Tietotekninen ajattelu
Ongelmanratkaisuun, koodaamiseen sekä STEM-oppiaineisiin keskittyvät opetussuunnitelmat auttavat valmistamaan oppilaita tuleviin haasteisiin. Oppilaitokset pyrkivät tarjoamaan oppilailleen parhaan mahdollisen alun auttamalla heitä omaksumaan monipuoliset tekniset taidot.
92%maailman tulevista töistä edellyttää digitaalisia taitoja.
ZDNet, 2018
93%yhdysvaltalaisista opettajista uskoo, että perus- ja keskiasteella tietotekniseen ajatteluun kuuluu heuristiikka ja algoritmien ymmärtäminen.
Pew Research Center, 2018
40%saksalaisista uusista opiskelijoista ilmoittautuu STEM-aineiden opinto-ohjelmiin, sillä näitä aloja pidetään "turvallisina" uravalintoina.
U.S Bureau of Labor Statistics, 2012
Alamin ang mga trend ng edukasyon ayon sa bansa
Mula sa Australia hanggang sa United States hanggang sa Nordics, i-explore kung paano nagbabago ang edukasyon sa buong mundo.
Australia
Brasil
Kanada
Japani
Meksiko
Alankomaat
Uusi-Seelanti
Nordics
Espanja
UK
US
Australia
Brasil
Kanada
Japani
Meksiko
Alankomaat
Uusi-Seelanti
Nordics
Espanja
UK
US
Tietotekninen ajattelu
Keskustelu Chris Stephensonin kanssa
Tietojenkäsittelytieteen koulutusstrategiasta vastaava johtaja, Google
Miten odotat tietojenkäsittelytieteen opetuksen muuttuvan seuraavan vuosikymmenen aikana? Mitkä ovat erot nykyiseen opetukseen verrattuna?
Tietojenkäsittelytiede on tällä hetkellä valtavassa muutoksessa ja uskon, että tämä trendi jatkuu ja todennäköisesti vielä kiihtyy. Kymmentä viime vuotta ovat leimanneet tietojenkäsittelytieteen oppimisympäristöjen huomattavat parannukset, joista hyvä esimerkki on lohkopohjaisen ohjelmoinnin lisääntyminen. Ehkäpä vieläkin tärkeämpää on ollut keskittyä siihen, että kaikki oppilaat todella saadaan mukaan, joten olemme painottaneet opetettavien asioiden lisäksi myös sitä, millä tavalla opetamme. Uskon, että tämä siirtymä entistä tutkimusvetoisempiin ja mukaansatempaaviin opetuskäytäntöihin ja ‑tapoihin parantaa jatkossakin kykyämme innostaa ja inspiroida kaikkia oppilaita. Haluaisinkin ajatella, että kymmenen vuoden kuluttua tarjoamme kaikille oppilaille sellaiset tietojenkäsittelytaidot, joita he tarvitsevat menestyäkseen maailmanlaajuisessa taloudessa.
Mistä näkee, että tietojenkäsittelytieteen ja STEM-aineiden opetus sujuu hyvin? Entä mistä näkee, että se on tehotonta?
Muiden oppiaineiden tapaan myös tietojenkäsittelytieteen ja STEM-aineiden opetus sujuu hyvin, kun luokkahuoneessa kaikki oppilaat ovat syvästi kiinnostuneita oppimaan aidosti, niin että he oppivat – lopullisesta uravalinnastaan riippumatta – ratkomaan ongelmia ja esittämään ratkaisuja reaalimaailman työkaluja ja strategioita käyttämällä. Etenkin tietojenkäsittelytieteessä ja STEM-aineissa tiedetään, että asiat eivät todellakaan suju kovin hyvin, jos yhteisön monimuotoisuus ei näy luokan oppilasjakaumassa. Näissä tilanteissa suurimman haasteen muodostavat he, jotka puuttuvat luokasta: ne oppilaat, joilla ei ole tällaisia mahdollisuuksia ja jotka eivät koe pystyvänsä menestymään näillä aloilla tulevaisuudessa.
Minkä perustavanlaatuisten asioiden on oltava kohdillaan, jotta koulujen tietojenkäsittelytieteen opetus olisi tehokasta?
