Digimukula

Loppuraportti 15.12.2017

Digikuntakokeilu

Tyrnävän kunta, Digimukula-projekti

Jani Alakangas, Rehtori

15.12.2017

1 Tausta ja tavoite

Tyrnävän kunta on panostanut voimakkaasti oppimiseen. Tästä keskeisimpänä saavutuksena voidaan pitää Rantaroustin koulua, joka on jopa globaalisti kiinnostava esimerkki avointa, muokattavaa ja tehokasta tilankäyttöä edustavasta koulusta.

Kun tilaratkaisu on nyt saatu toteutettua, on pääsisältö Tyrnävällä oppimisprosessiin ja malleihin liittyvä kehittäminen.

Keskeinen Tyrnävää kiinnostanut teema liittyy avoimen digitaalisen oppimisjärjestelmän, oppimisanalytiikan ja digitaalisen käsinkirjoittamisen kehittämiseen.

Kun Valtiovarainministeriö (VM) avasi syksyllä 2017 haun digikuntakokeiluun, päätimme hakea siihen mukaan. Sillä havaitsimme, että haun tavoitteet osuvat hyviin omien tavoitteidemme kanssa. Ja että hanke tarjoaa mahtavan mahdollisuuden jakaa kokemuksiamme muiden kuntien kanssa ja valmistella tulvia yhteishankkeitamme, Tavoitteemme on kuvattu alla olevissa työpaketeissa. (kopioitu projektisuunnitelmastamme, jonka jätimme 15.9.2017)

WP1: Luodaan tiettyyn oppimiskokonaisuuteen liittyvä oppimisskeema yhdessä Tyrnävän opettajien ja oppilaiden kanssa. Teema tulee olemaan 4-luokkalaisten yhteiskuntaoppiin liittyvä demokratiaan ja kansalaisvaikuttaiseen liittyvä oppimiskokonaisuus

WP2: Määritellään kaupallisen oppimateriaalitoimittajan kanssa nykyistä hienopiirteisempi tapa hakea sisältöä heidän tietokannoistaan. Olemme jo OTAVA:n kanssa pitkällä tässä hankkeessa ja olemme määritelleet heidän kanssaan hakuehtoja, metatietoja ja rajapintaratkaisua. Prosessi on avoin muillekin oppimateriaalituottajille, mutta tämän hankkeen pienen koon ja tiukan aikataulun vuoksi heitä tuskin ehtii tulla mukaan.

WP3: Määritellään ja toteutetaan tapa ja periaatteet, kuinka tietoa voidaan hakea kolmansista ei-kaupallisista järjestelmistä.

WP4: Yhdessä Write Technologies OY:n kanssa määritellään käsinkirjoitusta tukeva oppimisratkaisu. Ratkaisu pohjautuu todennäköisesti CLANED:in oppimisjärjestelmään.

WP5: Ratkaisua pilotoidaan syvällisesti Tyrnävällä opetuksessa vähintään kahden viikon ajan.

WP6: Hackathon-henkisesti toimintatapaa kokeillaan vähintään kahden muun kunnan/koulun kanssa. Todennäköisesti Helsingissä ja Espoossa.

2 Raportti työstä ja tuloksista

2.1. Oppimisskeema

Tämä työpaketti toteutettiin suunnitelmien mukaisena, mutta oppiaineen vaihdoimme käytännön syistä opettajien ja kustantajan kanssa keskusteltuamme matematiikkaan. Keskeisin syy oli, että juuri matematiikassa oli avautumassa sopiva oppimiskokonaisuus (jakolasku, 4 vuosiluokka), jossa asiaa oli hyvä pilotoida. Myös kustantajalta saimme tässä aikataulussa mahdollisuuden osallistua matematiikkaan liittyvään pilotointiin

Opettajan johdolla määritimme pilotoinnin alkavaksi marraskuun puolivälissä ja loppuvan 15.12.. Opettajan johdolla myös päätettiin, mihin osakokonaisuuksiin hän tuottaa oppimateriaalin itse ja mihin se taas tulee OTAVA:lta. Päätimme myös koeasetelmasta, jossa oppilasryhmän koko oli 45 oppilasta. Digitaalista ratkaisua käytti kerrallaan 6 oppilasta ja lähes kaikki oppilaat vuorollaan saivat sitä kokeilla. (2 oppilasta ei halunnut osallistua kokeiluun). Oppilaille suunniteltiin ja toteutettiin seurantakysely.

