Helpon ja nopean editorin jäljillä (osa 1/2)
Digitaalisen ylioppilaskokeen kehittäminen alkoi keväällä 2013, kun lautakunta päätti siirtymäaikataulusta. Sähköistäminen oli mukana Kataisen hallituksen hallitusohjelmassa. Jo silloin matematiikan, fysiikan ja kemian (MAFYKE) sähköinen suorittaminen herätti keskustelua. Siksi lautakunta päätti sijoittaa näiden aineiden ensimmäiset digitaaliset kokeet siirtymäajan loppupäähän. Ensimmäiset fysiikan ja kemian sähköiset kokeet järjestettäisiin syksyllä 2018 ja matematiikan viimeisenä eli keväällä 2019.
MAFYKE-aineiden erityisvaatimuksia hahmoteltiin vuorovaikutuksessa tehtävänlaatijoiden ja opettajien kanssa pikku hiljaa projektin alusta alkaen. Tärkeimpinä toimenpiteinä nähtiin neljä:
- symbolisten laskinten (CAS) siirtäminen erillisistä laitteista tietokoneeseen
- taulukkoaineiston saaminen tietokoneeseen
- tapa kirjoittaa matemaattisia merkintöjä (ml. kemian kaavat) tehtävään ja suoritukseen
- tapa tehdä piirroksia vastauksen tueksi (ml. kemian rakennekaavat)
Näistä helpoimmaksi osoittautui CAS-laskinten saaminen koeympäristöön ja matemaattisten merkintöjen kirjoittaminen tehtävään. Myös tapa piirtää vastaukseen toteutui koeympäristössä olevien piirto-ohjelmien ja kuvankaappausten kautta. Yritys ratkaista rakennekaavojen piirto maksuttoman valmisohjelman kautta CAS-laskinten tapaan epäonnistui, koska lautakunnan ei onnistunut saada kokelaiden edut riittävän hyvin turvaavaa lisenssisopimusta.
Keskustelu sähköistyy syksyllä 2016
Keskustelussa koitti uusi vaihe syksyllä 2016. MAOLin koulutuspäivillä 1.–2.10.2016 moni opettaja halusi tietää MAFYKE-aineiden suorittamisesta YTL:n sähköisessä kurssikoejärjestelmässä Abitissa ja tietysti myös ylioppilaskokeissa. Keskustelussa oli nyt uusi sävy: teknisten suoritustapojen lisäksi moni oli alkanut miettiä sisältöjä. Kokeen digitalisointi oli saanut monet miettimään, mikä oikein on sähköiseen ylioppilaskokeeseen kelpaava vastaus.
Vaikka MAOL ry:n liittokokouksen 19.11.2016 julkaisema kirjallinen vetoomus keskittyikin nimenomaan työkaluihin, kertoivat sekä järjestön kanssa käydyt epäviralliset keskustelut että yksittäisten opettajien yhteydenotot toistakin viestiä. Välineasian ratkaiseminen ei yksin riittäisi. Sen lisäksi tarvittaisiin lisää tietoa niistä kysymyksistä, joihin matematiikan, fysiikan ja kemian jaosten antamat tiedotteet eivät syksyllä vastanneet.
Marras-joulukuussa digitalisointiprojektissa päätettiin, että MAFYKE-asiassa oli nyt liikuttava, vaikka työtä ennen kevään ylioppilaskokeita oli enemmän kuin tarpeeksi. Toimenpiteet jaettiin kahteen osaan: välineasian selkiyttämiseen ja sisällöllisiin kysymyksiin.
Helppoa ja nopeaa ei ole löytynyt
Yleinen toive kaavojen kirjoittamiseen on se, että välineen olisi oltava helppo ja nopea. Välineiden käytön opettamiseen ei haluta käyttää paljoa aikaa ja kirjoittamisen tulisi olla yhtä nopeaa kuin käsin. Joulukuussa kaavaeditoreita käytiin lävitse tiuhalla kammalla. Valmiista editoreista löytyi sekä helppoja että nopeita, muttei helppoja ja nopeita.
Helpot kaavaeditorit perustuvat siihen, että käyttäjä valitsee kaavamalleja valikoista hiirellä. Valikot on järjestetty teemoittain ja tarvittavien merkintöjen löytäminen on vaivatonta. Kirjoittaja rakentaa kaavaa täydentämällä hahmoja näppäimistöltä (kirjaimet ja vakiot) tai valitsemalla uusia kaavahahmoja.
Nopeat kaavaeditorit perustuvat johonkin koodikieleen, jota syöttämällä kirjoitetaan matematiikkaa. Käytännössä koodikieliä on kaksi, LaTeX ja AsciiMath. Edellistä käytetään tieteellisissä julkaisuissa ja sillä voi kirjoittaa kaikki ne merkinnät, joita keskimääräinen rivitutkija uransa aikana tarvitsee. Lähes kaikki kaavaeditorit perustuvat LaTeXiin, joka on editoreissa enemmän tai vähemmän piilotettu. AsciiMath on kehitetty nimenomaan koulukäyttöön, alun perin näkövammaisille oppilaille, ja sen ilmaisuvoima on LaTeXia suppeampi.
