tiistai 27. helmikuuta 2018

Ohjelmoinnillisen ajattelun kehittäminen ja vertaisoppiminen monialaisen oppimiskokonaisuuden keskiössä – kehittelyä aiemmin kokeillun pohjalta


Uudistunut perusopetuksen opetussuunnitelma otettiin luokilla 1–6 käyttöön elokuussa 2016. Opetussuunnitelmauudistus toi mukanaan mm. laaja-alaisen osaamisen taidot, monialaiset oppimiskokonaisuudet sekä ohjelmoinnin yhtenä tulevaisuuden taitona (ks. Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet, 2014; Luostarinen, A. & Peltomaa, I.-M., 2016).
Helsingin yliopiston Viikin normaalikoulun luokanlehtorit Anja Huurinainen-Kosunen ja Sari Muhonen (2017) esittelivät toteuttamaansa ohjelmoinnillisen ajattelun kehittämisen opintokokonaisuutta raportissaan Novissimassa (http://www.novissima.fi/2017/03/ohjelmointia-monitahoisen_27.html). Kollegojen vertaisoppimisen malli oli toimiva ja siitä saadut kokemukset olivat rohkaisevia. Työskentely tuki opetussuunnitelmassa olevaa tieto- ja viestintäteknologian hyödyntämistä osana laaja-alaista osaamista sekä monialaisia oppimiskokonaisuuksia, ja vertaisoppiminen koettiin mielekkäänä. Sekä opettajaopiskelijoiden, oppilaiden että ohjaavien luokanlehtorien kokemukset opintokokonaisuudesta olivat positiivisia ja kannustivat kehittämään vertaisoppimista ohjelmoinnissa työtapana niin oppilaiden kuin opiskelijoidenkin kanssa.

Tämän kokeilun pohjalta lähdimme suunnittelemaan luokkiemme yhteistä ohjelmointikokeilua yhdessä opiskelijoiden kanssa Viikin normaalikoulussa Monialainen harjoittelu 2:ssa. Monialainen harjoittelu 2 on opettajan pedagogisiin opintoihin sisältyvä ohjattu harjoittelu, jossa harjoittelupari pitää yhdessä luokassa pääosin yhden luokanlehtorin ohjauksessa yhteensä 50 oppituntia, joihin sisältyy opetusta viidessä oppiaineessa ja monialaisessa oppimiskokonaisuudessa. Kakkosluokkalaiset oppilaat olivat viidesluokkalaisten oppilaiden kummioppilaita ja siis tunsivat toisensa entuudestaan, minkä vuoksi oli luontevaa tehdä yhteistyötä juuri näissä luokissa.

Opetuskokeilumme keskeisin lähtökohta oli henkilökohtainen intressimme tehdä, tutkia ja oppia yhdessä. Halusimme hyödyntää yhdessä tekemisen mallia kaikilla toiminnan tasoilla: ohjaavien opettajien parityö, opiskelijoiden ryhmä- ja yhteistyö, sen sisällä luokkatiimien työskentelyparien sekoittaminen sekä kummiluokkayhteistyö, jossa jokaisella oppilaalla on oma kummioppilaspari.

Vahva ajankohtainen motiivi liittyi ohjelmointikokonaisuuden toteuttamiseen juuri ohjatussa harjoittelussa. Halusimme auttaa harjoittelijoita näkemään ohjelmoinnin koodikielen kirjoittamista laajempana ilmiönä ja samalla avata monialaisen oppimiskokonaisuuden ideaa ja sen toteuttamista käytännössä.

Yhteisöllisen tiedonrakentumisen ja asiantuntijuuden näkökulmasta tarkoituksenamme oli avoimesti kehittää jotakin olemassa olevaa edelleen. Halusimme tarkastella, miten vastaavanlainen kokeilu oli aiemmin toteutettu, mitä haasteita sen toteutuksessa oli tullut vastaan ja miten voisimme niihin vastata – miten jo hahmottunutta ”ohjelmointipolkua” ja monialaisen oppimiskokonaisuuden toteutumista osana monialaista harjoittelua voisi kehittää edelleen.

