Linda Liukas kuvaa ihmisten jäsentelevän maailmaa tarinoiden avulla ja sen vuoksi juuri tarinat ovat hänen välineensä teknologian kansantajuistamiseen. Oulun yliopistolla toukokuun lopussa järjestetyn FabLearnEU-seminaarin pääpuhujana toiminut lastenkirjailija puhuu tieto- ja viestintäteknologiasta kielellä, jota ymmärtää jokainen. Sen vuoksi hänen luomaansa kuvastoa ja näkemystä tulisi hyödyntää opetussuunnitelmaan kirjattujen TVT-taitojen avaamisessa peruskoulun opettajille ja sitä kautta oppilaille. Liukas on erikoistunut kertomaan ohjelmoinnillisesta ajattelusta, tietokoneen osista ja internetistä ruohonjuuritason esimerkeillä. Hänen viimeisin lastenkirjansa Robotti koulussa: Miten tekoäly toimii? pureskelee tekoälyä ja koneoppimista sopiviksi suupaloiksi. Hänen puheessaan toistuu usein ajatus siitä, että isot ongelmat ovat vain joukko pieniä ongelmia. Teknologiaa havainnollistaakseen Liukas on kirjoittanut omat, toki hieman keinotekoiset, teknologian aakkosensa, joiden A on lyhenne algoritmista, B Boolen algebrasta ja C luovuudesta (creativity). Mallin keinotekoisuudesta huolimatta hän luennoi näiden väliotsikoiden alla kevyesti ja selkeästi keskeisistä tietotekniikan osa-alueista: komentosarjoista, ohjelmoinnillisesta ajattelusta, loogisesta päättelystä, ykkösistä ja nollista, tekoälystä ja koneoppimisesta.

Viimeisimmän kirjansa teemaa, tekoälyä, Liukas kertoo löytyvän aivan kaikkialta kodinkoneista internetin hakukoneisiin ja sosiaalisen median uutisvirtaan. Tekoälyä on sellaisessa toiminnassa, jossa koneet havainnoivat maailmaa ja tekevät päätöksiä kuin ihmisaivot. Tekoäly kehittyy koneoppimisen kautta ihmisen ohjaamana. Liukas korostaa, että koneoppiminen ei kuitenkaan pohjaudu ihmisen kirjoittamiin ohjeisiin tai koodeihin vaan ihmisen sille syöttämiin esimerkkeihin ja luokitteluihin. Kiitos miljoonien kissavideoiden, tekoäly tunnistaa suurella varmuudella kissan valokuvista vaikka ei vielä osaakaan itse tuottaa aidon näköisiä kuvia kissoista. Koulussa koneoppimista voidaan havainnollistaa kouluttamalla esimerkiksi englannin tunnilla tekoälyä tunnistamaan kohteliaat ja ilkeät englannin adjektiivit luokittelemalla ensin iso joukko sanoja joko positiivisiksi tai negatiivisiksi (Make me happy -harjoitus). Hieman yli kolmikymppinen Liukas yhtyi nauraen lainaukseen: ”Kaikki teknologia on mielenkiintoista ja innostavaa ennen kuin täytät kolmekymmentä, mutta epäilyttävää tämän jälkeen.” Pääosin teknologian positiivisiin puoliin keskittyvä Liukas ei missään nimessä kieltänyt, etteikö esimerkiksi tekoälyllä olisi myös negatiivisia seurauksia. Hänen mukaansa algoritmien kehittymisestä on valitettavasti seurannut muun muassa se, että YouTuben viihdesisältöjä tuotetaan algoritmien ehdoilla. Tällaisen toiminnan tavoitteena on saada hakukoneen algoritmi nostamaan ohjelma katsojien nähtäväksi, jotta kanavalle saadaan korkeat katsojaluvut ja niiden seurauksena paljon mainostuloja. Kun lastenohjelmia tuotetaan algoritmeja eikä ihmisiä varten, seurauksena on, että sisällöistä tulee laadullisesti huonoja ja ohjelmista keskenään samankaltaisia.

