16
Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen & Timo Poranen Tampereen yliopisto Informaatiotieteiden yksikkö {heikki.hyyro, erkki.makinen, timo.t.poranen}@uta.fi & Antti Laaksonen Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos [email protected].fi Tiivistelmä Suomessa järjestetään vuosittain kaksi valtakunnallista koululaisille suunnattua tieto- tekniikkakilpailua: Datatähti- ja Majava-kilpailut. 1980-luvulla perustettu Datatähti-kilpailu on ohjelmointipainotteinen, ja siinä hyvin menestyneet nuoret voivat esimerkiksi saa- da suoraan opiskelupaikan yliopistosta tai päästä edustamaan Suomea kansainvälisissä tietotekniikan olympialaisissa. Vuonna 2010 Suomessa alettiin järjestää Tietotekniikan Majava-kilpailua, jossa vastataan tietotekniikkaan liittyviin monivalintakysymyksiin. Esit- telemme tässä artikkelissa näiden kilpailujen historiaa ja toteutusta Suomessa. Lisäksi esittelemme kansainvälisiä IOI- ja BOI-kilpailuja. 1 Johdanto Erilaiset kilpailut ovat kautta aikojen ol- leet osa kouluopetusta. Kilpailut voivat tehdä opetettavista asioista kiinnostavam- pia, ja ne antavat mahdollisuuden omien taitojen mittaamiseen ja vertailuun mui- den osallistujien kesken [3, 5, 6, 35]. Riip- puen kilpailujen järjestelyistä ne mahdol- listavat aihepiiristä kiinnostuneiden kou- lulaisten vertaistapaamiset. Kilpailuja voi- daan käyttää myös lahjakkaiden koulu- laisten tunnistamiseen ja heistä huoleh- timiseen [48]. Kansainväliset koululais- kilpailut mahdollistavat eri maiden oppi- laiden osaamisen vertailun. Kilpailut tu- kevat myös kansallisten opetussuunnitel- mien kehittämistä. Koululaisille järjestetyistä kilpailuista selvästi merkittävimmässä asemassa ovat YK:n kasvatus-, tiede- ja kulttuurijärjes- tö UNESCO:n suojeluksessa järjestettävät kansainväliset tiedeolympialaiset. Niistä vanhimmat ovat vuodesta 1959 alkaen jär- jestetyt matematiikan olympialaiset sekä 1960-luvun lopulla syntyneet fysiikan ja kemian olympialaiset. Ensimmäiset tieto- tekniikan olympialaiset järjestettiin vuon- na 1989. Myöhemmin on perustettu myös mm. biologian, filosofian ja maantieteen olympialaiset. [50] Tyypillisesti kukin maa valitsee oman edustusjoukkueensa kansainvälisiin kil-

Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa

Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen & Timo PoranenTampereen yliopisto

Informaatiotieteiden yksikkö{heikki.hyyro, erkki.makinen, timo.t.poranen}@uta.fi

&Antti Laaksonen

Helsingin yliopistoTietojenkäsittelytieteen laitos

[email protected]

Tiivistelmä

Suomessa järjestetään vuosittain kaksi valtakunnallista koululaisille suunnattua tieto-tekniikkakilpailua: Datatähti- ja Majava-kilpailut. 1980-luvulla perustettu Datatähti-kilpailuon ohjelmointipainotteinen, ja siinä hyvin menestyneet nuoret voivat esimerkiksi saa-da suoraan opiskelupaikan yliopistosta tai päästä edustamaan Suomea kansainvälisissätietotekniikan olympialaisissa. Vuonna 2010 Suomessa alettiin järjestää TietotekniikanMajava-kilpailua, jossa vastataan tietotekniikkaan liittyviin monivalintakysymyksiin. Esit-telemme tässä artikkelissa näiden kilpailujen historiaa ja toteutusta Suomessa. Lisäksiesittelemme kansainvälisiä IOI- ja BOI-kilpailuja.

1 Johdanto

Erilaiset kilpailut ovat kautta aikojen ol-leet osa kouluopetusta. Kilpailut voivattehdä opetettavista asioista kiinnostavam-pia, ja ne antavat mahdollisuuden omientaitojen mittaamiseen ja vertailuun mui-den osallistujien kesken [3, 5, 6, 35]. Riip-puen kilpailujen järjestelyistä ne mahdol-listavat aihepiiristä kiinnostuneiden kou-lulaisten vertaistapaamiset. Kilpailuja voi-daan käyttää myös lahjakkaiden koulu-laisten tunnistamiseen ja heistä huoleh-timiseen [48]. Kansainväliset koululais-kilpailut mahdollistavat eri maiden oppi-laiden osaamisen vertailun. Kilpailut tu-kevat myös kansallisten opetussuunnitel-

mien kehittämistä.

Koululaisille järjestetyistä kilpailuistaselvästi merkittävimmässä asemassa ovatYK:n kasvatus-, tiede- ja kulttuurijärjes-tö UNESCO:n suojeluksessa järjestettävätkansainväliset tiedeolympialaiset. Niistävanhimmat ovat vuodesta 1959 alkaen jär-jestetyt matematiikan olympialaiset sekä1960-luvun lopulla syntyneet fysiikan jakemian olympialaiset. Ensimmäiset tieto-tekniikan olympialaiset järjestettiin vuon-na 1989. Myöhemmin on perustettu myösmm. biologian, filosofian ja maantieteenolympialaiset. [50]

Tyypillisesti kukin maa valitsee omanedustusjoukkueensa kansainvälisiin kil-

Page 2: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

Hyyrö, et al. 45

pailuihin oman kansallisen tiedekilpai-lun perusteella. Suomen tietotekniikanolympialaisten joukkueen valinta perus-tuu Datatähti-kilpailuun [19]. Kilpailunparhaimmisto kutsutaan valmennukseen,jonka alkuvaiheissa kuusi lupaavinta osal-listujaa pääsee edustamaan Suomea Itä-meren maiden tietotekniikan olympialai-siin (BOI, Baltic Olympiad in Informa-tics) [36]. BOI-kilpailun jälkeen valitaannelihenkinen joukkue edustamaan Suo-mea kansainvälisissä tietotekniikan olym-pialaisissa (IOI, International Olympiad inInformatics) [28]. Datatähti-, IOI- ja BOI-kilpailujen pääpaino on ongelmanratkai-sussa ja ohjelmoinnissa.

Tietotekniikan Majava-kilpailu on uusitulokas Suomessa järjestettävien kilpailu-jen joukkoon [37]. Kilpailun tarkoituk-sena on tutustuttaa koululaisia tietotek-niikkaan hauskalla ja opettavaisella taval-la. Majava-kilpailussa kysymykset painot-tuvat yleistietoon tietotekniikasta ja on-gelmanratkaisutaitoihin, ohjelmointiosaa-mista ei vaadita.

Koululaisille järjestettävien kilpailujenlisäksi on olemassa korkeakouluopiske-lijoille suunnattuja kilpailuja sekä muitaohjelmointikilpailuja [11, 12].

Tämä artikkeli jakautuu seuraaviin lu-kuihin. Aluksi esittelemme luvussa 2 tie-totekniikan kouluopetusta Suomessa. Tä-män jälkeen luvuissa 3-5 esittelemmeDatatähti-, IOI- ja BOI-kilpailut, nii-den historiaa ja suomalaisten menestystä.Kuudennessa luvussa tutustutaan Majava-kilpailuun. Lopuksi pohdimme tietotek-niikan opetuksen ja koululaiskilpailujentulevaisuutta.

2 Tietotekniikan opetusperuskoulussa ja lukiossa

Tietotekniikan opetuksen määrä ja laatuvaihtelee eri maissa. Esimerkiksi Liettuas-sa tietotekniikkaa opiskellaan pakollise-

na aineena viidennestä luokasta alkaen jaPuolassa jo neljänneltä luokalta. [36].

