Browsing by Author "Uotila, Karoliina"

Tutkielmassa tarkastellaan vuoden 2014 peruskoulun opetussuunnitelman perusteissa esitetyn ohjelmoinnin sisällyttäneitä yläasteen matematiikan oppikirjoja. Oppikirja-analyysi selvittää mitä ohjelmointikäsitteitä kirjat teoriassaan käsittelevät, minkälaisia ohjelmointitehtävät ovat, mitä ajattelun taitojen tasoja tehtävien teossa tarvitaan ja minkälaista oppimiskäsitystä kirjojen ohjelmointiosuudet tukevat. Aineistona on käytetty pelkästään kirjojen ohjelmointiosuuksia. Matematiikassa käytetään hyvin samankaltaisia ajattelun taitoja kuin ohjelmoinnissa. Molemmille ongelmien ratkaiseminen on hyvin keskeistä ja tässä prosessissa tarvitaan päättelyä ja analysointia. Voidaankin sanoa, että ohjelmointi on pohjimmiltaan ajattelun opettamista. Algebran ja logiikan ymmärtäminen on kuitenkin ohjelmoinnille keskeistä, sillä ohjelmointikielet muistuttavat enemmän matematiikkaa kuin luonnollista kieltä. Matematiikan opiskeleminen ja ohjelmoinnin harjoittaminen voivat siten edistää sekä matematiikan että ohjelmoinnin oppimista. Kokonaisuuksien hahmottaminen, ratkaisujen tuottaminen, kriittisyys ja luovuus ovat matematiikan lisäksi tärkeitä taitoja myös muissa oppiaineissa, siksi ohjelmointi edistää muiden aineiden oppimista. Tutkimuksessa ohjelmointiosuuksien sisältämien tehtävien analysointi perustuu Bloomin taksonomiaan, minkä avulla tehtävät voidaan luokitella eri tasoille niiden ratkaisemiseksi vaadittujen ajattelun taitojen tason perusteella. Taksonomian tasoja on yhteensä kuusi ja lyhyesti ne ovat muistaminen, ymmärtäminen, soveltaminen, analysoiminen, syntetisoiminen ja arvioiminen. Kutakin tasoa vastaavasta tehtävätyypistä on annettu esimerkki tutkielman teoriaosuudessa. Yhdestä tehtävästä löytyi usein piirteitä useasta eri taksonomian tasosta. Oppikirja-analyysin tutkimustulokset koottiin taulukoihin. Taulukoista havaittiin suurimman osan tehtävistä sijoittuvan taksonomian tasoille muistaminen, ymmärtäminen ja soveltaminen. Kaikista eniten tehtäviä luokiteltiin kuitenkin muistamisen tasolle, mikä selittyy ohjelmointiosuuksissa esittellyllä ohjelmoinnin perusteorialla. Monissa tehtävissä oli keskeistä käyttää tehtävänannon kannalta oikeita komentoja ja ymmärtää kuinka tietokone lukee sille annettuja ohjeita sekä kirjoittaa toimintaohjeet tietokoneelle. Peruskomentojen ja ohjelmoinnillisen ajattelun osaaminen ovat tärkeitä, jotta opiskelija pystyy ratkomaan syvempiä ajattelun taitoja vaativia tehtäviä. Ohjelmoinnissa harrastuneisuutta osoittaville opiskelijoille on joitakin haastavampia tehtäviä, mutta niitä voisi olla enemmän. Tutkimusaineistoissa on merkittäviä eroja niiden käyttämissä opetusmenetelmissä. Eräässä oppikirjassa kaikki ohjelmointitehtävät tehtiin tietokoneen avulla, kun taas toisessa tehtävät ratkaistiin pitkälti matematiikan opetukselle perinteisesti kynän ja paperin avulla. Tutkimuksessa esitellään myös kuinka matematiikka on integroitu ohjelmointitehtäviin. Tutkimusaineistona olleista oppikirjoista löytyi paljon hyvää, mutta myös jonkin verran moitittavaa matematiikan tunnilla tapahtuvan ohjelmoinnin opettamisen kannalta. Tätä on käsitelty tutkielman pohdinta-osuudessa. Tutkimuksessa tehtyjen havaintojen perusteella oppikirjojen todettiin tukevan konstruktiivista oppimiskäsitystä, jossa uutta tietoa rakennetaan aikaisemmin opitun tiedon pohjalta.