2.2. Tapa hakea materiaalia ulkoisista järjestelmistä, mm kustantajilta

Tämä työpaketti toteutettiin suunnitelman mukaisesti. Haastattelimme opettajia (2kpl Tyrnävältä, 2 Helsingistä, 5 ulkomailta), oppimateriaalituottajia/kustantajia (4 kpl, Suomesta, Otavalta, Tabletkoulusta ja SanomaPro:sta) ja digitaalisten oppimisympäristöjen valmistajia (Claned ja Google). Määrittelimme konseptin ja tietomallin. Tämä on erittäin kiinnostava ja iso kehitysalue, ja nyt tehty konseptointi avannee kaikille toimijoille merkittäviä uusia sovellus-, tutkimus-, kehitys- ja liiketoimintamahdollisuuksia.

2.3. Tapa ja periaate, miten haetaan ja hallinnoidaan dataa kolmansista ei-kaupallisista järjestelmistä

Työpaketti toteutettiin suunnitelman mukaisena. Toteutimme tähän arkkitehtuuriprojektin, jonka keskeiset osat olivat Claned ja Google Classroom digitaalisina oppimsiympäristöinä, WriteTech Middleware käsinkirjoitusdokumenttien hallintatietokantana, Google Firebase sekä WriteOne oppilaan ja opettajan Client-applikaationa. Dokumenttien duplikointi, luku- ja käyttöoikeuksien ja muiden roolien määrittely sekä tieto- ja dokumenttivirran kuvaaminen olivat tämän työpaketin keskeisimmät tehtävät. Käytännön toteutus pilotoinnissa oli opettajien pyynnöstä pitäytyä melko tarkasti ennalta määrättyyn ja isoon dokumenttikokonaisuuteen, käytännössä opettajan määrittelemän kokoiseen .pdf-muotoiseen materiaaliin. Pilotissa näitä materiaalikokonaisuuksia muodostettiin 10. Valtaosa niistä oli opettajien itse tuottamia, pienempi osa saatiin opettajien tai OTAVA:n kautta muista lähteistä. 

2.4. Käsinkirjoitusta tukeva oppimisratkaisu ja sen pilotointi

Työpaketit toteutettiin projektisuunnitelman mukaisesti tosin pilotointi tehtiin pari viikkoa suunniteltua pidempänä. Keskeiset toteutuksen piirteet olivat:

• 4lk matematiikka, 45 oppilasta, 2 opettajaa
• Jakolasku, allekkain jakaminen
• Toteutus 15.11.2017 – 15.12.2017
• Verrokkiasetelma: digitaalinen käsinkirjoitus vs kynä ja paperi
• Dokumenttien tuotanto: Opettajat + osittain OTAVA
• Dokumenttihallinta: Google Camp + Classroom, CLANED, WriteTech Middleware
• Käsinkirjoitusapplikaatio: WriteOne ja iPad Pro + Firebase
• Kirjallinen oppilaskysely 45 oppilaalle
• Kahden opettajan syvähaastattelu
• Kuuden oppilaan syvähaastattelu

Ohessa kuva opetustilanteesta

Kuva 1: Kolme oppilasta tekee matematiikan tehtäviä sähköisellä käsinkirjoitustyökalulla. Yksi tekee samaa tehtävää kynällä ja paperilla

Kuva 2: Ruutukaappaus oppilaan valikkonäkymästä. Oppilaiden ja opettajien pyynnöstä pyrittiin mahdollisimman minimalistiseen graafiseen esitykseen. Projektin aikana kysyttiin käyttäjien ehdotuksia käyttöliittymän visualisoinnista ja toiminnoista.

