Raalmõtlemine on kõigile

Eesti põhikooli ja gümnaasiumi riikliku õppekava valmivasse versiooni on raalmõtlemise ideed sisse lõimitud.

Raalmõtlemise (mõnikord ka algoritmiline mõtlemine, ingl computational thinking) idee elustas 2006. aastal Jeanette Wing, kelle kaasahaarav üleskutse ärgitas kooliinformaatikat uueks looma. Informaatikatunnid olid liialt kaldu elementaarsete digioskuste, sh tekstitöötlusprogrammide ja interneti kasutamise õpetamise poole. Vaja oli midagi uut ja värsket, mis juhataks õppijaid digimaailma sügavuti mõistma. Wingi silmis oli raalmõtlemine kõikidele vajalik oskus, mis suunab arvutiteadlastele omasel moel arutlema, võimalikke lahenduskäike välja pakkuma ja neid kriitilise pilguga hindama, oma lahenduskäikudes kahtlema ning saadud tulemusi tõlgendama. Wingi artikkel oli kui sõõm värsket õhku, mis pani alguse uuele peatükile mitte ainult informaatika õpetamises, vaid hariduselus laiemalt. Praegu leiab raalmõtlemise ideid eri riikide õppekavadest, nii informaatika ja arvutiteadusega seotud ainekavadest kui ka kunsti, loodusteaduste, matemaatika, keelte ja teiste ainete õppeprogrammidest. Ka Eesti põhikooli ja gümnaasiumi riikliku õppekava valmivasse versiooni on raalmõtlemise ideed lõimitud.

Aga mis see raalmõtlemine siis on?

Kuigi selle juured on pärit arvutiteaduse valdkonnast, nähakse seda laiemalt kui probleemide lahendamise viisi. Raalmõtlemine koosneb inglise teadlaste Selby ja Woollardi sõnutsi viiest osaoskusest: a) ülesandest olulise info eristamine, b) ülesande jagamine väiksemateks osategevusteks, c) esialgse lahenduskäigu ehk algoritmi kavandamine, d) tulemuste hindamine ja tõlgendamine ning e) lahenduskäigu üldistamine muude sarnaste ülesannete lahendamiseks. Neid osaoskusi ühendav lüli on aga digivahendite kasutamine, mida õppija rakendab ülesannete lahendamisel, tulemuste analüüsimisel või tõlgendamisel ükspuha mis õppeaines või kontekstis.

Kujutame ette näiteks kirjanduse tundi, mille jaoks õppijad on läbi töötanud kirjandusklassika „Kuristik rukkis“. Tunnis ei oota neid aga ees vaid teose sisu analüüs, vaid tahvlile manatakse ka graafik peategelase Holden Caulfieldi nime esinemissagedusest eri allikates vahemikus 1940 kuni tänapäev. Graafiku abil selgub, et mõnel ajal on nime esinenud rohkem, mõnel ajal vähem. Õpetajal tekib põnev võimalus avada ka teose avaldamise lugu ‒ millal oli raamat nii öelda põlu all või millal sai teos ekraniseeringu. Ka see on võimalus raalmõtlemise osaoskusi harjutada ‒ kuidas tõlgendada suuri andmeid, leida graafiku ja ajalooliste sündmuste võimalikke seoseid. Kel asja vastu huvi tekkis, võib nimetatud veebirakendust ise katsetada siin:

Raalmõtlemise õpetamine teistes riikide

Raalmõtlemine on mitmes riigis õppekavasse lisatud eraldi õppeainena, mujal on raalmõtlemise ideed mõne olemasoleva aine ainekavadesse lõimitud. Mõnel pool nähakse raalmõtlemist aga kui üldpädevust, mida tuleks arendada kõikides ainetundides kogu kooliaja jooksul. Esimene riik, kes raalmõtlemise iseseisva õppeainena riiklikusse õppekavasse lisas, oli Inglismaa. Seda eeskuju proovivad nüüd järgida näiteks Saksamaa, Austria, Leedu ja Holland. Austria on välja hõiganud, et omaette õppeaine raalmõtlemise arendamiseks lisatakse tunniplaanidesse 2022. aasta sügisel. Meie põhjanaaber Soome on lähenenud raalmõtlemisele aga kui ühendavale niidile, mida õpetatakse alates 1. klassist teiste õppeainete, peamiselt matemaatika osana.