Suomessa tietotekniikan kouluopetuk-sen tilanne on heikko. Tällä hetkellä käy-tössä olevaan perusopetuksen valtakun-nalliseen tuntijakoon ei kuulu kaikille yh-teisiä ja pakollisia tietotekniikan opinto-ja. Osassa Suomen kouluista on kuiten-kin mahdollista valita tietotekniikka va-linnaisaineeksi luokille 8-9. Kurssien kes-keisenä sisältönä on yleensä tutustuminentietotekniikan perusteisiin, käyttöjärjestel-miin, tekstinkäsittelyyn, taulukkolasken-taan, kuvan, videon ja äänen käsittelyyn,Internetiin sekä ohjelmointiin.

Perusopetuksen opetussuunnitelmanperusteissa [34] on yhtenä aihekokonai-suutena Ihminen ja teknologia. Tämänaihekokonaisuuden päämääränä on mm.auttaa oppilasta ymmärtämään ihmisensuhdetta teknologiaan ja näkemään tekno-logian merkitys arkielämässä. Aihekoko-naisuuden tulisi sisältyä koulujen yhtei-siin ja valinnaisiin oppiaineisiin, yhteisiintapahtumiin sekä näkyä koulun toimin-takulttuurissa. Lisäksi opetuksessa tulisikehittää välineiden, laitteiden ja konei-den toimintaperiaatteiden ymmärtämistäja opettaa niiden käyttöä.

Tietotekniikka ei myöskään ole oma-na oppiaineena lukioissa. Kuten perus-koulussakin, tietotekniikka näkyy ope-tussuunnitelman perusteissa lähinnä osa-na aihekokonaisuutta Teknologia ja yh-teiskunta. Aihekokonaisuuden kuvaukses-sa todetaan, että

Opiskelijaa ohjataan ymmärtämään,käyttämään ja hallitsemaan tekno-logiaa. Hänen on opittava teknolo-gian kehittämistyöhön kuuluvaa in-novatiivisuutta ja ongelmanratkai-sutaitoja. [33]

Lukiossa opettajien tulisikin osata in-tegroida tieto- ja viestintätekniikan si-sältöjä muiden oppiaineiden opetukseen.

Page 3: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

46 Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa

Osassa Suomen lukioita järjestetään valin-naisia tietotekniikan kursseja. Lapin [20]mukaan vuonna 2008 noin 65% lukioistaoli tarjolla tietotekniikan kursseja. Kurs-seja ei aina tarjottu vuosittain, eikä niihinlöytynyt aina riittävää määrää opiskelijoi-ta. Muutamissa lukioissa oli mahdollis-ta suorittaa kursseja paikallisten yliopisto-jen kautta. Ohjelmointia opiskeli vuonna2008 vain noin 2% lukiolaisista, kun lu-kuvuonna 1982-1983 osuus oli noin 12%.

3 DatatähtiValtakunnallinen koululaisten tietotek-niikkakilpailutoiminta käynnistyi Suo-messa 1980-luvun puolivälissä Osuus-pankin sponsoroiman kilpailun muodos-sa. Kilpailu sai pian nimekseen ”Data-tähti”. Kuvassa 1 on MikroBitti-lehdessäjulkaistu ilmoitus vuoden 1986 tietotek-niikkakilpailusta. Kilpailu koostui aluksitietotekniikan tuntemusta mittaavista es-seetehtävistä sekä melko yksinkertaisistaohjelmointitehtävistä. Ohjelmointitehtä-vien arvostelussa kiinnitettiin huomiotaesimerkiksi käyttöliittymän sekä ohjel-makoodin selkeyteen. Kilpailun päämää-ränä oli lisätä tietoisuutta tietotekniikanroolista ja merkityksestä nykyaikaises-sa yhteiskunnassa. Kilpailu oli siinäkinmielessä ajankohtainen, että Suomessa olituolloin pyrkimyksiä saada sisällytettyätietotekniikan opetusta peruskoulun ja lu-kion opetussuunnitelmiin, ja tätä enna-koiden esimerkiksi Helsingin yliopistossaoli alettu kouluttaa tietotekniikan opetta-jia. Tämä päämäärä jäi kuitenkin toteu-tumatta vuoden 1993 opetussuunnitelmanuudistuksen yhteydessä.

Datatähti-kilpailu oli 1990-luvun puo-liväliin asti kolmivaiheinen koostuen al-kukilpailusta, välieristä ja loppukilpailus-ta. Alkukilpailut järjestettiin laajalla rinta-malla Suomen peruskouluissa ja lukiois-sa (kummallakin oma erillinen kilpailu)

paikallisten opettajien huolehtiessa käy-tännön järjestelyistä (mukaanlukien vas-tausten pisteytys). Alkukilpailuun osallis-tui vuosittain jopa 4000 oppilasta. Näis-tä kunkin koulun paras, yhteensä noin 200osallistujaa, sai osallistua välieriin. Myösvälierät järjestettiin paikallisesti, muttapisteytys tapahtui keskitetysti. Välierienkymmenen parasta peruskoululaista se-kä kymmenen parasta lukiolaista kutsut-tiin keskitetysti Helsingissä järjestettyihinloppukilpailuihin.

Datatähti-kilpailu koki 1990-luvullakaksi merkittävää muutosta. Ensimmäi-nen muutos koski lukiolaisten kansain-välisiä tietotekniikan olympialaisia (IOI):Suomi aloitti IOI-kilpailuihin osallistu-misen vuonna 1992. Vaikka Datatähtioli alunperin luonteeltaan hyvin erilai-nen kuin IOI, tehtiin Datatähti-järjestäjienkanssa sopimus, että Datatähti toimiisamalla myös Suomen IOI-joukkueenkarsintakilpailuna. Tämän roolin myö-tä Datatähti-kilpailuun alettiin sisällyt-tää aiempaa selvästi hankalampia, IOI-tehtävien tyyppisiä ongelmanratkaisuteh-täviä. Lisäksi kilpailun esseetehtävien pai-noarvoa lopputulosten määräämisessä vä-hennettiin. Kun Datatähti-kilpailu nousiIOI-kytköksen myötä muiden ns. ”viral-listen” kansallisten tiedekilpailujen, ku-ten matematiikka- ja fysiikkakilpailujen,rinnalle, alettiin samalla myös Datatähti-kilpailun kymmenelle parhaalle kilpaili-jalle myöntää opinto-oikeuksia yliopistoi-hin ilman pääsykoetta.

Toinen muutos oli kilpailujärjestelyi-den merkittävä supistuminen: Osuuspank-ki lopetti Datatähti-kilpailun sponsoroin-nin, minkä seurauksena Datatähti-kilpailusupistui vuodesta 1997 alkaen nykymuo-toiseksi kaksivaiheiseksi kilpailuksi ilmanlaajamittaista koulujen osallistumista jär-jestelyihin. Alkukilpailu alettiin järjestääInternetin avulla siten, että tehtävät ju-

Page 4: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

Hyyrö, et al. 47

Kuva 1: Ilmoitus Tietotekniikkakilpailusta MikroBitti-lehdestä vuodelta 1985.

listetaan Datatähti-kilpailun verkkosivuil-la ja osallistujilla on kaksi viikkoa aikaalaatia ratkaisunsa ja lähettää ne järjestäjil-le sähköpostitse (aiemmin vastauksia otet-tiin vastaan myös kirjepostina).

Muutoksen myötä osallistujien määräpieneni heti selvästi, jääden tyypillisestialle sataan. Loppukilpailu kuitenkin säi-lyi jokseenkin ennallaan eli keskitetystijärjestettävänä kilpailuna, johon kutsutaankulloinkin sopivaksi katsottu määrä alku-kilpailussa parhaiten menestyneistä osal-listujista.

Vuosina 2002-2010 alkukilpailun osa-nottajamäärä on vaihdellut viidestätoistaja 43:een keskiarvon ollessa 29 kilpailijaa.Mahdollinen syy osanottajamäärien hei-lahteluun on ollut tehtävien vaikeustasonvaihtelu. Nykyinen osanottajamäärä on jo-ka tapauksessa huolestuttavan matala.