"Miten niin ohjelmointi on monialainen oppimiskokonaisuus?"

Luokanopettajakoulutukseen sisältyvän monialaisen harjoittelun tavoitteena on harjoitella monialaisten oppimiskokonaisuuksien toteuttamista yhteistyössä. Opiskelijan tulisi osata asettaa opetuskokonaisuudelle tavoitteita, toteuttaa ja arvioida niitä sekä ymmärtää, millaisia tietoja ja taitoa opetettava kokonaisuus oppilaalta edellyttää. Monialaisissa oppimiskokonaisuuksissa yhdistyvät monet opetussuunnitelman keskeiset teemat: oppilaiden osallistaminen, laaja-alaisen osaamisen tavoitteet ja arvioinnin monipuolistaminen. Kokonaisuuksien tavoitteet nousevat sekä laaja-alaisen osaamisen tavoitteista että oppiainekohtaisista tavoitteista. (Luostarinen, A. & Peltomaa, I.-M., 2016, 82.)

Halinen ja Jääskeläinen (2016) tarkastelevat eheyttämistä monialaisia oppimiskokonaisuuksia käsittelevässä teoksessa. Eheyttämistä voidaan toteuttaa pienimuotoisesti vain kahden tai muutaman oppiaineen yhteistyönä ja vaikkapa vain yhden oppitunnin aikana, mutta se voi merkitä myös laajempaa ja pitkäkestoisempaa useamman eri oppiaineen ja vaikka koko kouluyhteisön yhteisenä työnä syntyvää oppimisen kokonaisuutta (Cantell, H. (toim.), 2015, 26).

Oppiainerajat ylittävän monialaisen oppimiskokonaisuuden suunnitteleminen ja toteuttaminen vaatii opettajien välistä aitoa yhteistyötä, luottamusta ja osaamisen jakamista. Yhteistyö on vastuun ottamista omasta osuudesta, yhteisestä tunneilmapiiristä ja tiimin vuorovaikutuksesta. (Luostarinen, A. & Peltomaa, I.-M., 2016, 83.) Edellä kuvatun pohjalle rakensimme harjoittelun ohjauksemme ja autoimme opiskelijoita ymmärtämään, miksi ohjelmointi on monialaisen oppimiskokonaisuutemme keskiössä.

Huurinainen-Kosusen ja Muhosen tapaan tunnustimme ohjelmoinnillisen ajattelun merkityksen tulevaisuuden taitona. Opetushallitus visioi tulevaisuuden koulua ja erittelee tulevaisuuden kannalta keskeisiä uuden ajan kansalaistaitoja: ajattelun taidot, työskentelyn taidot, työskentelyn välineiden hallinnan taidot ja aktiivisen kansalaisuuden taidot (Vähähyyppä, K. (toim.) 2010, 4). Opetussuunnitelman perusteissa näitä tulevaisuuden taitoja esitellään laaja-alaisen osaamisen taitoina. Laaja-alaisen osaamisen tavoitteet mielessämme lähdimme visioimaan ohjelmoinnilliseen ajatteluun keskittyvää oppimiskokonaisuuttamme (POPS, 2014).

Peruskoulussa ohjelmoinnissa on paljolti kyse pelkän koodikielen kirjoittamisen sijaan ohjelmoinnillisen ajattelun kehittämisestä sekä ohjelmoinnin perusperiaatteiden tunnistamisesta ja ymmärtämisestä. Ohjelmointia harjoitellessa harjoitellaankin loogisten toimintaketjujen laatimista. (Luostarinen, A. & Peltomaa, I.-M., 2016, 102,106.) Niinpä mekin ohjasimme opiskelijamme pohtimaan oppilaan ohjelmointipolkua ja lähestymään ohjelmointialgoritmien harjoittelua ja ohjelmoinnin ideaa ensin ilman tietokoneita mm. konkreettisten ohjeiden antamisella muille lattiaan teipattujen ruudukkojen avulla, ohjeiden purkamisella osiin.