Eesti teadlased raalmõtlemisest

Eestiski on raalmõtlemise õppimine ja õpetamine viimastel aastatel tähelepanu pälvinud. Näiteks tutvustasid Tartu Ülikooli teadlased umbes aasta aega tagasi raalmõtlemist arendavat arvutimängu AutoThinking, kus sarnaselt Pacmani mängu loogikaga tuleb hiirt juustukuubikuid täis labürindis juhtida nii, et näljane kass peategelast kätte ei saaks. Mäng kohaneb mängija teadmistega, sest lisatud algoritmid hindavad mängija oskusi ning muudavad vastavalt sellele mängu käiku järk-järgult keerukamaks. Vajadusel abistatakse mängijat vihjetega, mis suunavad mängustrateegiat muutma või tõhustama. Tartu Ülikoolis on raalmõtlemist uurinud ka Tauno Palts, kes pühendas oma 2021. aastal kaitstud doktoritöö raalmõtlemise oskuste hindamisele. Ta pakkus välja kolmeosalise raalmõtlemise hindamise mudeli ning näitas, et mõne raalmõtlemise osaoskuse, nagu algoritmilise disaini ja mustrite äratundmise arendamiseks sobivad näiteks rahvusvahelise informaatikaviktoriini „Kobras“ ülesanded. Tallinna Ülikool osaleb rahvusvahelises projektis TeaEdu4CT, mille eesmärk on koostada raalmõtlemise didaktika õppematerjali komplekt eri kooliastmete ja õppeainete õpetajakoolituse tarvis. Projekti sihtrühmad on nii alushariduse kui klassiõpetajad, kunsti- ja loodusainete õpetajad. Loodud õppematerjalides on palju sobiva kooliastme ja õppeaine konteksti paigutatud ülesandeid raalmõtlemise osaoskuste arendamiseks. 

Raalmõtlemine koolitunnis

Peatselt puudutab raalmõtlemine eesti õpetajaid aga sootuks laiemalt. Uue riikliku õppekava versioonis, mis tänavu valitsuse lauale jõuab ja loodetavasti tuleval aastal ka jõustub, on raalmõtlemise elemendid eelkõige informaatika ainekavas. Esimese kokkupuute algoritmidega peaksid õpilased saama esimeses kooliastmes mänguliste robootikaülesannete kaudu. Teises kooliastmes õpitakse juba keerulisemaid programmeerimisülesandeid lahendama ja kolmandas luuakse digiloovtöö raames digilahendusi eluliste probleemülesannete kontekstis. Gümnaasiumi informaatika ainekava näeb ette õpilaste ettevalmistamise rollideks, mis on vajalikud digilahenduse prototüübi loomisel. Kuna informaatika jääb ka edaspidi tõenäoliselt valikaineks, siis pakub minule mu doktoritöö raames huvi raalmõtlemise elementide õpetamine matemaatikatundides.

Muutus ei ole suur

Matemaatikaõpetajana võiksin nentida, et ega see raalmõtlemine matemaatilisest arutlusoskusest ülesannete lahendamisel väga palju erinegi. Tekstülesannete lahendamisel selgitame ju õppijatele ikka, et esmalt tuleb tekstis olulised infokillud üles leida, mõttes lahendusplaan valmis seada, võrrandid koostada ja lahendada ning hiljem saadud tulemusi tõlgendada. Sarnaselt võib ühiseid jooni näha ka inseneridele ja loodusteadlastele omaste mõttemaneeridega või leida hoopis kriitilise mõtlemise oskusega. Ehk on raalmõtlemine tõesti üldisem pädevus, mille osaoskusi juba eneselegi teadvustamata muude tegevuste käigus arendanud oleme. Oma doktoritöös proovin koostada ja praktikas katsetada raalmõtlemist edendavaid ülesandeid ning hindamisvahendit, mille abil saaks matemaatikaõpetajad õpilaste raalmõtlemise taset mõõta. Usun, et raalmõtlemise sissetoomine koolimatemaatikasse ei pruugi olla õpetaja ega õpilaste jaoks lisakoormus, vaid sellest tõuseb tulu ka matemaatika põhitõdede õpetamisel ja õppimisel.

Raalmõtlemise arendamine on võimalus aidata õppijatel muutuste tempoga kaasa kõndida ja tulevikus seda eestki vedada. Mõelgem raalmõtlemisest kui diginutikusest, mis sütitaks põletavat uudishimu nii täna meid ümbritseva maailma kui homsete võimaluse vastu.

Kasutatud allikad:

1. Bocconi, S., Chioccariello, A., ja Earp, J. (2018). The Nordic approach to introducing Computational Thinking and programming in compulsory education. Report prepared for the Nordic@ BETT2018 Steering Group, 397‒400.
2. CSTA & ISTE (2011). Operational definition of computational thinking for K-12 education. URL https://cdn.iste.org/www-root/Computational_Thinking_Operational_Definition_ISTE.pdf
3. Hellerma, J. (2021). Hariduslik arvutimäng parandab probleemilahendusoskusi. Novaator. URL https://novaator.err.ee/1608120184/hariduslik-arvutimang-parandab-probleemilahendusoskusi
4. Palts, T. (2021). A Model for Assessing Computational Thinking Skills. Doctoral dissertation. University of Tartu Press.
5. Selby, C. ja Woollard, J. (2013). Computational thinking: the developing definition. URL https://eprints.soton.ac.uk/356481 .
6. Wing, J. M. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM, 49(3), 33‒35.
7. Wing, J. M. (2008). Computational thinking and thinking about computing. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 366(1881), 3717‒3725.