Koodikieleen perustuvissa editoreissa käyttäjä kirjoittaa merkinnät näppäimistöltä. Sujuva kirjoittaminen vaatii kielen hallintaa. Jos joku merkintä on päässyt unohtumaan, sen voi hakea valikosta. Editorit yleensä näyttävät kaavan lopullisessa muodossaan sitä mukaa kun käyttäjä syöttää koodia, joten kielioppivirheiden havaitseminen on helppoa.
Kolmas matemaattisen notaation syöttötapa on käsinkirjoitettujen merkintöjen tulkinta tekstintunnistuksen keinoin. Tämä tapa on päätetty jo projektin alkuvaiheessa sivuuttaa, koska lautakunta ei halua synnyttää sellaista mielikuvaa, että MAFYKE-aineiden opiskelu vaatisi kosketusnäytön tai piirtopöydän hankintaa.
Tilanne kaavaeditorien suhteen oli minulle yllätys. Olin seurannut kaavaeditorien kehitystä projektin alusta alkaen noin puolen vuoden välein. Joka kerralla ulos oli tullut yhdestä kahteen uutta tulokasta ja kehitys näytti hyvältä. Kun näitä vuodenvaihteessa alettiin isommalla porukalla tutkia, ei haaviin jäänyt yhtään sekä pedagogiset että taloudelliset vaatimukset täyttävää vaihtoehtoa.
Tiedonkeruuta ja -välitystä
Sisällöllisten kysymysten selkiyttäminen käynnistyi joulukuussa tehtävänlaatijoiden kanssa pidetyllä suunnittelupalaverilla. Halusimme toimia avoimesti ja tämä viittasi verkkokyselyn tai vastaavan kaikille avoimen väylän hyödyntämiseen. Lopulta päädyimme toteuttamaan sekä kaikille avoimen verkkokyselyn että osallistavat työpajat kunkin oppiaineen edustajille. Tilaisuuksiin kutsuttiin MAFYKE-opettajia Uudeltamaalta satunnaisotannalla valituista lukioista. Myös MAOL ry:ltä pyydettiin edustaja jokaiseen työpajaan.
Sekä lomakekyselyn että osallistavien työpajojen anti oli samansuuntainen. Huolenaiheita riitti laajoista teemoista (esim. miltä hyvä digikokeen vastaus näyttää) pieniin, mutta silti tärkeisiin yksityiskohtiin (esim. voiko käyttää desimaalipistettä, jos laskinohjelma ei osaa pilkkua).
Kartoituksessa haaviin jääneisiin huolenaiheisiin on suunniteltu kahdenlaista lisävalaistusta. Osaan kysymyksistä on helpointa vastata tekstimuotoisen tiedotteen kautta, ja tämän valmistelu aloitettiin helmikuun alussa. Työ vie aikaa, koska jaokset pyrkivät aineiden keskinäisistä eroista huolimatta mahdollisimman yhdenmukaisiin käytänteisiin.
Toinen suunniteltu tapa kertoa MAFYKE-digikokeen vastauksista ovat esimerkkivastaukset, joilla toivottavasti voidaan kertoa, miltä koevastaukset voivat näyttää. Tässä emme vielä ole suunnittelua pidemmällä, joten asian toteutuminen on vielä epävarmaa.
MAFYKE-asiat etenevät keväällä
Tärkein tavoite keväälle on vanhan tutkintorekisterin korvaaminen. Sitä on valmisteltu ilmoittautumisten uudistamisella ja muilla toimenpiteillä, jotka näkyvät lukioille vähemmän. Kevään kokeesta alkaen sensorit syöttävät paperikokeiden pisteet arvostelulomakkeen sijaan YTL:n tutkintopalveluun. Tehtävää on paljon ja lukioiden kannalta ikävää tietysti on se, että mitään Abittiin liittyviä toiveita ei pystytä tänä keväänä toteuttamaan.
Tästä huolimatta MAFYKE-asiat on nostettu prioriteettilistan yläpäähän. Viestintäkuvioiden lisäksi muutakin on suunniteltu kevääksi. Kemian rakennekaavoihin liittyvää valintaa viimeistellään ja matemaattisten merkintöjen tuottamisen mahdollistavaa editorin rakentaminen on juuri nyt aloitettu.
Editoriasioista kertoo lisää käytettävyysasiantuntija Marjo Mansén 17.3.2017 julkaistussa blogikirjoituksessa Helpon ja nopean editorin jäljillä (osa 2/2).
Matti Lattu
projektipäällikkö