Aiemmassa opetuskokeilussa merkityksellisiksi nousivat vertaisoppimisen taidot; eri-ikäisten oppilaiden ponnistelut yhdessä (ks. Maailman talousfoorumi, 2016). Edeltävän kokeilun tapaan otimme siis vertaisoppimisen keskeiseksi tavoitteeksemme, niin opettajien, opiskelijoiden kuin oppilaidenkin kesken. Yhdessä tekeminen edistää oman erityislaadun tunnistamista ja taitoa työskennellä rakentavasti monenlaisten ihmisten kanssa. Tieto- ja viestintäteknologiaa käytetään edistämään vuorovaikutusta sekä työskentelyn moniaistisuutta ja monikanavaisuutta (POPS, 2014, 27).

Kokeilun tavoitteet

Opetuskokeilussa toiminnalle asetettiin tavoitteita neljällä eri tasolla. Kokeilun lähtökohtana oli meidän opetusharjoittelua ohjaavien opettajien tavoite oppia aiemmin kokeillusta ja tutkia monialaisen oppimiskokonaisuuden toteutusta osana opetusharjoittelua sekä ohjelmointia tällaisen kokonaisuuden keskeisimpänä sisältönä. Edeltävän kokeilun perusteella asetimme yhdessä opiskelijoiden kanssa monialaisen oppimiskokonaisuuden tavoitteiksi tulevien haasteiden ennakoinnin, oppimisympäristöjen organisoinnin ja ohjelmointiin liittyvän oppimispolun selkiytymisen – opetuksen jaksottamisen, pilkkomisen tuokioittain – ja opiskelijoiden yhteistyön.

Opiskelijat asettivat omalle opetukselleen mm. seuraavat tavoitteet: ohjelmoinnin perusteiden oppiminen ja ohjelmoinnin opettaminen asteittain eri välineitä, havainnollistamisharjoituksia ja graafisia ympäristöjä hyödyntäen; erilaisiin opetus- ja oppimisympäristöihin tutustuminen, niiden käyttöönotto ja käytön ohjeistaminen; TVT-taitojen kehittyminen; yhteisopettajuuden harjoittelu ja hyödyntäminen.

Oppilaiden tavoitteena monialaisessa oppimiskokonaisuudessa oli TVT- ja ohjelmointitaitojen kehittyminen. Tavoitteiksi asetettiin ohjelmoinnin merkityksen ymmärtäminen nykymaailmassa, ohjelmointiin liittyvien ajattelutaitojen kehittäminen (ongelmanratkaisu, luovuus, looginen ajattelu, ohjeiden antamisen ja niiden noudattamisen harjoittelu sekä ohjeiden pilkkominen osiin) ja ohjelmointiin liittyvien ilmaisukeinojen harjoitteleminen (koodaamisen kieli).

Keskeistä kokeilussa oli vertaisoppiminen. Siksi oppilaiden tavoitteiksi asetettiin myös yhteistyötaitojen kehittäminen (kuuntelu, kommunikaatio, selittäminen, kertominen, omien mielipiteiden ja kokemusten jakaminen) ja itseilmaisun ja vuorovaikutustaitojen kehittyminen. Monilukutaidon tavoitteeksi asetettiin monimuotoisten tekstien tuottaminen monimediaisissa ympäristöissä.

Kokeilun kuvaus

Lähtötilanne Opetus- ja ohjauskokeilumme käynnistyi meidän ohjaavien opettajien näkökulmasta jo edellä kuvattuun aiempaan kokeiluun tutustumalla (Anja Huurinainen-Kosusen ja Sari Muhosen raportti Novissimassa, http://www.novissima.fi/2017/03/ohjelmointia-monitahoisen_27.html). Oman aihiomme työstämisessä ohjelmointipolun keskeisimmiksi vaiheiksi kiteytimme seuraavat etapit: 1. toiminnallisesti ohjelmoinnillisen ajattelun äärelle, 2. koodaus käytännössä (opetus – harjoittelu – asiantuntijakummi), 3. taidon soveltaminen yhdessä tuottamalla.