3.1 IOI-tyyppiset ohjelmointitehtävät

Siitä lähtien, kun Datatähti-kilpailu on toi-minut pohjana IOI-joukkueen valinnalle,ovat Datatähti-kilpailujen ohjelmointiteh-tävät vastanneet luonteeltaan kansainvä-

listen tietotekniikkaolympialaisten tehtä-viä. Tehtäviä voisi luonnehtia algoritmi-siksi ongelmanratkaisutehtäviksi. Kilpai-lijoiden oletetaan hallitsevan algoritmienja tietorakenteiden perusteet jokseenkinsamassa laajuudessa kuin aihepiiriä ope-tetaan yliopistolla tyypillisellä tietoraken-teiden peruskurssilla. Tehtävien mallirat-kaisut voivat pohjautua esimerkiksi dy-naamisen ohjelmoinnin, keon, hakupuura-kenteiden tai yksinkertaisten graafialgorit-mien käyttöön.

Selvästi yleisin tehtävätyyppi onsyöte/tuloste-tehtävä, jossa kilpailijan tu-lee laatia ohjelma, joka lukee tehtävän-annossa määritettyä muotoa olevan syöt-teen, muodostaa sen pohjalta tehtävänan-non mukaisen vastauksen ja lopuksi tulos-taa vastauksen tehtävänannossa kuvatussamuodossa. Ratkaisuohjelman pitää lisäk-si olla riittävän tehokas eli kyetä tuotta-maan vastaus tehtäväkohtaisesti määritel-lyn aika- ja muistirajan puitteissa.

IOI-kilpailujen perinteiden mukaises-ti kilpailijat voivat laatia ratkaisunsa jokoC-, C++ - tai Pascal-ohjelmointikielellä.

Page 5: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

48 Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa

Sekä Datatähti-loppukilpailussa ettäBOI/IOI-kilpailuissa on suunnilleen 1,5tuntia aikaa tehtävää kohti. Ottaen huo-mioon, että jo pelkästään tehtävään so-pivan ratkaisuperiaatteen löytäminen voiviedä runsaasti aikaa, voi yhtä tehtävääkohti varattua aikaa luonnehtia melko ly-hyeksi. Kilpailuissa menestyminen vaatii-kin nopean ongelmanratkaisukyvyn lisäk-si kohtalaisen hyvän ohjelmointitaidon,koska muuten virheittä toimivan ratkai-suohjelman tuottaminen ei onnistu kilpai-luajan puitteissa.

Syöte/tuloste-tyyppiset tehtävät pistey-tetään käyttäen useaa, asteittain vaikeu-tuvaa syötettä. Kunkin kilpailijan ratkai-suohjelma ajetaan läpi jokaisella testisyöt-teellä ja kunkin kohdalla ratkaisuohjel-man tuottamaa tulostetta verrataan ky-seistä syötettä vastaavaan ennalta laadit-tuun mallitulosteeseen. Jos kilpailijan oh-jelman tuloste eroaa mallitulosteesta (taiohjelma ylitti joko aika- tai muistirajan),ei ohjelma saa kyseisestä syötteestä pis-teitä. Asteittain vaikeutuvien testisyöttei-den käytöllä pyritään siihen, että eri rat-kaisuohjelmien saamat pistemäärät kas-vavat asteittain niiden ”hyvyyksien” mu-kaan. Vaikeimmat testisyötteet on tyypil-lisesti suunniteltu sellaisiksi, että ainoas-taan jokseenkin optimaalinen ratkaisu saaniistä pisteitä.

Alla on tiivistetyssä muodossa esitetytesimerkit sekä Datatähti-, BOI- että IOI-kilpailuiden ohjelmointitehtävistä.

Numerot (Datatähti 2007 -loppukilpailu)[8]Syöte: n kokonaislukua i1, . . . , in sekä rajatp ja q. Syötteelle pätee ehdot 3 ≤ n ≤ 9,0 ≤ ik ≤ 231, 0 ≤ p ≤ q < 231 ja q− p <106.

Tehtävä: Tutki, mitkä intervalliin [p,q]sisältyvät kokonaisluvut on mahdollistageneroida muotoa i1 ◦ i2 ◦ . . . ◦ in oleval-la aritmeettisella lausekkeella, missä ku-

kin operaatio ◦ voi olla −, + tai ∗eli vähennys-, yhteen- tai kertolasku, jalausekkeen saa lisäksi suluttaa mielivaltai-sesti (mutta kuitenkin oikein).

Tuloste: Kaikki intervallin [p,q] koko-naisluvut, jotka on mahdollista generoidayllä kuvatulla tavalla.

Resurssirajat: Ohjelma saa käyttää 1sekunnin aikaa ja 16 megatavua muistia.

Monument (BOI 2009) [2]Syöte: p × q × r -kokoinen 3-ulotteinenruudukko (taulukko), jonka kukin alkio onvalkoinen tai musta. Syötteelle pätee 0 <p,q,r ≤ 150.

Tehtävä: Tarkastellaan annetun 3-ulotteisen ruudukon sellaisia 3-ulotteisianeliöpohjaisia aliruudukoita, joiden ulot-tuvuudet ovat joko muotoa a × a × b,a × b × a tai b × a × a, joillain arvoillaa ja b. Eli tehtävässä aliruudukon pohjak-si voidaan laskea sen mikä tahansa tah-ko. Tehtävässä tulee etsiä sellainen edellämainitulla tavalla joidenkin arvojen a jab määrittämä neliöpohjainen aliruuduk-ko, joka koostuu pelkästään valkoisistaalkioista ja jonka neljän sivutahkon pinta-ala (eli arvo 4ab) on mahdollisimman suu-ri.

Tuloste: Suurin mahdollinen tehtävänehdot täyttävän aliruudukon sivutahkojenpinta-ala.

Resurssirajat: Ohjelma saa käyttää 6sekuntia aikaa ja 64 megatavua muistia.

Training (IOI 2007) [15]Syöte: Kaupunkeja ja teitä kuvaava suun-taamaton graafi, jossa on N kaupunkia(solmua) ja M tietä (kaarta) sekä pätee eh-dot 2 ≤ N ≤ 2000 ja N − 1 ≤ M ≤ 5000.Teistä N − 1 ovat pääteitä, jotka yhdistä-vät kaikki kaupungit toisiinsa (muodos-taen puurakenteen). Loput tiet ovat sivu-teitä. Kullekin sivutielle on lisäksi annet-tu katkaisukustannus (kokonaisluku välil-tä 1 . . .10000). Mihinkään kaupunkiin eikulje enempää kuin 10 tietä.

Page 6: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

Hyyrö, et al. 49

Tehtävä: Tutki, mikä on pienin sel-laisen sivutiejoukon katkaisukustannustensumma, että kyseisten sivuteiden katkai-sun jälkeen graafissa ei ole olemassa yh-tään sellaista pituudeltaan parillista pol-kua, joka alkaa ja lähtee samasta kaupun-gista (eli on sykli) eikä kulje minkään tientai toisen kaupungin kautta enempää kuinkerran. Tehtävässä polun pituus tarkoittaasen sisältämien kaarten lukumäärää.

Tuloste: Pienin tehtävänannon mukai-nen katkaisukustannusten summa.

Resurssirajat: Ohjelma saa käyttää 0,3sekuntia aikaa ja 64 megatavua muistia.

Kilpailutehtäviä on esitelty ja analysoi-tu paljon (katso esimerkiksi [9, 10, 12, 29,46, 47]).

