{"id":446,"date":"2021-10-23T02:28:22","date_gmt":"2021-10-22T23:28:22","guid":{"rendered":"https:\/\/parimuuttujaa.org\/?p=446"},"modified":"2022-01-06T21:30:08","modified_gmt":"2022-01-06T18:30:08","slug":"ohjelmointi-matematiikan-opiskelun-tukena","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/parimuuttujaa.org\/?p=446","title":{"rendered":"Ohjelmointi osana matematiikan opiskelua"},"content":{"rendered":"\n

Tuoreimmassa opetussuunnitelmassa ohjelmointi tuli osaksi matematiikan oppisis\u00e4lt\u00f6\u00e4. Opekollegoiden keskuudessa t\u00e4m\u00e4 her\u00e4tti monenlaista keskustelua puolesta ja vastaan; miksi ohjelmointi on osana matematiikkaa, miksi tietotekniikka ei ole oma oppiaine ja ohjelmointi osa sit\u00e4? Oppikirjasarjassamme, jota tuolloin k\u00e4ytimme, ei koodausta k\u00e4sitelty mill\u00e4\u00e4n tasolla. Miten koodausta pit\u00e4isi opettaa, mill\u00e4 ohjelmointikielell\u00e4 ja mit\u00e4 sis\u00e4lt\u00f6j\u00e4 olisi hyv\u00e4 k\u00e4sitell\u00e4? My\u00f6hemmin tarkennetut p\u00e4\u00e4tt\u00f6arvioinnin kriteerit<\/a> antoivat kuitenkin hieman osviittaa my\u00f6s ohjelmointirakenteista, joita oppilaiden kanssa tulisi harjoitella.<\/p>\n\n\n\n

Er\u00e4s kollegani esitti keskusteluissa heti aluksi ajatuksen, ett\u00e4 ohjelmointi matematiikan opetuksessa on kullakin vuosiluokalla integroitava tiiviiksi osaksi k\u00e4sitelt\u00e4vi\u00e4 matematiikan sis\u00e4lt\u00f6j\u00e4 – ohjelmoinnin on oltava yksi uusi ty\u00f6v\u00e4line eri aihepiirien matemaattisten ongelmien ratkaisemiseen. Ohjelmointikielikokeilujen j\u00e4lkeen valitsimme Pythonin k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4ksi ohjelmointikieleksi sen yksinkertaisuuden ja yleisyyden vuoksi. Aluksi k\u00e4ytimme Pythonin rinnalla my\u00f6s racket<\/a>-kielt\u00e4, mutta se tuntui syntaksiltaan turhan monimutkaiselta.<\/p>\n\n\n\n

Nykyisin ohjelmoimme t\u00e4ysin omalla ohjelmointisuunnitelmalla ja -materiaalilla. Uudessa oppikirjassamme, S\u00e4teess\u00e4, on my\u00f6s laadukkaat ohjelmointimateriaalit saatavilla. Niit\u00e4 on tosin kritisoitu turhan hankaliksi ja nopeasti eteneviksi yl\u00e4kouluik\u00e4isille, joilla ylip\u00e4\u00e4t\u00e4\u00e4n tietokoneen perusk\u00e4ytt\u00f6taidot ovat viime vuosien aikana rapistuneet \u00e4lypuhelimien k\u00e4yt\u00f6n lis\u00e4\u00e4ntymisen seurauksena. <\/p>\n\n\n\n

7. luokalla k\u00e4sittelemme Turtle-grafiikan perusteita tasogeometrian yhteydess\u00e4. Oppilaiden teht\u00e4v\u00e4n\u00e4 on esimerkiksi piirt\u00e4\u00e4 erilaisia kulmia, suoria ja monikulmioita Turtle-grafiikkaa hy\u00f6dynt\u00e4en. Lis\u00e4ksi 7. luokalla harjoittelemme muuttujien ja lausekkeiden k\u00e4sittelyn yhteydess\u00e4 tulostus-komennon (print<\/em>), muuttujien, laskutoimitusten ja hieman erilaisten tietotyyppien k\u00e4ytt\u00f6\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

