähän tulokseen uskon vaikuttavan sen, että itse opetusaktiviteetilla oli aikaa 25 minuuttia per opetustilaisuus. Kaikki oppilaat eivät välttämättä kyenneet opetustilaisuuden ohjelman vaati- maan suoritukseen annetussa ajassa. Osa lapsista eivät pysyneet opetuksen mukana.

Opetuksen laatuun oppijan kannalta vaikutti myös vähäisen ajan lisäksi muita tekijöi- tä, joita olivat ryhmän koko ja apuohjaajien määrä. Jos ryhmän koko oli pieni tai opetustilaisuudessa oli mukana apuohjaajia niin oppilaiden henkilökohtainen ohjaus vaikutti positiivisesti siihen, että oppilas pystyi tekemään harjoitteet, joita opetustilaisuudessa tehtiin. Jos oppilas syystä tai toisesta jäi opetuksessa jälkeen, hän saattoi kokea, että hän ei oppinut ohjelmoimaan nallea hyvin. Tuloksista voidaan kuitenkin tulkita, että suurin osa oppilaista kuitenkin pysyi perässä opetuksessa ja raportoivat suoriutuneensa aktiviteetista hyvin.

Kun tarkastellaan luokkien 3-4 ja 5-6 keskihajontaa voidaan todeta, että vastauksissa ei ole suurta hajontaa eri vastaajien kesken. Toisin sanoen luokkien 3-4 ja 5-6 oppilaiden vastaukset ovat olleet suurimmalta osin yhteneväiset ikäkauden vastauksiin