3.2 Esseetehtävät

Datatähti-kilpailua ei ole toistaiseksihaluttu muuttaa täysin IOI-tyyppiseksiohjelmointi-ongelmanratkaisukilpailuksi.Tämän vuoksi kilpailussa on ohjelmoin-titehtävien lisäksi tietotekniikkaa sekätietoyhteiskuntaa käsitteleviä esseeky-symyksiä, jotka ylläpitävät Datatähti-kilpailun historiallista roolia laajempanatietotekniikka-aiheisena kilpailuna.

Esseetehtävien kysymykset koskevattyypillisesti jotain ajankohtaista tietoko-neita tai koko tietoyhteiskuntaa sivua-vaa aihetta. Kysymykset voivat olla esim.informaatioteknologiaa koskevia ”yleis-tietokysymyksiä” tai laajempia pohdinta-tehtäviä. Varsinkin alkukilpailussa, jos-sa kilpailijoilla on kaksi viikkoa aikaaetsiä taustatietoa esimerkiksi Internetis-tä, nousevat osallistujien tiedonhakutaidotsekä mielenkiinto aihepiiriä kohtaan vah-vasti esiin.

Alla on esimerkkinä kaksi essee-kysymystä, jotka on poimittu vuosi-na 2007 ja 2010 pidetyistä Datatähti-alkukilpailuista:

2007: Mikä on Mooren laki ja miten kau-

an sen voidaan arvioida vielä pitävänpaikkansa?

2010: Mitkä matkapuhelimen ominaisuu-det näyttävät tällä hetkellä varmista-van puhelinmallin kaupallisen menes-tyksen?

4 International Olympiad inInformatics

International Olympiad in Informatics(IOI) [28] on kansainvälinen koululaistenohjelmointikilpailu, jonka tehtävät käsit-televät algoritmien suunnittelua ja toteu-tusta.

Ajatus tietotekniikan olympialaistenjärjestämisestä esitettiin UNESCOn 24.yleiskokouksessa 1987. Ensimmäiset tie-totekniikan olympialaiset järjestettiin Bul-garian Pravetzissa toukokuussa 1989. Mu-kana oli 13 maata: Bulgaria, Kiina, Kuu-ba, Tshekkoslovakia, Saksan liittotasaval-ta, DDR, Kreikka, Unkari, Puola, Neu-vostoliitto, Vietnam, Jugoslavia ja Zim-babwe. Ensimmäisiin tietotekniikkaolym-pialaisiin joukkueen lähettäneistä valtios-ta on siis yli 30 prosenttia lakannut sittem-min olemassa olemasta!

Suomi osallistui IOI:hin ensimmäisenkerran vuonna 1992 ja on osallistunut sii-tä lähtien joka vuosi kilpailuun. Aloitteenkilpailuun osallistumisesta teki Helsinginyliopiston tietojenkäsittelytieteen laitok-sen silloinen johtaja Martti Tienari [26].Suomen ensimmäisen IOI-joukkueen joh-tajana toimi Helsingin yliopiston OttoNurmi [25], joka oli ollut sitä ennen tark-kailijana vuoden 1991 kilpailussa Krei-kassa [24].

Kun Suomen joukkue osallistui ensim-mäistä kertaa tietotekniikan olympialai-siin Bonnissa vuonna 1992, oli osanotta-jamaiden lukumäärää kasvanut jo 51:een.Ruotsi ja Norja olivat osallistuneet jo toi-siin, Valko-Venäjällä vuonna 1990 järjes-tettyihin, kisoihin. Vuoden 1992 kisoissa

Page 7: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

50 Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa

Taulukko 1: Suomen saamat mitalit IOI-kilpailussa [31].

vuosi paikka kulta hopea pronssi2011 Thaimaa - - 22010 Kanada - 1 12009 Bulgaria - - 12008 Egypti - - 22007 Kroatia - - 22006 Meksiko - 1 32005 Puola - 1 -2004 Kreikka - - 12003 Yhdysvallat 1 2 12002 Etelä-Korea - 1 32001 Suomi 1 3 -2000 Kiina 1 - 11999 Turkki - 2 11998 Portugali - 2 21997 Etelä-Afrikka 1 1 -1996 Unkari 1 - 11995 Alankomaat - 2 21994 Ruotsi - 1 11993 Argentiina - - -1992 Saksa - 1 1

Suomen joukkueen tuloksena oli heti yk-si hopea- ja yksi pronssimitali. Joukku-een johtaja kritisoi kilpailujen järjestely-jä matkakertomuksessaan [25] seuraavas-ti: “Kilpailuista ei ole kattavia sääntöjä jatoimintatapaohjeita. Niinpä ne ilmeisestimuotoutuvat kunakin vuonna osittain jär-jestäjien mielen ja edellisissä kilpailuissanoudatetun käytännön mukaan. Ensikerta-laisen on vaikeaa päästä nopeasti selvil-le kaikista kilpailujen kummallisuuksis-ta, toiskertalaisenkin, jos olettaa toimin-tatapojen toistuvan täsmälleen samoina.”Vuosien saatossa kilpailun järjestelyt jahallinto ovat kuitenkin vakiintuneet ja kil-pailujen tehtävien sisältöä pyritään aktii-visesti kehittämään [32, 45, 49]. Mukaanohjelmaan on tullut myös pienimuotoi-nen tietotekniikakilpailuihin liittyvä kon-ferenssi.

IOI on noin viikon pituinen tapahtuma,jossa on ohjelmoinnin lisäksi aikaa tutus-

tua kilpailupaikkaan ja muihin osallistu-jiin. Kilpailuja on järjestetty eri puolillamaailmaa, myös Suomessa vuonna 2001[23]. Vuonna 2011 IOI järjestettiin Thai-maassa, ja vuonna 2012 kilpailupaikkanaon Italia.

Jokainen IOI:hin osallistuva maa voilähettää kilpailuun joukkueen, johon kuu-luu neljä kilpailijaa, johtaja ja varajoh-taja. IOI:n tehtävät ovat algoritmisia on-gelmia, joihin vaaditaan tehokas ratkai-su toimivasti toteutettuna. Tällä hetkelläkilpailussa sallitut ohjelmointikielet ovatC, C++ ja Pascal. Vaikka IOI:hin osal-listutaan joukkueena, kyseessä on yksilö-kilpailu: jokainen kilpailija ratkoo tehtä-vät yksin ja saa kilpailusta henkilökoh-taisen tuloksen. Puolet IOI:n osallistujistasaa mitalin: kultamitalin saa 1/12, hopea-mitalin 1/6 ja pronssimitalin 1/4 osallistu-jista.

IOI:n alkuaikoina tehtävien ratkaisut

Page 8: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

Hyyrö, et al. 51

Taulukko 2: Suomalaiset IOI-osallistujat [31].

nimi 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11Juha Arpiainen HHennariikka Autio *Andrei Cramariuc POtto Ebeling P *Thomas Eckerman HMikko Ervasti *Joonas Haapala *Aleksi Hartikainen PTuukka Hastrup *Petri Hintukainen *Nuutti Hölttä * PFredrik Jansson HOlli-Pekka Kahilakoski PJari Karppanen *Tero Karras H H H KLauri Kenttä P PSanttu Keskinen * *Niko Kiirala *Sami Kivistö *Juha Koivisto *Janne Kokkala HJussi Kokkala PJanne Kujala * KAntti Laaksonen * PJasse Lahdenperä *Mikko Lahdensivu *Samuli Laine P * K HJohannes Laire H PMika Laitinen *Johannes Lehtinen PPetri Leppäniemi *Jan Lönnberg * PIlkka Mattila *Teemu Murtola P P KTopi Musto *Ville Mäkynen H PJyrki Niemi *Hannu Niemistö *Seppo Nyrkkö * HMarkus Ojala H PElina Parviainen *Veli Peltola P KVille Pettersson H PJussi Pitkänen *Mika Pruikkonen HEsa Pulkkinen PArttu Rajantie HVesa Rantanen H POlli-Pentti Saira H PLari Sinisalo *Asko Soukka *Mikko Sysikaski * PTimo Teräs P *Kari Visala HJuho Yli-Krekola P

arvosteltiin käsin, jolloin esimerkiksi oh-jelmointityyli ja käyttöliittymä saattoivatvaikuttaa pisteisiin. Vuodesta 1994 läh-tien ohjelmat on kuitenkin arvosteltu auto-

maattisesti, ja ainoa tulokseen vaikuttavaasia on ohjelman toiminta testisyötteillä.Automaattinen arvostelu tapahtuu erittäinnopeasti ja on kaikille tasapuolista, mutta