Mitä meidän opettajien siis tulisi tietää, jotta voisimme ohjata oppilaita ymmärtämään tieto- ja viestintäteknologian käyttö- ja toimintaperiaatteita ja opettaa nykyaikaista monilukutaitoa? Linda Liukkaan teknologian aakkosten tavoin aloittaisin algoritmin käsitteestä. Sen ymmärtäminen on aivan keskeistä, jotta ymmärtää hakukoneoptimointia, tekoälyä, ohjelmointia ja ylipäätään internetiä.  Sen jälkeen on luontevaa jatkaa ohjelmointiin, jonka hallinta on osa mm. peruskoulun matematiikan ja käsityön tiedollisia ja taidollisia sisältöjä. Kolmanneksi nostaisin tekoälyn, koneoppimisen ja syväoppimisen perusperiaatteiden ymmärtämisen. Liukkaan vahvuudet ovat taitavassa sanojen käytössä, monimutkaisten asioiden pelkistämisessä sekä värikkäässä tarinankerronnassa. Hänen lastenkirjojensa kautta niin opettajat kuin oppilaatkin voivat ylittää mahdollisen teknologiapelkonsa ja kokea osaamisensa ja mahdollisuuksiensa kasvavan teknologian avulla. Linda Liukkaan sanoin: ”Teknologia on taianomaista, mutta ei taikuutta.” ”Ei taikaa vaan logiikkaa.”

PS: Liukkaan vinkkaamat sivustot, joiden pelien ja tehtävien avulla voi oppia koneoppimista: https://quickdraw.withgoogle.com/ https://machinelearningforkids.co.uk/#!/worksheets https://teachablemachine.withgoogle.com/ PPS: Lisäluettavaa tekoälyn, koneoppimisen ja syväoppimisen eroista https://skymind.ai/wiki/ai-vs-machine-learning-vs-deep-learning

Alkuoletuksenani oli, että Tanskassa ollaan huikeasti edellä kaikessa digitaaliseen valmistamiseen liittyvässä – aina osaamisesta ja pedagogiikasta tiloihin ja hallinnollisiin rakenteisiin. FabLearnDK-seminaarissa Vejlessä 25.4.2019 opin, että yhtäläisyyksiä löytyy kuitenkin paljon enemmän kuin eroja. Joissain asioissa koen, että kuljetaan jopa rinta rinnan samaan suuntaan. Tässä pohdintojani tanskalaisesta koordinointimallista, opettajien osaamisesta, tiloista, laitteista ja arjen haasteista.

Kyllä, kolme Jyllannin kaupunkia Vejle, Koldinge ja Silkeborg ovat rakentaneet hyvän hallintomallin, jossa jokaisen kaupungin keskus-FabLab koordinoi koulujen FabLabeja. Kyseessä on kolmen keskisuuren kaupungin malli, jonka pohjalta nyt laajennetaan verkostoa. Verkoston etuna on hyvien kokemusten ja ideoiden jakaminen, mutta myös mahdollisuus näkyä ja saada aikaan muutosta. Oulussakin on kuluneen lukuvuoden aikana edetty tässä asiassa harppaus eteenpäin, mutta STEAM-kouluverkoston laajentuessa tarvitaan lisää keskitettyä koordinointia. Käytännön opetustasolla erot ovat kuitenkin paljon pienempiä ja yksittäisten opettajien taito- ja kokemuserot ovat samantyyppisiä kuin Suomessa. Oulussakin on opettajia, jotka ovat tehneet STEAM- ja FabLab-tyyppisiä projekteja oppilaidensa kanssa jo vuosia ajattelematta, että ne kuuluvat tietyn kattokäsitteen alle. Samoin Tanskasta ja aivan FabLab-kouluistakin löytyy opettajia, jotka vasta tutustuvat kyseiseen ajatusmalliin. FabLab-pioneerit ovat toki omaa luokkaansa, koska ovat voineet koko lukuvuoden ajan käyttää yhden päivän työviikostaan digitaaliseen valmistamiseen liittyvien taitojen opiskeluun. Meilläkin on nyt jo ainakin parikymmentä aktiivista ja osaavaa opettajaa STEAM-ringissä mukana ja janoa uuden oppimiseen on vielä isommalla porukalla. Tilojenkin osalta käytännöt ovat yhtä kirjavia kuin Oulussa. Osalla kouluista on virallinen FabLab-status ja hyvät tilat välineille, mutta osassa välineistönä on vain kannettava vinyylileikkuri ja läppäri. Kiinteät tilat koettiin yksimielisesti tavoittelemisen arvoiseksi ihan jo laitteiden määrän ja koon vuoksi, ja uusiin kouluihin sellaisia rakennetaankin.

