Ohjelmointia yläkouluun

Vuoden 2016 OPSissa on tulossa ohjelmointi mukaan. Yläkoulun valinnaisessa tietotekniikassa on tähänkin asti saatettu opiskella jonkin verran ohjelmointia. Millaisesta ohjelmoinnista nyt on kyse?

Mistä siis on kyse? Alkuun pääsee lukaisemalla sivulta http://koodi2016.fi/  Linda Liukkaan ja Juhani Mykkäsen kirjoittaman oppaan.

Muutama lainaus oppaan tekstistä:

• Ohjelmointi tulee peruskouluihin syksyllä 2016. Ohjelmoinnista ei tulee omaa oppiainettaan, vaan aikaa sen opetukselle otetaan matematiikan tuntijaosta. 
• Opas kertoo, mitä ohjelmointi on, miksi se on tärkeää, miten opetussuunnitelma muuttuu ja miten ohjelmoinnin alkeita voi opettaa peruskoulussa. 
• Ohjelmoinnin opettaminen peruskoulutasolla on ennen kaikkea ohjelmoinnillisen ajattelun perusteiden oppimista sekä tekemistä ja harjoittelua. Ohjelmoinnillisen ajattelun perusteita ovat esimerkiksi kyvyt pilkkoa ongelma osiin, antaa yksikäsitteisiä komentoja tietokoneelle ja pohtia, mitkä komennot missä järjestyksessä ratkaisevat ongelman. 
• 1–2-luokilla ohjelmointia opetetaan leikkien avulla. Ne opettavat antamaan yksikäsitteisiä komentoja. 3–6-luokilla tutustutaan verkosta löytyviin visuaalisiin ohjelmointiympäristöihin ja opitaan käskemään tietokonetta ilman pelkoa virheiden tekemisestä. 7–9-luokilla perehdytään johonkin oikeaan ohjelmointikieleen esimerkiksi alkeista lähtevän verkkokurssin avulla.

Oppaasta löytyy perinpohjainen selvitys, mistä on kyse ja miten pääsee alkuun perehtymisessa. Olen koonnut tähän alle muutamia yläkoulua koskevia linkkejä, mistä voi lähteä tutustumaan ja harjoittelemaan.

Visuaalinen ohjelmointiympäristö

Visuaalisia ohjelmointiympäristöjä on kaavailtu ohjelmoinnin opetteluun luokille 3-6. Siirtymävaiheessa niillä voisi hyvin aloittaa yläkoulun ohjelmoinnin opiskelun. Tunnetuin visuaalinen ohjelmointiympäristö on Scratch. 

Scratch-linkkejä

• http://scratch.mit.edu/
• https://sites.google.com/site/scratchklubi/ (suomalainen scratch-klubi, josta löytyy harjoituksia alkuun)
• http://avoinoppikirja.fi/tiedostot/muut/ohjelmointia_scratchin_kanssa.pdf (tukimateriaalia opettajalle)

Oikea ohjelmointikieli

Oikeaa ohjelmointikieltä on tarkoitus alkaa käyttämään yläkoulussa. Ohjelmointikieliä on lukematon määrä. Kannattaa valita aluksi jokin selaimessa ilman asennusta toimiva ohjelmointiympäristö. Jos englannin kieli ei ole este, Khan Academy tarjoaa monipuolisen ympäristön JavaScript-kielen opiskeluun osoitteessa www.khanacademy.org/computing/computer-programming.

Oppaasta löytyy paljon lisää esimerkkejä ohjelmointiharjoituksista ja ympäristöistä. 

PS Kannattaa seurata talkoovoimin kehittyvää sivustoa Opettajan opas koodaukseen koulussa http://koodiaapinen.fi/

Yhtälö (7. luokka)

Keräilin tänne pientä kertausta seiskojen yhtälönratkaisusta. Jos et jaksa lukea, mitä kirjoitin, katso edes videot. Sivun lopusta löytyy kaikkien videoiden soittolista :)

Mikä on yhtälö & mihin sitä käytetään?

Yhtälö on kätevä työkalu monissa ongelmanratkaisutehtävissä. Harjoittelemme ensin, miten työkalu toimii, ja taitojen karttuessa käytämme sitä pienten ongelmien ratkaisuun.  Kahdeksannella luokalla jatkamme harjoittelua, ja opimme ratkaisemaan monimutkaisempia ongelmia yhtälöiden avulla.

Ihan aluksi kannattaa kerrata, mikä on yhtälö. Voit katsoa videon yhtälön rakenteesta Math.fi-sivustolta:
http://math.fi/videos/view/3
(Video löytyy myös YouTubesta https://www.youtube.com/watch?v=N4naXGmSk3I )

Yhtälö on siis merkintä, missä kaksi lauseketta on merkitty yhtä suuriksi. Yhtälö voi olla tosi tai epätosi. Meitä kiinnostaa nyt yhtälöt, joissa esiintyy muuttuja x. Haluamme tietää, millä x:n arvolla yhtälö on tosi. Etsimme yhtälön ratkaisua eli juurta.

Yhtälön ratkaiseminen

Tein muutaman pienen videon, miten yhtälöitä ratkaistaan.

Kerrataan kuitenkin ensin yhtälönratkaisun idea.
Tavoite on sieventää yhtälö sellaiseen muotoon, jossa yhtäsuuruusmerkin vasemmalla puolella on pelkkä x ja oikealla puolella on joku luku. 
Sieventäminen tehtään niin, että yhtälön uusi muoto on yhtäpitävä edellisen muodon kanssa.