Page 9: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

52 Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa

Taulukko 3: Suomen joukkueenjohtajat BOI- ja IOI-kilpailuissa.

vuosi BOI IOI2011 Mikko Sysikaski - Timo Knuutila Antti Laaksonen2010 Timo Poranen Antti Laaksonen Heikki Hyyrö Antti Laaksonen2009 Timo Poranen Antti Laaksonen Heikki Hyyrö Antti Laaksonen2008 Heikki Hyyrö Antti Laaksonen Heikki Hyyrö Timo Poranen2007 Heikki Hyyrö Timo Poranen Heikki Hyyrö Timo Poranen2006 Markus Ojala Niko Kiirala Samuli Laine Niko Kiirala2005 Matti Nykänen Markus Ojala Jari Koivisto Matti Nykänen2004 Jari Koivisto Matti Nykänen Jari Koivisto Matti Nykänen2003 Jari Koivisto Matti Nykänen Tiina Aalto Matti Nykänen2002 Tiina Aalto Ville Leppänen Tiina Aalto Ville Leppänen2001 Timo Knuutila Samuli Laine Ville Leppänen Timo Knuutila2000 Tiina Aalto Ville Leppännen Tiina Aalto Ville Leppänen1999 Tiina Aalto Jyrki Kivinen Tiina Aalto Jyrki Kivinen1998 Tiina Aalto Jyrki Nummenmaa Jari Koivisto Jyrki Nummenmaa1997 - - Jari Koivisto Jyrki Nummenmaa1996 - - Jari Koivisto Jyrki Nummenmaa1995 - - Jari Koivisto Jyrki Nummenmaa1994 - - Otto Nurmi Jari Koivisto1993 - - Timo Raita Jukka Hirvonen1992 - - Otto Nurmi Jukka Hirvonen

siinä on myös omat ongelmansa. Esimer-kiksi jos kilpailija keksii oikean ratkaisu-idean, mutta ei saa ohjelmaa täysin toi-mivaksi, tehtävän pisteet voivat jäädä nol-lille. Toisaalta hyvin virheellinen ohjelmavoi saada suuren määrän pisteitä sopivallatestiaineistolla.

IOI:n tavallisin tehtävätyyppi onsyöte/vastaus-tehtävä. 2000-luvun vaih-teessa mukaan tuli myös kaksi uutta teh-tävätyyppiä: interaktiivinen tehtävä, jossaohjelma keskustelee kilpailujärjestelmänkanssa (esimerkiksi pelaa peliä toista oh-jelmaa vastaan), ja aineistotehtävä, jossakaikki testiaineisto on saatavilla kilpailunaikana ja kilpailijan täytyy selvittää vainvastaukset syötteisiin (esimerkiksi hitaallaohjelmalla tai käsin).

Yksi tehtävistä vuoden 2011 IOI-kilpailussa Thaimaassa oli suunnitellamenetelmä, jolla kokonaisluvuista muo-dostuva viesti voidaan välittää papukaijo-

jen avulla [16]. Jokainen papukaija pys-tyy muistamaan yhden kokonaisluvun tie-tyltä lukuväliltä, mutta haasteena on, et-tä papukaijat voivat tulla perille missä ta-hansa järjestyksessä. Tehtävänä oli laatiakaksi ohjelmaa, jotka koodaavat ja purka-vat viestin, ja mitä vähemmän papukaijojaviestin välittämiseen vaadittiin, sitä enem-män pisteitä tehtävästä sai.

Suomen menestys IOI-kilpailussa onollut yleisesti hyvä. Suomelle on kerty-nyt yhteensä 5 kultamitalia, 18 hopeamita-lia ja 25 pronssimitalia. Kultamitalin ovatsaavuttaneet Janne Kujala (1996), SamuliLaine (1997), Tero Karras (2000), TeemuMurtola (2001) sekä Veli Peltola (2003).Kokonaisuutena paras tulos on ollut yk-si kulta ja kolme hopeaa vuonna 2001,ja Suomi on jäänyt mitaleitta vain ker-ran, vuonna 1993. Taulukossa 1 ovat Suo-men saamat mitalit vuosina 1992–2011ja taulukossa 2 kaikki suomalaiset IOI-

Page 10: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

Hyyrö, et al. 53

Taulukko 4: Suomalaiset BOI-mitalistit [31].

nimi 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11Juha Arpiainen HJuha Backman POtto Ebeling PThomas Eckerman PJoonas Haapala PFredrik Jansson PAki Jäntti POlli-Pekka Kahilakoski PTero Karras KLauri Kenttä PSanttu Keskinen HNiko Kiirala HSami Kivistö PJanne Kokkala PJussi Kokkala PAntti Laaksonen PSamuli Laine KJohannes Laire P PIlkka Mattila PTeemu Murtola K PTopi Musto PVille Mäkynen H PMarkus Ojala H HVeli Peltola P HVille Pettersson P KJussi Pitkänen PMikko Sysikaski H H

osanottajat.

Vastuu IOI-valmennuksesta on vaih-dellut Helsingin, Tampereen ja Turunyliopistojen välillä. Vuodesta 2011 al-kaen valmennuksesta vastaa Turun yli-opiston professori Timo Knuutila. Taulu-kossa 3 on lueteltu Suomen BOI- ja IOI-joukkueiden johtajat ja varajohtajat.

Tavallisesti IOI-joukkueelle on järjes-tetty yksi valmennusleiri keväällä ennenBOI-kilpailua sekä toinen kesällä ennenIOI-kilpailua. Valmennusleirien aikana ontutustuttu aiempien vuosien tehtäviin jakeskeiseen kirjallisuuteen tutustumista [4,18, 41], annettu luento-opetusta [27] jajärjestetty leirikilpailu. Tämän lisäksi onvoitu antaa etätehtäviä sähköpostitse sekäsuositeltu itsenäistä harjoitustehtävien te-kemistä Internetissä olevilla tehtäväpalve-limilla [30, 44, 51].

IOI on kovatasoinen kilpailu, ja eri-tyisesti kulta- ja hopeamitalia voi pitää

merkittävänä saavutuksena. Tällä hetkel-lä tietyt Itä-Euroopan maat, Kiina, Venäjäja Yhdysvallat ovat hallitsevassa asemas-sa kilpailussa, ja näiden maiden edustajatsaavat yleensä useita kultamitaleja. Me-nestystä selittäviä tekijöitä ovat maidensuuri koko ja huomattava panostus IOI-joukkueen valintaan ja valmennukseen.

5 Baltic Olympiad inInformatics

Vuodesta 1998 lähtien Suomi on osallis-tunut myös Baltic Olympiad in Informa-tics (BOI) -kilpailuun [36], joka on Itä-meren alueen maiden IOI:hin valmistavaharjoituskilpailu. BOI:n vakituisia osallis-tujia ovat Suomen lisäksi Latvia, Liettua,Puola, Ruotsi, Saksa, Tanska ja Viro.

Ensimmäinen BOI-kilpailu järjestettiinvuonna 1995 Tartossa Virossa, ja alkuvuo-sina kilpailuun osallistuivat vain Latvia,Liettua ja Viro. Pikkuhiljaa muita Itäme-

Page 11: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

54 Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa

ren alueen maita liittyi mukaan. ToisinaanBOI:hin on osallistunut myös vierailijoi-ta, kuten Yhdysvallat vuonna 1999, Israelvuonna 2005 ja Sveitsi vuonna 2008.