Samat käytännön haasteet tuntuvat vaivaavan opettajia kummassakin maassa. Kuulin monesta suusta kuinka hankalaa on jakautua kahdeksi, kun pitäisi toisaalta valvoa laserleikkurin käyttöä teknisessä tilassa ja samaan aikaan opettaa vektorointia luokassa. Niinpä! Ylikiimingin koulussa olemme pyrkineet järjestämään ohjaajan tai toisen opettajan kaveriksi vastaaviin tilanteisiin, mutta ymmärrämme sen olevan luksusta. Jonkinlainen useamman koulun yhteinen tekninen työntekijä, joka huolehtisi laitteiden huollosta ja avustaisi oppilaita koneiden käytössä olisi varmasti paras ratkaisu. Laitteiden saatavuudessa ja sovellettavuudessa erona on, että Tanskassa on yleistä, että oppilailla on henkilökohtaiset Chromebookit. Saatavuus siis on parempi, mutta haasteena on, että opetuksessa joudutaan käyttämään rajallisempia selainpohjaisia ohjelmia, koska Chromebookeihin ei voi ladata raskaita ohjelmia. Googlen laajennusosista löytyy kuvankäsittelyyn Pixlr.com ja vektorointiin Vectr.com, mutta ne tuntuivat omassa workshopissani todella kömpelöiltä yhtä lailla ilmaisten Gimpin ja InkScapen rinnalla. Olisko tämän osalta tasapeli? Tanskan kansallinen FabLabAtSchool-koordinaattori Hanne Voldborg Andersen avasi seminaarissa erilaisten työpajatilojen (makerspace, hackerspace, FabLab…) välillä. Hän korosti FabLabiin keskeisesti kuuluvaa tutkimusyhteistyötä ja se on STEAMinOulu-toiminnassa hyvin edustettuna. Opettajien kouluttaminen yliopiston FabLabillä on tuonut opettajia tiedeyhteisön pariin ja ympäristö on tuntunut luontevalta digitaaliseen valmistamiseen liittyvien pedagogisten teemojen käsittelyyn.

Oulussa meillä on vielä paljon opittavaa siitä, kuinka STEAM-toiminta ja digitaalinen valmistaminen otetaan keinoksi toteuttaa opetussuunnitelmaa ja osaksi koulun tavallista arkea. Yläkoulussa jyrkän oppiainejaon hälventäminen ja monialaisten kokonaisuuksien muotoilu vaatii panostusta koko opettajakunnalta. Sen rinnalla kulkee opettajuuden muutos: opettajan roolin muutos ylhäältä johtavasta asiantuntijasta tutkimisen ja kokeilemisen ohjaajaksi, ja toisaalta yksin tekemisestä yhdessä opettamiseen. Näkisin, että tässä yhteistyö oululaisten ja kansainvälisten tutkijoiden kanssa voisi jatkossakin olla erittäin hyödyllistä. Haasteena kummassakin maassa on myös omien kollegojen innostaminen mukaan. Koulujen arki on niin hektistä, että moni opettaja kokee kuormittavana, jos vuosien aikana kehittyneeseen opetustyyliin toivotaan muutosta. Kahvipöytäkeskusteluissa pohdimme erilaisia tapoja kouluttaa ja motivoida kollegoja, ja loppupäätelmänä oli, että tekniikoita on loppuen lopuksi aika helppo opettaa, mutta opettajuuden muutokseen tarvitaan paljon aikaa ja mahdollisuuksia yhteiselle reflektoinnille.

Tiivistettynä, moni asia on meillä jo hyvällä mallilla ja meillä on Oulussa paljon osaamista ja hyvät edellytykset tehdä laadukasta pedagogiikkaa digitaalisen valmistamisen saralla. Toiminnan koordinoinnissa ja hallinnoinnissa, sekä toiminnan vakiinnuttamisessa tanskalaiset ovat toki meitä muutaman iterointikierroksen (lue: lukuvuoden) edellä. Maker-kulttuurin hengen mukaisesti: parhaaseen lopputulokseen päästään kuitenkin yhteistyöllä ja sitä jatketaan Oulun isännöimässä FabLearn Europessa toukokuun lopulla.