Harjoittelun ohjaus Ennen opetusharjoittelun alkua otimme yhteyttä tulevan harjoittelujaksomme opiskelijoihin ja jaoimme informaatiota ja materiaalilinkkejä. Harjoittelujakson alussa opiskelijoiden suunnitteluviikolla pidimme yhteisen alkuryhmänohjauksen, jossa tapasimme yhdessä kummankin luokan opiskelijat. Aloitusohjauksessa esittelimme opiskelijoiden suunnitteluprosessin pohjaksi visiomme. Esittelimme myös konkreettisen aihiomme ohjelmoinnillisen ajattelun kehittämistä ja vertaisoppimista sisältävän monialaisen oppimiskokonaisuuden toteuttamisesta 2. ja 5. -luokissa. Tässä yhteydessä esittelimme edellisestä kokeilusta saatuja kokemuksia Huurinainen-Kosusen ja Muhosen raportin avulla, tarkastelimme opetussuunnitelmaa ja keskustelimme monialaisen oppimiskokonaisuuden käsitteestä. Lisäksi kävimme ryhmäkohtaista keskustelua mm. ohjelmoinnista, tiimiopettajuudesta ja kummioppilasyhteistyöstä sekä tutkimme yhdessä olemassa olevaa materiaalia (mm. Innokas! -materiaali). Opiskelijoiden tunnelmat tämän aloitusohjauksen yhteydessä kiteytyivät ääneen lausuttuihin ajatuksiin: on odottava /epävarma olo; sisältö on vierasta; ehkä vielä selviää, miksi tämä on opetussuunnitelmassa.

Monialainen oppimiskokonaisuus 

Opiskelijat toteuttivat yhteensä kahdeksan oppitunnin ohjelmointikokonaisuuden kuuden viikon aikana. Kummioppilasparit jaettiin työskentelemään kahteen tilaan: toinen tietokoneluokkaan ja toinen kakkosluokan omaan luokkaan työskentelemään kannettavilla tietokoneilla. Opiskelijat suunnittelivat yhdessä jokaisen oppitunnin ja vastasivat oppitunneista kukin vuorollaan toisten toimiessa apuopettajina. Jakson aikana kukin opiskelija opetti vuorollaan kumpaakin ryhmää. Opetusharjoittelijat vastasivat luokanlehtorien ohjauksessa koko monialaisen oppimiskokonaisuuden toteutuksesta alusta loppuun. Monialaisen oppimiskokonaisuuden opetuksen päätyttyä kokoonnuimme jakamaan opiskelijoiden kokemuksia ja tarkastelemaan jaksolle asetettujen oppimistavoitteiden saavuttamista.

Kokemukset kokeilusta

Opiskelijoiden ja oppilaiden kokemukset oppimiskokonaisuudesta olivat positiivisia ja rohkaisevia. Oppilaille mielekkyys syntyi vertaisoppimisen synnyttämistä kohtaamisista:

”Milloin me koodataan kummien kanssa?” (2. lk oppilas),

sekä pystyvyyden kokemuksista:

"Oli tosi kivaa, eikä ollut hirveän vaikeata, suhteellisen helppoa." (5. lk oppilas)

"Oli kiva tehdä kummioppilaan kanssa töitä, kun näki, että hän oli kiinnostunut ja hänellä oli hauskaa. Mä ainakin odotin niitä tunteja.” (5. lk oppilas)

Opiskelijat pitivät kokemustaan monelta osin merkityksellisenä; toteutus oli oppilaita motivoiva, vaikka sekä kakkos- että kuudesluokkalaisten ryhmät olivat oppimiskokonaisuuden edellyttämien taitojen osalta hyvin heterogeeniset. Vertaisoppimisen hedelmällisyys näyttäytyi oppilaille molemminpuolisina pystyvyyden kokemuksina. Opetusharjoitteluun opetussuunnitelmauudistuksen myötä nyt toista lukuvuotta sisältyvä monialainen oppimiskokonaisuus on herättänyt opiskelijoiden keskuudessa keskustelua. Harjoittelun opiskelijapalautteissa onkin asiaankuuluvasti pohdittu, miksi juuri ohjelmointi sopii monialaisen oppimiskokonaisuuden keskiöön.