Yhtälön ratkaiseminen termejä lisäämällä tai vähentämällä

Ratkaisemme seuraavaksi yhtälön x + 2 = 5.
http://www.youtube.com/watch?v=thbQQbqWxBg

Yhtälön ratkaiseminen termejä siirtämällä

Katsotaanpa, miten yhtälö  x + 2 = 5 voidaan ratkaista termejä siirtämällä.
https://www.youtube.com/watch?v=u3DUk9Bbwfc

Harjoitellaan vielä tilanne, jossa meidän pitää siirtää useampi termi. Ratkaistaan yhtälö
2x - 3 = x + 6.
http://www.youtube.com/watch?v=sbsm8a-25XA

Yhtälön ratkaiseminen kertomalla tai jakamalla

Entäpä, mitä pitäisi tehdä yhtälön 4x = 12 kanssa? Nyt yhtälön vasemmalla puolella on vain muuttujatermi 4x ja oikealla puolella on vakiotermi  12, aivan kuten pitääkin. Emme siis pääse eteenpäin termejä siirtämällä. Katsotaanpa miten tässä toimitaan.

http://www.youtube.com/watch?v=icmuvjV1ybw

Törmäämme vastaavaan tilanteesen yhtälön  x / 3 = 5 ratkaisemisessa. Yhtälön vasemmalla puolella on vain muuttujatermi x/3 ja oikealla puolella on vakiotermi 5. Tässäkään emme pääse eteenpäin termejä siirtämällä. Tämä yhtälö ratkeaa vastaavalla tavalla kuin edellinenkin.
http://www.youtube.com/watch?v=ZByOi1o_GBM

Kertolasku ja jakolasku ovat käänteisiä laskutoimituksia. Näissä tehtävissä, jos x on kerrottu jollakin luvulla, pitää yhtälön molemmat puolet jakaa kyseisellä luvulla. Vastaavasti, jos x on jaettu jollakin luvulla, pitää yhtälön molemmat puolet vastaavasti kertoa kyseisellä luvulla.

Muistetaan vielä, että emme koskaan kerro tai jaa luvulla nolla!

Ratkaiseminen vaiheittain

Katsotaan lopuksi muutama esimerkki yhtälöistä, joissa meidän pitää ensin siirtää termit yhtälön oikeille puolille, sitten sieventää ja vielä lopuksi joko kertoa tai jakaa yhtälön molemmat puolet samalla luvulla.

Ratkaistaan yhtälö 4x = 2x + 8.
http://www.youtube.com/watch?v=1IpAztR3Zm0

Ratkaistaan yhtälö x/2 + 2 = 10.
https://www.youtube.com/watch?v=u6hwaQCpUNs

Soittolista

Kaikki nämä seitsemän videota löytyvät soittolistalta
http://www.youtube.com/playlist?list=PL5UdpXrTyzk1aE2wbhslKOy_QyskJmqzF

PS Lisäys 29.5.2015: Nämä videot olivat kokeilu, kuinka tehdä pienellä vaivalla ja nopeasti opetusvideoita. 

Harpin käytön harjoittelua

Näin kerran jossakin kirjassa idean, että harpin avulla voi piirtää kananmunan. En muista kirjan nimeä, enkä ole varma, miten kananmuna siinä kirjassa piirretiin. Mietin itse, miten piirtäisin kanamunan. Päädyin tähän.

Ja eikun harpin käyttöä harjoittelemaan.

PS Tämänkin voi piirtää geometrisesti. Mieti, miten.

Geometrinen piirtäminen

7. luokan matikassa harjoittelemme geometrista piirtämistä. Näytin piirtämisen dokukameralla. Tämän lisäksi jätin tämän sivun linkeistä löytyvät videot pyörimään ja kiertelin katsomassa, miten piirtäminen sujuu.

Linkit geometriseen piirtämiseen löytyivät Math Open Reference -sivustolta. Videot kannattaa avata koko näytön tilaan ja laittaa ruksi kohtaa Auto-repeat.

Kulman puolitus:

http://www.mathopenref.com/constbisectangle.html

Kulman kopiointi (yhtä suuri kulma):

http://www.mathopenref.com/constcopyangle.html

Keskinormaali:

http://www.mathopenref.com/constbisectline.html

Normaali, joka kulkee tietyn pisteen kautta:

http://www.mathopenref.com/constperpextpoint.html

Tasasivuinen kolmio:

http://www.mathopenref.com/constequilateral.html

PS @oppilaat, geometrinen piirtäminen tarkoittaa sitä, että piirretään vain kynää, harppia ja viivainta käyttäen. Viivaintakin käytetään vain suorien piirtämiseen, ei mittaamiseen.

Kertausta yhtälön ratkaisemisesta

Pikaisen kertauksen yhtälönratkaisuun saat katsomalla Hatanpään koulun YouTube-kanavalta muutaman videon aiheesta, tässä yksi niistä:
http://www.youtube.com/watch?v=lc79AXKmu3Y

Hatanpään koulun YouTube kanavalle pääset tästä:
http://www.youtube.com/channel/UCt9WfbI7U4iYvpgl0Cy9IcQ/feed

PS. Päivitys 29.5.2015: Oppilaani tekivät näitä videoita ekoina kokeiluina uusilla tableteilla.

Miksi tämä blogi

Keräilen tänne blogiini opetukseeni liittyviä materiaaleja ja linkkejä.