BOI muistuttaa kaikilta osin IOI:tämutta on selvästi pienimuotoisempi. Ta-vallisesti tapahtuman kesto on vajaa viik-ko. IOI:stä poiketen kilpailun tehtävätovat joukkueenjohtajien tiedossa jo hyvis-sä ajoin ennen kilpailua. Jokainen maasaa ehdottaa kilpailuun yhtä tai useampaatehtävää, joista valitaan kilpailuun tulevattehtävät.

Suomi on BOI:sta saanut yhteensä 4kultamitalia, 9 hopeamitalia ja 21 pronssi-mitalia. Kultamitalin ovat saaneet Samu-li Laine (1998), Tero Karras (2000), Tee-mu Murtola (2000) sekä Ville Pettersson(2006). Vuoden 2000 BOI oli Suomelletodellinen menestys, koska Suomi otti sil-loin kaksoisvoiton Tero Karraksen saades-sa lisäksi maksimipisteet. Suomen BOI-mitalistit on lueteltu taulukossa 4.

6 TietotekniikanMajava-kilpailu

6.1 Majava-kilpailun taustaaMajava-kilpailun synty ajoittuu 2000-luvun alkupuolelle, jolloin Euroopassaalkoi herätä huoli tietotekniikan ase-man heikkenemisestä kansallisissa ope-tussuunnitelmissa sekä koululaisten tie-toteknisen osaamisen pinnallistumisesta.Professori Valentina Dagiene Vilnan yli-opistosta Liettuasta esitti ja ideoi laaja-alaiseen tietotekniikan osaamiseen liitty-vän oppilaskilpailun. Valentina Dagiene jaopetusneuvos Jari Koivisto Suomen ope-tushallituksesta kehittelivät edelleen kil-pailua Kuopion yliopistolla v. 2003 pi-detyssä kokouksessa. Kilpailun nimeksipäätettiin antaa Majava (liettuaksi Bebras,englanniksi Beaver) erään itäsuomalaisenjärven rannalla uurastaneen majavaper-heen kunniaksi.

Majava-kilpailun tarkoituksena ontutustuttaa koululaisia tietotekniikkaanhauskalla ja opettavaisella tavalla. Tavoit-teena on myös saada nuoria kiinnostu-maan enemmän tietotekniikkaan liittyvis-tä asioista, sekä tukea opettajia tietotek-niikan opetuksessa.

Ensimmäisen kerran tietotekniikanMajava-kilpailu järjestettiin Liettuassavuonna 2004. Uusia maita on tullut mu-kaan, ja vuoden 2010 marraskuun toisellaviikolla kilpailu järjestettiin jo 13 maassa(Alankomaat, Italia, Itävalta, Latvia, Liet-tua, Puola, Saksa, Slovakia, Suomi, Sveit-si, Tsekki, Ukraina ja Viro) [1]. Kilpailunjärjestämistä suunnittelee tulevaisuudes-sa myös Bulgaria, Israel, Japani, Kanada,Kypros, Slovenia ja Venäjä.

Vastaavia koululaiskilpailuja on myösmuita, ja tunnetuin niistä on matematiikanKenguru-kilpailu [17], johon Suomessaosallistui keväällä 2010 yli 15000 koulu-laista.

Majava-kilpailun kysymyksiä laadi-taan vuosittaisessa työpajassa, johon jo-kaisesta Majava-maasta voi tulla mukaankaksi osanottajaa. Työpaja tuottaa yleen-sä runsaasti kysymyksiä, joista osanotta-jamaat voivat valita opetussuunnitelmiin-sa sopivat tehtävät. Työryhmä määrittäämyös 1-2 pakollista tehtävää jokaiseenikäryhmään, jotta eri maiden tuloksia voi-daan edes osittain vertailla keskenään.

Kilpailussa on 45 minuuttia aikaavastata viiteentoista monivalintakysymyk-seen. Vastausvaihtoehtoja on neljä, joistavain yksi on oikea. Kilpailun kysymyksetvoidaan jakaa karkeasti kuuteen eri kate-goriaan [7]:

• INF - Tiedon tiivistäminen ja esittämi-nen (symbolinen, numeerinen ja visu-aalinen), koodaus ja koodauksen pur-kaminen.

• ALG - Algoritminen ajattelu, ohjel-mointi.

Page 12: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

Hyyrö, et al. 55

• USE - Tietokoneiden käyttö (haku-koneet, sähköposti, taulukkolaskentajne.) ja oheislaitteet.

• STRUC - Tietorakenteet, mallit ja jär-jestäminen (kombinatoriikka, tietora-kenteet kuten verkot).

• PUZ - Loogista päättelyä vaativat pelitja ongelmat.

• SOC - Tietotekniikka ja yhteiskunta.Tietotekniikan käyttöön liittyvät sosi-aaliset, eettiset ja kulttuurilliset asiat,lainsäädäntö ja tietotekniikan historia.

Osa tehtävistä voi kuulua yhtä aikaauseampaan tehtäväluokkaan. Sama tehtä-vä voi esiintyä eri ikäluokissa.

Kilpailijat saavat pisteitä oikeiden vas-tausten perusteella. Vääristä vastauksis-ta vähennetään pisteitä. Vastaamatta jättä-minen tai vastaamiseen käytetty aika ei-vät vaikuta pisteisiin. Pisteiden määräänvaikuttaa lisäksi tehtävän vaikeus (help-po, keskitaso, vaikea). Pisteitä lähdetäänlaskemaan sellaisesta luvusta, että vas-taamalla väärin kaikkiin kysymyksiin saanolla pistettä.

6.2 Vuoden 2010 Majava-kilpailu

Tampereen yliopiston Informaatiotietei-den yksikössä (ent. Tietojenkäsittelytie-teiden laitos) toteutettiin [39, 38] vuo-sien 2008-2011 aikana Suomen käyttä-mä www-selaimella toimiva harjoittelu-ja kilpailujärjestelmä [22]. Kilpailun jär-jestämisessä ja rahoittamisessa ovat olleetmukana myös MAOL ry., Teknologiateol-lisuuden 100-vuotissäätiö, Tietotekniikanliitto ry., Opetushallitus ja Nokia Oyj.

Tietotekniikan opetuksen tason ja mää-rän vaihtelun takia Majava-maat voivatvalita hyvin vapaasti käyttämänsä tehtä-vät. Suomessa tehtävien valinnassa on py-ritty painottamaan yleisiä ongelmanrat-kaisutaitoja.

Vuoden 2010 Majava-kilpailussa käy-tettiin Suomessa kolmea ikäryhmää: luo-kat 5-7 (Benjamin), 8-9 (Junior) ja toisenasteen oppilaitokset (Senior).

Syyskuussa 2010 järjestettiin avoinharjoituskilpailu, jonka tarkoituksena olitestata kilpailujärjestelmää sekä antaaopettajille ja oppilaille mahdollisuus tu-tustua Majava-kilpailuun. Harjoituskilpai-luun osallistui 255 koululaista kahdeksas-ta eri koulusta. Luokkien 5-7 (Benjamin)sarjaan osallistui 96, luokkien 8-10 (Ju-nior) sarjaan 133 ja toisen asteen oppilai-tosten sarjaan 26 oppilasta. Harjoituskil-pailussa käytettiin kansainvälisen Majava-kilpailun vuoden 2009 kysymyksiä [21].

Osallistuminen kilpailuun tapahtuiopettajan johdolla koulupäivän aikana.Ennen kilpailua opettajat olivat syöttä-neet kilpailujärjestelmään koulunsa tie-dot. Rekisteröitymisen jälkeen opettajatsaivat kullekin ikäryhmälle oman kilpai-luavaimen, jonka tarkoituksena oli liittääoppilaiden tiedot koulun tietoihin.