Uskon, että nämä perustavanlaatuiset asiat ovat tietojenkäsittelytieteessä samoja kuin muissakin oppiaineissa. Ensisijaisesti tarvitaan hyvin koulutettuja opettajia, jotka osoittavat kiinnostuksensa oppiainetta kohtaan ja opettavat tavalla, joka vastaa kaikkien oppilaiden tarpeisiin ja innostaa heitä. Tarvitaan osallistuvia, innostuneita ja oppivia oppilaita. Lopuksi opettajan ja oppilaiden on vielä saatava käyttöönsä sellaiset välineet, jotka tukevat kyseisen oppiaineen opettamista ja oppimista.
Lisää asiantuntijoiden näkemyksiä
Dr. Tim Bell
Tietotekninen ajattelu
Keskustelu tohtori Tim Bellin kanssa
Professori, Canterburyn yliopisto
Miten olet havainnut tietojenkäsittelytieteen opetuksen kehittyneen viime vuosina?
Merkittävin havaitsemani asia on se, että emme enää opeta alaa samoin kuin aina ennen, sillä haluamme tuoda alamme muidenkin ihmisten saataville kuin vain niiden, joita se on aina kiinnostanut. Samanaikaisesti tietojenkäsittelystä on tullut huomattavasti ihmiskeskeisempää. 1970- ja 1980-luvuilla yhtä tietokonetta käytti monta ihmistä, ja meidän oli vuoroteltava saadaksemme tämän rajallisen resurssin käyttöömme. Nyt yksi ihminen käyttää montaa tietokonetta ja harkitsemme tarkkaan, mitä koneita ostamme, joten hyvä käyttökokemus on tärkeää. Ihmiskeskeisten ohjelmistojen kehittäjiä arvostetaan siis entistä enemmän, ja monimuotoisuudesta tulee ensisijainen tavoite. Opetuksessa tämä on johtanut pyrkimykseen tarjota entistä laajemmalle opiskelijajoukolle mahdollisuus havaita, miten he voisivat saada jalansijan tällä alalla. Meillä on kyllä tässä suhteessa vielä paljon tehtävää!
Miten arvelet tietojenkäsittelytieteen opetuksen muuttuvan seuraavan vuosikymmenen aikana? Mitkä ovat erot nykyiseen opetukseen verrattuna?
En osaa ennustaa tulevaisuutta, mutta siinä tulevaisuudessa, jonka itse haluaisin luoda, kaikki yhteiskunnan jäsenet kokevat, että he voivat osallistua yhä digitaalisemmaksi muuttuvan maailmamme toimintaan. Uusien keksintöjen lisäksi meidän on todennäköisesti tehtävä järkeviä valintoja sen suhteen, miten uusia teknologioita käytetään ja säännellään, olipa kyse sitten sosiaalisesta mediasta, tekoälystä tai kvanttitietokoneista. Jotta voimme tehdä hyviä päätöksiä näillä aloilla, yhteiskuntamme on oltava valistunut, ja tähän tarvitaan tietojenkäsittelytieteen opetusta.
Mistä näkee, että tietojenkäsittelytieteen ja STEM-aineiden opetus sujuu hyvin? Entä mistä näkee, että se on tehotonta?
Uskon, että kun opetus sujuu hyvin, opettajilla on varmuutta opettaa kyseisiä oppiaineita ja he ymmärtävät, miksi näitä asioita opetetaan. Kun opetus ei suju, oppilailla on epätasaiset mahdollisuudet saada hyvää opetusta. Epätasaisuus koskee sekä resursseja että opettajien itsevarmuutta ja osaamista.
Minkä perustavanlaatuisten asioiden on oltava kohdillaan, jotta koulujen tietojenkäsittelytieteen opetus olisi tehokasta?
Kouluhallinnon ja opetusalan viranomaisten vankkaa tukea tarvitaan kaikilla tasoilla, ja kaikkien asteiden opettajille on annettava mahdollisuus oppia, miten ainetta opetetaan (opettajien tulee siis oppia sekä ohjelmoimaan että opettamaan ohjelmointia). Tämä on iso haaste, ja resursseja, kuten aikaa ja rahaa, on useimmissa koulutusjärjestelmissä vaikea löytää.
Markus Hohenwarter & Stephen Jull
Tietotekninen ajattelu
Keskustelu Markus Hohenwarterin ja Stephen Jullin kanssa
Perustaja/toimitusjohtaja ja operatiivinen johtaja, GeoGebra
Miten olette havainneet STEM-aineiden opetuksen kehittyneen viime vuosina?