Opiskelijat pohtivat kirjallisissa harjoitteluraporteissaan ohjelmoinnin ja monialaisen kokonaisuuden yhteyttä:

"Monialaisen oppimiskokonaisuuden toteuttaminen oli yksi erittäin opettavainen osa harjoittelua. Kokonaisuutemme keskiössä oli ohjelmointi, mikä tuntui aluksi itselleni hyvin vieraalta. ,-, Tuntui erikoiselta opettaa jotain sellaista jota itse en ollenkaan osaa. Pohdin myös sitä, miksi ohjelmointi ylipäätään on tuotu opetussuunnitelman kautta koulussa opetettavaksi asiaksi. Onko kyseessä pelkästään kuuluisa digiloikka vai voiko ohjelmoinnin kautta oppia jotain muutakin merkittävää?"

"Ohjelmointi oli melko vierasta, mutta innostuin siitä kovasti harjoittelun aikana. Sain paljon ymmärrystä sille, että miksi sitä nykyään tulee opettaa."

"Useita eri oppitunteja voidaan käyttää erilaisiin toiminnallisiin harjoitteisiin, joilla koodauksen perusideaa voidaan kokeilla kehollisesti ja yhteistoiminnallisesti."

Opiskelijat pohtivat kirjallisissa harjoitteluraporteissaan laaja-alaisen osaamisen tavoitteita ja vertaisoppimista:

“Ohjelmointi osoittautui todella hyväksi tavaksi kehittää oppilaiden loogista ajattelua, ongelmanratkaisutaitoja sekä innostaa heitä mitä mielikuvituksellisempiin toteutuksiin erilaisissa digitaalisissa tuottamistehtävissä.”

“Koska ohjelmoinnin kokonaisuus toteutettiin yhteistyössä kummiluokan kanssa, toteutui siinä samalla myös vertaisoppimisen, itseilmaisun sekä yhteistyötaitojen harjoittelu mielestäni todella hienolla tavalla. Kummiparien toiminta oli todella sujuvaa ja etenkin viidesluokkalaiset ottivat upeasti huomioon nuoremmat oppilasparinsa."

"Ehkä vielä ohjelmointisisältöä tärkeämpää antia tässä kahta eri ikäryhmää integroivassa teemaopetuksessamme oli se, että projektissa yhdistyi monipuolisesti useammat laaja-alaisen kasvun osa-alueet."

Opiskelijoiden kokemukset jaksosta olivat vain myönteisiä. Ohjelmoinnilliseen ajatteluun keskittyvä monialainen oppimiskokonaisuus vastasi hyvin niin opiskelijoiden kuin oppilaidenkin oppimisen tavoitteisiin ja sai aikaan monenlaisia positiivisia oppimiskokemuksia. Opiskelijat kokivat jo lähtötilanteessa ohjelmointijakson mahdollisuutena oppia uutta ja ennakkokäsitykset karisivat nopeasti. Yhteistyö ohjaajien ja opiskelijoiden kanssa sujui hyvin. Opiskelijat kokivat saaneensa valmiuksia jatkaa työskentelyä ohjelmoinnin ja vertaisoppimisen parissa sekä toteuttaa monialaisia oppimiskokonaisuuksia yhteistyössä muiden opettajien kanssa.