Aloittaessaan kilpailun oppilaat syöt-tivät kilpailujärjestelmään kilpailuavai-men, nimensä, sukupuolensa ja luokka-asteensa. Kilpailun aikana suorituksistatallennettiin jokaista kysymystä kohdenoppilaan vastaus (oikein, väärin vai olikojätetty vastaamatta). Lisäksi suorituksistatallennettiin käytetty vastausaika.

Kilpailuun osallistui kilpailuviikolla8.-12.11.2010 yhteensä 1472 koululaista42 eri koulusta. Luokkien 5-7 (Benjamin)sarjaan osallistui 481 oppilasta, joista poi-kia oli 266 ja tyttöjä 215. Luokkien 8-10(Junior) sarjaan osallistui 938 oppilasta,joista poikia oli 666 ja tyttöjä 272. Toisenasteen oppilaitosten (Senior) sarjaan osal-listui viisi tyttöä ja 48 poikaa, yhteensä 53oppilasta.

Benjamin-ryhmän maksimipistemääräoli 162 pistettä, paras vastaaja, Jere Ku-piainen Mertalan koulusta Savonlinnasta,

Page 13: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

56 Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa

Kuva 2: Lajittelupeli, yksi Benjamin-ryhmän tehtävistä vuodelta 2010.

sai 156 pistettä. Kaikkien vastaajien kes-kiarvo oli noin 63 pistettä. Vastaamiseenoppilaat käyttivät keskimäärin 21 minuut-tia. Junior-ryhmän maksimipistemäärä oli172 ja paras vastaaja, Toni Toikka Kark-kilan yhteiskoulusta, sai 164 pistettä. Vas-taajat saivat keskimäärin noin 83 pistet-tä ja käyttivät aikaa keskimäärin 19 mi-nuuttia. Senior-ryhmän maksimipistemää-rä oli 168 pistettä. Kuusi vastaajaa (Jes-per Hjort, Timo Kangasmaa ja Jan Solan-ti Päivölän kansanopistosta Valkeakoskel-ta, Miika Kaunisto ja Roope Lehtinen Ku-pittaan lukiosta Turusta ja Joonas Nuuti-nen Helsingin matematiikkalukiosta) sai-vat täydet pisteet, pisteiden keskiarvon ol-lessa 119 pistettä. Vastaamiseen käytettiinaikaa keskimäärin 33 minuuttia.

Kilpailun kysymykset olivat vaikeitaerityisesti nuorimmille koululaisille [40],minkä johdosta vuoden 2011 kilpailus-sa tullaan siirtymään neljään ikäryhmään(Benjamin luokkien 4-5, Cadet luokkien6-7, Junior luokkien 8-9 ja Senior toisenasteen oppilaitosten oppilaille).

Perusteellisia vertailuja eri mai-den välillä koululaisten tietotekniikka-osaamisesta ei ole vielä tehty Majava-kilpailun puitteissa. Vertailua vaikeuttaamahdollisuus valita kunkin maan omaankoulujärjestelmä sopivat kysymykset, ikä-ryhmäjakojen erilaisuus ja jopa pienet erottehtävien käännöksessä omalle kielelle[43].

Vuoden 2010 pakollisten kysymystenjoukossa oli Benjamin-ryhmässä tehtä-vä Lajittelupeli (katso kuvaa 2). Teh-tävässä piti päätellä, kuinka monta vie-rekkäisten korttien vaihtoa tarvitaan la-jittelemaan viisi pelikorttia suuruusjärjes-tykseen vaihtelemalla vain vierekkäistenkorttien paikkoja. Tehtävään osasi vastataoikein 42% vastaajista, 53% vastasi väärinja 5% jätti vastaamatta tehtävään. [40].

Lajittelupeli on hyvä esimerkki siitä,millaisia kysymyksiä Majava-kilpailussavoi olla. Tehtävä on helppo ymmärtää, sil-lä se käsittelee koululaisille tuttuja asioita.Lajittelu ja lajittelualgoritmit taas ovat tie-tojenkäsittelytieteen perusasioita. Vuon-

Page 14: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

Hyyrö, et al. 57

na 2010 koululaiset pääsivät tutustumaanmyös henkilötietojen kalasteluun, sala-kirjoitukseen, binäärilukuihin, ohjelmoin-tiin, pinoihin sekä jonoihin, kuvankäsitte-lyyn, sosiaaliseen mediaan, tilastojen tul-kintaan, tiedostomuotoihin, rekursiivisiinalgoritmeihin, verkkoihin ja taulukkolas-kentaan [13].

7 LopuksiPerusopetuksen tuntijakoa yritettiin vii-meksi uudistaa vuosina 2009-2010. Tie-tojenkäsittelytieteen Seura ry. esitti uuttatuntijakoehdotusta valmistelevalle työryh-mälle näkemyksensä tietotekniikan ope-tuksen nykytilasta:

On ilmeistä, että huolimatta vuo-sikymmeniä jatkuneesta tietotek-niikan opetuskäytön kehittämisestäsuomalainen koulujärjestelmä ei ta-kaa tietotekniikan osaamisen kehit-tymistä siinä laajuudessa kuin mi-tä nykyinen talous- ja yhteiskunta-kehitys edellyttää. [42]

Seuran näkemyksen mukaan tietotek-niikan tulisi olla oma itsenäinen oppiainekouluissa:

Perusopetuksen tulisi tarjota kaikil-le koululaisille riittävät valmiudettoimia aktiivisina kansalaisina alatikansainvälistyvässä tietoyhteiskun-nassa. Nykyinen tapa integroida tie-totekniikan opetus muihin oppiai-neisiin ei mielestämme ole enää riit-tävä. Näkemyksemme mukaan tie-totekniikalla on selkeä tarve ol-la omana itsenäisenä oppiaineenaSuomen peruskoulussa. [42]

Vuosien 2009-2010 tuntijakouudistuskariutui, ja uusi työryhmä aloitti toimin-tansa alkusyksystä 2011.

Niin kauan kuin tietotekniikkaa ei ope-teta kaikille yhteisenä oppiaineena, ovat

tietotekniikka-aiheiset kilpailut tärkeäs-sä roolissa opetuksen tukemisessa se-kä alan esittelyssä koululaisille. Majava-kilpailun osanottajamäärät ovat lähes kai-kissa Majava-maissa kaksinkertaistuneetensimmäisten vuosien aikana. Mikäli näintapahtuu myös Suomessa, voisivat vuosit-taiset osanottajamäärät nousta useisiin tu-hansiin. Alkuinnostus ohjelmointiin voisiherätä Majava-kilpailun tehtävien myötä,ja tämä edesauttaisi Datatähti-kilpailuunosallistuvien koululaisten määrän kasvua.

Viitteet1. Bebras - International contest on In-

formatics and Computer Fluency.http://www.bebras.org (haettu 4.10.2011).

2. Baltic Olympiad in In-formatics 2009, Tasks,http://www.csc.kth.se/contest/boi/tasks.php(haettu 4.10.2011).

3. Cartelli, A., Dagiene, V. and Futschek, G.:Bebras contest and digital competence as-sessment: Analysis of frameworks, Inter-national Journal of Digital Literacy andDigital Competence, 1(1), 24-39, 2010.

4. Cormen, T.H., Leiserson, C.E., Rivest,R.L. and Stein, C.: Introduction to Algo-rithms, third edition. The MIT Press 2009.

5. Dagiene, V.: Information technology con-tests - introduction to computer science inan attractive way, Informatics in Educa-tion, 5(1):37–46, 2006.

6. Dagiene, V.: Sustaining informaticseducation by contests, Proceedings of the4th International Conference on Informa-tics in Secondary Schools: Evolution andPerspectives, LNCS 5941, 1–12, 2010.

7. Dagiene, V. and Futschek, G.: Bebrasinternational contest on informatics andcomputer literacy: Criteria for good tasks,Proceedings of the 2th InternationalConference on Informatics in Seconda-ry Schools: Evolution and Perspectives,LNCS 5090, ss. 19-30, 2008.