Lyhenne ensinnäkin tunnetaan nykyään ympäri maailmaa, mikä itsessään on merkki luonnontieteiden, teknologisen suunnittelun ja matematiikan opetusohjelmien kasvavasta arvosta ja tärkeydestä. Lisäksi sanoisin, että kokonaisuuteen sisältyvät nykyään taiteet, "arts", jolloin lyhenteestä tuleekin STEAM. STEAM on luonut entistäkin enemmän mahdollisuuksia aiempaa suuremmalle joukolle opiskelijoita: niillekin, jotka eivät muuten välttämättä olisi uskoneet innostuvansa opiskelualasta, jota aiemmin pidettiin vain matematiikasta kiinnostuneiden valintana. Meidän GeoGebralla työskentelevien näkökulmasta matematiikkaa on kaikkialla – kaikilla luovilla aloilla sekä innovaatioiden ja tutkimuksen ytimessä. Ja kukapa nyt ei pitäisi uusien asioiden kokeilemisesta?
Miten arvelette STEM-aineiden opetuksen muuttuvan seuraavan vuosikymmenen aikana? Mitkä ovat erot nykyiseen opetukseen?
Luultavasti oppilaat ovat niin nyt kuin tulevaisuudessakin useimmiten tyytymättömiä siihen, että opetussisällöt eivät liity heidän arkielämäänsä. STEM-aineiden asema on jo parantumassa oppilaiden keskuudessa, vaikka syynä olisikin vain, että oppilaat käyttävät ja luovat teknologiaa kaikkialla ja vaikuttavat siihen. Oppilaitoksilla on mahdollisuus hyödyntää oppilaiden kiinnostusta ja teknistä osaamista oppimisprosessissa. Meillä GeoGebralla painopiste on STEM-aineiden opettamisessa tutkimuksen kautta, ja meille ehkäpä suurin tuleva muutos liittyy siihen, miten voimme hyödyntää lisättyä todellisuutta käyttäviä teknologioita – esimerkiksi GeoGebran 3D AR ‑sovellusta. Lisätyn todellisuuden ratkaisut mahdollistavat meitä ympäröivän maailman fyysisten ja matemaattisten ilmiöiden tutkimisen käytännössä. Kun oppilas on lukenut äidinkielen tunnilla Hyppy ajassa ‑kirjan ja voi sen jälkeen kävellä lisätyssä todellisuudessa muotoaan muuttavan tesseraktin sisään ja läpi, hän kykenee ymmärtämään teorian neljännestä ulottuvuudesta tavalla, joka ei aiemmin ole ollut mahdollinen.
Mikä on paras esimerkki tehokkaasta STEM-aineiden opetusratkaisusta, jonka olette nähneet käytännössä?
Tähän kysymykseen ei voi vastata, sillä erilaisia esimerkkejä on niin paljon, että on mahdotonta valita vain yhtä. Olisi liian helppoa vain nostaa esiin jokin esimerkki GeoGebran maailmanlaajuisesta opettaja- ja oppilasyhteisöstä. Turvaudunkin siis hyvään varavaihtoehtoon, joka ei koskaan ole tylsä, nimittäin avaruusmatkailuun – tai tässä tapauksessa puhutaan lähiavaruudesta – ja mainitsen torontolaisoppilaiden Lego Man in Space ‑projektin. Aina kun jokin STEM-oppilastyö kerää kolmisen miljoonaa katselukertaa, on varmaa, että jotakin on tehty oikein. :) Jos sama tehtävä toteutettaisiin uudelleen, mukaan lisättäisiin varmasti puhelin keräämään anturidataa, jonka avulla matkan voisi kuvata ja näyttää GeoGebralla!
Minkä perustavanlaatuisten asioiden on oltava kohdillaan, jotta koulujen STEM-opetus olisi tehokasta?
Jos pitäisi valita jokin yksittäinen tekijä, joka yhdistää kaikkia upeita luokkia ja kouluja, niin valitsisin hyvät opettajat, jotka jakavat oppimisen iloa ja intoa oppilailleen. Laadukas ja innostava STEM-opetus ei välttämättä vaadi teknologiaa. Jos koulussa kuitenkin on hyviä opettajia sekä kannustava ja innostava oppimisympäristö ja mukaan otetaan vielä paras teknologia, tilanne alkaa näyttää todella hyvältä!
Lisävalmiuksia Opettajien ohjekeskuksesta
Tutustu verkkokursseihin ja resursseihin, joiden avulla opettajat ja oppilaat voivat valmistautua tulevaan jo tänään.
Aloita
Tutustu kouluopetuksen uusiin ilmiöihin
Lue keskeisimmistä trendeistä, jotka vaikuttavat nykyiseen opetukseen ja määrittelevät tulevaisuuden oppimiskokemuksia.