Lopuksi

Tässä kuvaamamme kokeilun tavoitteena oli osallistua yhteisölliseen tiedonrakentamiseen ja toteuttaa käytännössä kollegiaalista oppimista. Tarkastelimme monialaisen oppimiskokonaisuuden toteutusta osana opetusharjoittelua sekä ohjelmointia tällaisen kokonaisuuden keskeisimpänä sisältönä. Huurinainen-Kosusen ja Muhosen (2017) kokeilusta välittyneiden kokemusten pohjalta voimme todeta, että tässä kokeilussa oppilaan toteutunut ohjelmointipolku tarkentui entisestään. Ohjelmointipolun toteuttaminen vertaisoppimisen keinoin osoittautui myös meidän kokeilussamme hyvin merkitykselliseksi laaja-alaisen osaamisen taitojen harjoittelun näkökulmasta. Tieto- ja viestintäteknologisten taitojen ja monilukutaidon kehittymisen lisäksi, kokeilu tuki myös muita laaja-alaisen osaamisen taitojen kehittymistä. Oppilaat oppivat yhdessä työskennellessään luottamaan taitoihinsa ja tekemään yhdessä luovia ratkaisuja sekä saivat toisiltaan tukea ja kannustusta. Leikit ja pelillisyys motivoivat, keskinäinen innostus tarttui ja oppilaat kehittivät yhdessä ajattelun strategioitaan. Toinen toistaan opettaessa myös oma ajatus kirkastui ja asioita joutui sanallistamaan. Opittiin myös ottamaan huomioon toista – erityisesti viidesluokkalaisille oli tärkeää oppia huomaamaan ja ottamaan huomioon, miten nuorempi oppilas toimi ja ajatteli. Näemmekin tarkoituksenmukaisena, että polkua kokeillaan ja työstetään edelleen, mm. vuosiluokkatasoista etenemistä vertaisoppimisen näkökulmasta tarkastellen. Näin ollen kokeiluun osallistunut, nyt kolmas luokka voi tämän kokemuksen pohjalta toimia kummiluokkana esimerkiksi 1. vuosiluokalle.

Opiskelijoiden näkökulmasta monialainen oppimiskokonaisuus osana opetusharjoittelua mahdollisti sen, että opetusharjoittelijat tutustuivat ohjelmoinnillisen ajattelun perusteisiin alakoulussa ja saivat kokemuksen siitä, mitä uuden opetussuunnitelman mukainen ohjelmoinnin opetus voi käytännössä olla. He suunnittelivat ja toteuttivat niin ikään oppimiskokonaisuuden, jossa toimittiin monipuolisesti laaja-alaisen osaamisen taitojen parissa. Kokemuksen myötä he syvensivät ymmärrystään monilaisen oppimiskokonaisuuden, laaja-alaisen osaamisen, vuosiluokkatasot ylittävän opetuksen ja vertaisoppimisen ideasta. He tutustuivat yhteisopettajuuden merkitykseen osana ammatillista kehittymistä ja työhyvinvointia.

Lähteet:

Halinen, I. & Jääskeläinen, L. (2015). Opetussuunnitelmauudistus 2016. Sivistysnäkemys ja opetuksen eheyttäminen. Teoksessa Cantell, H. (toim.) Näin rakennat monialaisia oppimiskokonaisuuksia. Helsinki: PS-Kustannus.

Huurinainen-Kosunen, A. & Muhonen, S. (2016). Helsingin yliopisto: Novissima. (http://www.novissima.fi/2017/03/ohjelmointia-monitahoisen_27.html)

Luostarinen, A. & Peltomaa, I.-M. (2016). Reseptit OPSin käyttöön. Opettajan opas työssä onnistumiseen. Helsinki: PS-Kustannus.

Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet, 2014.

Vähähyyppä, K. (toim.) (2010). Koulu 3.0. Helsinki: Opetushallitus. Luettu 20.12.2017. Luettavissa: http://www.oph.fi/download/121845_koulu_3.0.pdf.http://www.oph.fi/download/121845_koulu_3.0.pdf.http://www.oph.fi/download/121845_koulu_3.0.pdf.http://www.oph.fi/download/121845_koulu_3.0.pdf.

Soffel, J. (toim.) (2016). What are the 21st-century skills every student needs? World Economic Forum. Luettu 20.12.2017. Luettavissa: https://www.weforum.org/agenda/2016/03/21st-century-skills-future-jobs-students.



Emmi Hatjasalo ja Sirkku Myllyntausta, Helsingin yliopiston Viikin normaalikoulu