Matematiikan opetuksen kannalta keskeisiä muutoksia tuoreessa opetussuunnitelmassa ovat ohjelmointisisältöjen mukaantulo, sekä eheyttävän opetuksen periaate, joka on eräs kantavista teemoista. Aiemmin eheyttävät kokonaisuudet ovat olleet vapaaehtoisia ja riippuneet opettajan aktiivisuudesta. Ohjelmointia puolestaan on opetettu yläasteella ja lukiossa valinnaisena jonkin verran ja vain pienelle osalle ikäluokasta, vaikka sen opetuskäytön puolesta onkin esitetty kannanottoja. Tässä tutkielmassa selvitetään voisiko ohjelmoinnillisilla tekstipohjaisilla CAD- ohjelmilla olla sijaa perusopetuksessa ohjelmoinnin ja matematiikan opetuksen välineenä, eräänä eheyttävän opetuksen mahdollistavana tekniikkana. Tutkittavaksi on valittu CAD- suunnitteluohjelmat OpenJSCAD.org sekä OpenSCAD. Tutkielmassa esitellään eheyttävän oppimisen teoriaa sekä kouluohjemoinnin taustaa tvt-kontekstissa.
Varsinaisessa tutkimusosuudessa perehdytään OpenJSCAD.org ja OpenSCAD ohjelmien ominaisuuksiin ja käytettävyyteen matematiikan ja ohjelmoinnin käsitteistön opetuksessa. Tarkastelu suoritetaan ohjelman OpenJSCAD.org opetuskokeilun arvioinnilla sekä tarkistelemalla ohjelmien käyttökelpoisuuden osatekijöitä, käytettävyyttä ja pedagogista käytettävyyttä heuristisen arvioinnin keinoin.
Lopuksi tarkisteillaan ohjelmoinnillisten CAD-suunnittelun paikkaa ja mahdollisuuksia opetuskäytössä. Kriittisestikin tarkasteltuna CAD-suunnittelua hyödyntävä opetus kuitenkin tarjoaa aivan uusia tapoja toimia ja yhdistää sisältöjä.
Tutkimuksen tarkoituksena oli alustavasti selvittää, miten tekstipohjaista CAD-suunnittelua, ja siihen tarkoitettuja ohjelmia voisi hyödyntää matematiikan ja ohjelmoinnin opetuksessa. Tutkimuksen perusteella se tarjoaa mahdollisuuksia matematiikan ja ohjelmoinnin käsitteiden opetukseen ja laajemmin opetuksen eheyttämiseen, erityisesti yhdistettynä digitaalisen valmistamisen tekniikoihin, kuten 3D-tulostukseen. Tutkitut ohjelmoinnin käsitteitä ja analyyttistä CAD-suunnittelua hyödyntävät ohjelmoinnilliset CAD-ohjelmat hyötyisivät kuitenkin erikseen opetuskäyttöön suunnitelluista versioista, sillä niiden tämänhetkinen fokus ei ole peruskoulutasoinen opetus, minkä takia niitä ei voi varauksettomasti suositella.