Kuva 3: Oppilaan työkirjanäkymä. Oppilaan merkittyä tehtävän valmiiksi se menee Firebasen ja Write Tech Middlewaren kautta opettajan päätelaitteelle tarkastettavaksi. Myös opettaja voi tehdä omat merkintänsä käsinkirjoittamalla (alhaalla on oppilaan tunnistetieto, siksi se peitetty mustalla kuvassa)

Keskeiset tulokset oppilaskyselystä

Reilut 50% koki digitaalisen käsinkirjoitusta tukevan oppimisratkaisun tukevan matematiikan oppimistaan ja lisäävän motivaatiota selvästi

n 25% koki ratkaisun myönteisenä, mutta totesi, että se on vain työkalu. Ei huonompi tai parempi kuin muut nykyiset ratkaisut

Reilut 20% koki, että käyttää mieluummin kynää ja paperia kuin digitaalista ratkaisua

Negatiivisen vastauksen antaneita haastateltiin tarkemmin. Keskeisin ongelma, johon oppilaat toivoivat parannusta, liittyi pilotissa käytetyn käsinkirjoitussovelluksen hieman karkeaan kynäjälkeen. He kokivat häiritsevänä, että applikaatio toisti heidän käsialansa huonompana kuin kynä ja paperi. Myös applikaation sisäistä navigointia, piirtotyökaluja ja zoomia toivottiin kehitettäväksi. Palaute välitettiin Write Technologies Oy:lle. Alla heidän vastauksensa.

<em>Hei</em>

<em> Kiitos tosi paljon arvokkaasta palautteesta. Mahtavaa, että noin iso osa pitää ratkaisua jo nyt hyvänä. Kyseessähän on kuitenkin vielä demovaiheen pilottituote. Muutama täsmäkommentti:</em>

<em> </em>

<em> -piirtojäljen karkeus. Tämä on tunnistettu asia. Tätä pilottia varten itse asiassa laskimme piirron päivitysfrekvenssiä aika huomattavasti, koska halusimme varmistua, ettei piirtodatan määrä aiheuta ongelmia tietokannassa. Seuraavassa vaiheessa lähdemme optimoimaan kantaa, jolloin uskomme voivamme korjata ongelman pelkästään palauttamalla tiheämmän styluksen tuottaman datan päivitysfrekvenssin. Meillä on mahdollisuus käyttää 200Hz päivitystaajuutta. Nyt käytimme vain 50Hz. </em>

<em> </em>

<em> Toinen tähän liittyvä asia on ns käyräkorjaus. Prototyypissä ei ole vielä tehty kurvien ”pehmentämistä’”, ns Messier-korjauksia tai vastaavia. Mutta palaute on arvokasta, nämä tulevat pian meillä tuotantoon.</em>

<em> </em>

<em> Kiitos myös zoomaukseen, hakutoimintoihin, piirtotyökalun toteutukseen ja navigointiin liittyvistä erinomaisista kommenteista. Otamme ne tuotekehityksessämme huomioon.</em>

Rantaroustin koulun ja Tyrnävän kunnan kannalta projekti tarjosi nopean ja tehokkaan tavan pilotoida hyvin uuden tyyppistä digitaalista oppimiskokonaisuutta. Jo nyt kyettiin tunnistamaan keskeisiä toiminnallisuuksia ja työkaluja ja ohjelmistoja, joiden päälle täysimittainen ratkaisu kannattaa rakentaa.

Käsinkirjoitustyökalu oli hyvin uusi ratkaisu, joka herätti laajaa mielenkiintoa koulun sisällä ja laajemminkin.

2.5. Toiminnan esittely Helsingin ja Kirkkonummen opettajille ja oppilaille sekä laajemmin xCited-tapahtumassa

Projektin aikana sen tuloksia esiteltiin Helsingin ja Kirkkonummen opettajille. Lisäksi Oppimisen Fiesta -tapahtumassa Finlandiatalolla ja xCited-tapahtumassa SLUSH:ssa toteutettiin Hackathon-henkisiä yhteiskehittämissessioita, joihin osallistui sekä opettajia että oppilaita.

Vaikka projekti loppuukin 15.12.2017 on Helsingin ja Kirkkonummen kanssa sovittu, että alkuvuodesta 2018 toteutetaan kummassakin kunnassa pienehköt koulupilotit.