8. luokalla prosenttilaskennan yhteydess\u00e4 teemme erilaisia prosenttilaskureita eri tilanteisiin. T\u00e4ss\u00e4 osuudessa kerrataan 7. luokan ohjelmoinnin k\u00e4sitteit\u00e4, syvennet\u00e4\u00e4n eri tietotyyppien hallintaa (int, float, str<\/em>) ja uutena asiana harjoitellaan k\u00e4ytt\u00e4jien antamien sy\u00f6tteiden k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 (input<\/em>). Suorakulmaisen kolmion ja ympyr\u00e4n yhteydess\u00e4 suunnittelemme ja koodaamme n\u00e4ihin liittyvi\u00e4, esimerkiksi ympyr\u00e4n pinta-alan, keh\u00e4n pituuden tai suorakulmaisen kolmion hypotenuusan pituuden laskevia, ohjelmia. Uusina ohjelmointirakenteina k\u00e4sittelemme ehtorakenteen (if, elif, else<\/em>) ja tutustumme hieman Pythonin valmiisiin kirjastoihin (math<\/em>).<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

9. luokalla kertaamme aikaisempia ohjelmoinnin rakenteita avaruusgeometrian osa-alueen yhteydess\u00e4 tekem\u00e4ll\u00e4 erilaisia avaruuskappaleiden pinta-aloja ja tilavuuksia laskevia ohjelmia. Lis\u00e4ksi t\u00e4ss\u00e4 osa-alueessa harjoitellaan silmukkarakenteiden (while<\/em> ja for<\/em>) perusteita. Funktiot ja aliohjelmat (def<\/em>) ohjelmointik\u00e4sittein\u00e4 k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n samaan aikaan kuin funktioita treenataan matematiikan sis\u00e4lt\u00f6n\u00e4. <\/p>\n\n\n\n

Toimintamalli on osoittautunut varsin toimivaksi, mutta kompurointiakin on ollut. Kun ohjelmointia opiskellaan noin 5-10 tuntia lukuvuodessa, ehtii monet ohjelmoinnin perusasiat unohtumaan ohjelmointikertojen v\u00e4liss\u00e4, jolloin aikaisempien asioiden kertaamiseen kuluu aina yll\u00e4tt\u00e4v\u00e4n paljon aikaa. Portfolioty\u00f6skentelymallinen ty\u00f6tapa auttaa t\u00e4ss\u00e4 hivenen. Olemme koonneet kaikki yl\u00e4koulun ohjelmointiteht\u00e4v\u00e4t yhteen ja samaan Colab<\/a>-tiedostoon, jolloin omia aikaisemmin tehtyj\u00e4 ohjelmia on voinut tarkastella my\u00f6s my\u00f6hemmin. Valitettavasti ymp\u00e4rist\u00f6n k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 on ollut viime aikoina suuria haasteita Googlen uusien ik\u00e4rajas\u00e4\u00e4d\u00f6sten vuoksi, joten toisena ohjelmointiymp\u00e4rist\u00f6n\u00e4 on jouduttu turvautumaan tuttuun ja turvalliseen repl.it<\/a> -ymp\u00e4rist\u00f6\u00f6n (muokkaus 6.1.2022: Google Colaboratory toimii taas<\/em>).<\/p>\n\n\n\n

Opetussuunnitelmassa ohjelmoinnin eri arvosanojen kriteerit<\/a> ovat mielest\u00e4ni varsin korkeat, erityisesti arvosanan 7 kohdalla. Ehto- ja toistorakenteiden k\u00e4ytt\u00f6 arvosanan 7 kriteerin\u00e4 on oman kokemukseni mukaan hankala – t\u00e4h\u00e4n p\u00e4\u00e4st\u00e4kseen l\u00e4hes kaikkien oppilaiden on teht\u00e4v\u00e4 kovasti t\u00f6it\u00e4. Sen sijaan arvosanojen 8 ja 9 kriteerit (”ohjelmoi pieni\u00e4 ohjelmia<\/em>”, ”hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 ohjelmointia ongelmanratkaisussa<\/em>”, ”muokkaa ja<\/em> kehitt\u00e4\u00e4 ohjelmia<\/em>”) ovat helpommin saavutettavia, sill\u00e4 n\u00e4m\u00e4 tavoitteet on muotoiltu laveasti. <\/p>\n\n\n\n

