Kehittämistutkimus : Matematiikan aineenopettajaopiskelijoiden ohjelmointikoulutus

Vuoden 2014 perusopetuksen opetussuunnitelman perusteisiin on lisätty matematiikan sisältöihin ohjelmointi. Matematiikan aineenopettajaopiskelijoilla ei ole kuitenkaan välttämättä kokemusta ohjelmoinnista lainkaan. Helsingin yliopiston matematiikan ja tilastotieteen osaston tarjoamalla Ohjelmointia matematiikan opetukseen -kurssilla perehdytään ohjelmoinnin pedagogiikkaan mutta kurssilla ei ole tarjottu opetusta ohjelmoinnin perusteista. Tämän tutkielman kehittämistutkimuksen tavoitteena oli kehittää kahden viikon mittainen opetuskokonaisuus joka sisältäisi ohjelmoinnin perusteet Scratch ja Python ohjelmointikielillä, hyviä ohjelmointikäytäntöjä ja esimerkkejä kuinka ohjelmointi voidaan sisällyttää matematiikan opetukseen. Tarkoitus oli, että opetuskokonaisuuden jälkeen opiskelijat hallitsisivat ohjelmoinnin perustaidot ja pystyisivät laatimaan ohjelmointitehtäviä jotka soveltuisivat matematiikan opetukseen. Tutkimuksessa pyritään selvittämään mitä matematiikan aineenopettajaopiskelijoille tulisi opettaa ohjelmoinnista ja millaista ohjelmointiopetusta opiskelijat toivoisivat saavansa kurssilla. Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena. Kehittämistuotos testattiin Ohjelmointi matematiikan opetuksessa – kurssilla keväällä 2018 ja se arvioitiin kolmen opiskelijoille tehdyn kyselylomakkeen avulla. Kyselyt toteutettiin kurssin alussa, ohjelmointiosuuden jälkeen ja kurssin lopussa. Kurssille osallistui 7 opiskelijaa jotka kaikki vastasivat kaikkiin kolmeen kyselyyn. Kaikissa kyselylomakkeissa oli sekä suljettuja että avoimia kysymyksiä. Suljetuissa kysymyksissä oli väittämiä, joihin vastattiin 4-portaisen Likert-asteikon avulla ja monivalintakysymyksiä. Avoimet kysymykset analysoitiin aineistolähtöistä sisällönanalyysiä käyttäen. Kehittämistutkimuksen tarveanalyysin perusteella opiskelijoille tulisi opettaa ohjelmoinnin perusteet graafisella lohko-perustaisella ohjelmointikielellä Scratchillä ja tekstipohjaisella Pythonilla sekä yleisesti hyviä ohjelmointikäytäntöjä. Lisäksi ohjelmoinnin perusteiden opetukseen tulisi sisällyttää matematiikkaa jotta matematiikan aineenopettajaopiskelijoiden olisi helpompi sisällyttää oppimaansa omaan opetukseensa. Opiskelijat toivoivat, että ohjelmoinnin perusteita käsiteltäisiin laajasti ja ohjelmointiharjoituksia tulisi olla enemmän, mutta kuitenkin niin, että opiskelijat voisivat itse valita oman tasoisiaan tehtäviä. Ohjelmoinnin perusteita käsittelevien luentojen ei haluttu olevan läsnäolopakollisia ja haluttiin mahdollisuutta todistaa osaaminen tehtävien avulla. Kehittämistuotos saavutti ainakin osittain sille asetetut tavoitteet