8. Datatähti-tehtävien ar-kisto, Ohjelmointiputka,

Page 15: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

58 Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa

http://www.ohjelmointiputka.net/ioi/dt.php(haettu 4.10.2011).

9. Gormack, G.: Random factors in IOI 2005test case scoring, Informatics in Educa-tion, 5(1):5–14, 2006.

10. Gormack, G., Kemkes, G., Munro, I. andVasiga, T.: Structure, scoring and purposeof computing competitions, Informatics inEducation, 5(1):15–36, 2006.

11. Haanpää, H.: Kokemuksia ICPC-ohjelmointikilpailusta, Tietojenkäsit-telytiede 29:6–16, 2009.

12. Hakulinen, L.: Survey on informaticscompetitions: Developing tasks, Olym-piads in Informatics, 5:12-25, 2011.

13. Hintala, M., Kiiskinen, A., Lempiäinen,T., Ots, K., Paukkunen, J., Poranen, T.,Pylkki, V., Salminen, E., Vartiainen, J. jaVirta, P.: Tietotekniikan Majava-kilpailu -vuoden 2010 tehtävät, Raportti D-2010-18, Tampereen yliopisto, tietojenkäsittely-tieteiden laitos.

14. Horváth, G. and Verhoeff, T.: Finding themedian under IOI conditions, Informaticsin Education, 1:73–92, 2001.

15. International Olympiad inInformatics 2007, Tasks,http://ioi2007.hsin.hr/index.php?page=tasks(haettu 4.10.2011).

16. International Olympiad in Informatics2011, Tasks, http://www.ioi2011.or.th/tasks(haettu 4.10.2011).

17. Kenguru - Matematiikka-kilpailu Ken-guru. www.mayk.fi/kenguru (haettu4.10.2011).

18. Kleinberg, J. and Tardos, É.: AlgorithmDesign. Addison Wesley 2006.

19. Koivisto, J.: The National ComputerOlympiads and the IOI Participationin Finland, Olympiads in Informatics,5:147–149, 2011.

20. Lappi, L.: Ohjelmoinnin opetus Suomenlukioissa, Valkeakosken lukio, 2008.

21. Lempiäinen, T., Hintala, M., Kiiskinen,A., Poranen, T., Salminen, E., Vartiai-nen J. ja Virta, P.: Tietotekniikan Majava-kilpailu - vuoden 2009 tehtävät, RaporttiD-2010-11, Tampereen yliopisto, tietojen-käsittelytieteiden laitos, 2010.

22. Majava-kilpailu - Tietotekniikan Majava-kilpailun suomenkielinen sivusto.http://www.majava-kilpailu.fi (haettu4.10.2011).

23. Nummenmaa, J., Mäkinen, E., ja Aho, I.(editors): IOI’01 Competition, TechnicalReport A-2001-7, University of Tampere,Department of Computer Sciences.

24. Nurmi, O.: Matkakertomus, 3rd Interna-tional Olympiad in Informatics, Anabys-sos, Kreikka, 19.-25.5.1991.

25. Nurmi, O.: Matkakertomus, 4th Interna-tional Olympiad in Informatics, Bonn,Saksan Liittotasavalta, 12.-21.7.1992.

26. Nurmi, O.: Sähköpostikeskustelu20.9.2011.

27. Nykänen, M.: Tietotekniikan ki-savalmennusmateriaalia, 2006.http://www.ohjelmointiputka.net/ioi/mat/valmennuskalvot.pdf (haettu 4.10.2011).

28. Kansainvälisten tietotekniik-kaolympialaisten kotisivu.http://www.ioinformatics.org (haettu4.10.2011).

29. Kansainvälisten tietotekniikkao-lympialaisten tehtäväarkisto.http://olympiads.win.tue.nl/ioi/ (haettu4.10.2011).

30. Peking University JudgeOnline.http://acm.pku.edu.cn/JudgeOnline/(haettu 4.10.2011).

31. Ohjelmointiputka, IOI-valmennus,Antti Laaksosen ylläpitämä ohjelmointi-sivusto, http://www.ohjelmointiputka.net/ioi(haettu 4.10.2011).

32. Opmanis, M.: Some ways to improveOlympiads in Informatics, Informatics inEducation, 5(1):113–124, 2006.

33. Lukion opetussuunnitelman pe-rusteet, Opetushallitus, 2003.http://www.oph.fi/download/47345_lukion_opetussuunnitelman_perusteet_2003.pdf(haettu 4.10.2011).

34. Perusopetuksen opetussuunnitel-man perusteet, Opetushallitus, 2004.http://www02.oph.fi/ops/perusopetus/pops_web.pdf (haettu 4.10.2011)

35. Pohl, W.: Computer science contests forsecondary school students: approaches to

Page 16: Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessatp54752/pub/tietojenkasittelytiede/submitted/koululaisten...Koululaisten tietotekniikkakilpailut Suomessa Heikki Hyyrö, Erkki Mäkinen

Hyyrö, et al. 59

classification, Informatics in Education,5(1):125–132, 2006.

36. Poranen, T., Dagiene, V., Eldhuset, Å.,Hyyrö, H., Kubica, M., Laaksonen, A. Op-manis, M., Pohl, W., Skupiene, J., Söderh-jelm, P. and Truu, A.: Baltic Olympiads inInformatics: Challenges for training toget-her, Olympiads in Informatics 3:112-131,2009.

37. Poranen, T.: Tietotekniikan Majava-kilpailu saapui Suomeen, Dimensio5:12-13, 2009.

38. Poranen, T. (editor): Software Projects2010-2011 University of Tampere, Schoolof Information Sciences, Report 2/2011(2011), sivut 13-17.

39. Poranen, T.: Suomen ensimmäinenMajava-kilpailu. Dimensio, 1:32-33,2011.

40. Poranen, T.: Katsaus tietotekniikanMajava-kilpailun vastauksiin, teokses-sa: Tuovi 9 : Interaktiivinen tekniikkakoulutuksessa 2011 -konferenssin tutkija-tapaamisen artikkelit (toim. Viteli Jarmoja Östman Anneli), sivut 65-71, 2011.http://tampub.uta.fi/T/tuovi_9_2011.pdf(haettu 4.10.2011)

41. Skiena, S.S. and Revilla, M.A.: Pro-gramming Challenges - The ProgrammingContest Training Manual, Springer, 2003.

42. Tietojenkäsittelytieteen Seyra ry:n kan-nanotto tietotekniikan opetuksesta Peruso-petuksen yleisten tavoitteiden ja tuntijaontyöryhmälle, 26.2.2010.

43. Tomcsányi, P. and Vanicek, J.: Internatio-nal comparison of problems from an infor-matics contest. In: Mechlová, E. , Valchar,A. (eds.): Information and communicationtechnology in education ’09, ss. 219 - 223,Ostrava: Ostravská Univerzita, 2008.

44. United States Computing Olympiads -USACO http://www.uwp.edu/sws/usaco/(haettu 4.10.2011).

45. Verhoeff, T., Horvath, G., Diks, K., andCormack, G.: A Proposal for an IOI Sylla-bus, Teaching Mathematics and ComputerScience, 4(1):193–216, 2006.

46. Vasiga, T., Cormack, G. and Kemkes, G.:What do olympiad tasks measure?, Olym-piads in Informatics, 2:181–191, 2008.

47. Verhoeff, T.: 20 years of IOI competitiontasks, Olympiads in Informatics, 3:149–166, 2009.

48. Verhoeff, T.: Beyond the competitive as-pects of the IOI: it is all about caring fortalent, Olympiads in Informatics, 5:120-127, 2011.

49. Verhoeff, T.: The IOI Is (not) a scienceolympiad, Informatics in Education,5(1):147-159, 2006.

50. List of international science olympiads,http://en.wikipedia.org/wiki/International_Science_Olympiad (haettu 4.10.2011).

51. Zheijiang University Online Judge.http://acm.zju.edu.cn/ (haettu 4.10.2011).