Ylip\u00e4\u00e4t\u00e4\u00e4n sopivien ohjelmointisis\u00e4lt\u00f6jen rajaaminen opetukseen on aika hankalaa. Aliohjelmia ja funktioita ei opetussuunnitelmassa mainita lainkaan, mutta toisaalta ne ovat usein eritt\u00e4in k\u00e4ytt\u00f6kelpoisia erilaisissa ohjelmissa. Listoihin ja merkkijonoihin liittyv\u00e4t operaatiot sen sijaan olemme rajanneet opiskeltavan asian ulkopuolelle. Ohjelmointirakenteiden tarkempi erittely opetussuunnitelmassa olisi mielest\u00e4ni tarpeellista. Toisaalta opetussuunnitelmassa ei my\u00f6sk\u00e4\u00e4n oteta kantaa ohjelmointikieleen – edes siihen, suositaanko tekstipohjaista vai graafista ohjelmointia. Se, mik\u00e4 on oikea m\u00e4\u00e4r\u00e4 koodausta yl\u00e4koulussa, on my\u00f6s vaikea kysymys. Joissakin oppikirjoissa siihen k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n jopa kymmeni\u00e4 tunteja lukuvuoden aikana, mutta toisaalta esimerkiksi Otavan tuloillaan oleva \u00c4\u00e4ret\u00f6n-kirjasarja<\/a> kertoo sis\u00e4llytt\u00e4v\u00e4ns\u00e4 ohjelmointia matematiikan opetukseen vain 3-5 tuntia lukuvuodessa. Eri kouluissa ymp\u00e4ri Suomen on siis varsin vaihtelevat k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6t ohjelmoinnin opetuksen suhteen.<\/p>\n\n\n\n

Ohjelmoinnin opetuksen pedagogisiin kysymyksiin pit\u00e4isi paneutua viel\u00e4 lis\u00e4\u00e4. Miten opetuksesta saisi mahdollisimman sujuvaa ja erilaiset oppijat huomiovaa? Mihin asioihin olisi erityisesti hyv\u00e4 kiinnitt\u00e4\u00e4 huomiota? Millaiset erilaiset teht\u00e4v\u00e4tyypit tukisivat parhaiten algoritmisen ajattelun kehittymist\u00e4 ja ohjelmoinnin oppimista? Toistaiseksi ohjelmoinninopetukseen liittyv\u00e4 keskustelu on p\u00e4\u00e4osin ollut sis\u00e4lt\u00f6keskeist\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

Tutustu halutessasi meid\u00e4n tekem\u00e4\u00e4n ja meill\u00e4 k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 olevaan ohjelmointimateriaaliin t\u00e4st\u00e4<\/a>. Materiaali on tehty sill\u00e4 ajatuksella, ett\u00e4 opiskelija voi edet\u00e4 materiaalin avulla omaan tahtiin.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Tuoreimmassa opetussuunnitelmassa ohjelmointi tuli osaksi matematiikan oppisis\u00e4lt\u00f6\u00e4. Opekollegoiden keskuudessa t\u00e4m\u00e4 her\u00e4tti monenlaista keskustelua puolesta ja vastaan; miksi ohjelmointi on osana matematiikkaa, miksi tietotekniikka ei ole oma oppiaine ja ohjelmointi osa sit\u00e4? Oppikirjasarjassamme, jota tuolloin k\u00e4ytimme, ei koodausta k\u00e4sitelty mill\u00e4\u00e4n tasolla. Miten koodausta pit\u00e4isi opettaa, mill\u00e4 ohjelmointikielell\u00e4 ja mit\u00e4 sis\u00e4lt\u00f6j\u00e4 olisi hyv\u00e4 k\u00e4sitell\u00e4? My\u00f6hemmin tarkennetut p\u00e4\u00e4tt\u00f6arvioinnin … <\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":459,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[47,63],"tags":[60,61],"class_list":["post-446","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-opetusmateriaalia-jaossa","category-ohjelmointi-2","tag-ohjelmointi","tag-python"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t