«Okei, vi bare sjekker hvordan det ble»

Abstract

Programmering innføres i den norske grunnskolen gjennom Fagfornyelsen høsten 2020. Det argumenteres med at programmering og teknologisk kompetanse er stadig viktigere for å møte den teknologiske utviklingen i samfunnet og arbeidslivet. Siden programmering i matematikkundervisning er nytt i norsk skole vil det være et behov for forskning på fagfeltet. Jeg har i denne kasusstudien undersøkt hvordan et utvalg elever på 6. trinn arbeider med geometrioppgaver i matematikk, da dette er det første temaet hvor kompetansemål i programmering innføres i faget. Det undersøkes både hvordan elevene resonnerer matematisk i løsningen av oppgavene, og hvilke arbeidsmåter de benytter seg av. Utvalget av informanter består av to elevpar som undersøkes ved hjelp av skjermopptak, lydopptak og et semistrukturert intervju.

Funnene fra studien viser at alle elevene resonnerer matematisk i arbeidet med programmeringsoppgavene, men på ulike nivå. Resonnementet som oftest benyttes tar utgangspunkt i figurenes visuelle kjennetegn, mens det mest effektive for å programmere figuren ser ut til å være å ta utgangspunkt i figurenes egenskaper. Scratch bidro til at enkelte av elevene klarte å resonnere abstrakt om sirkelen og figurens egenskaper. Elevenes resonnementer brukes videre for å beskrive deres antatte van Hiele-nivå. Det viser seg at elever på ulike van Hiele-nivå ser ut til å samarbeide godt i arbeidet med programmering på en datamaskin.

Elevenes arbeidsmåter kategoriseres ut ifra rammeverk for algoritmisk tenkning. Funnene fra studien viser at elevene benytter seg av flere arbeidsmåter som går igjen i forskningslitteraturen, i datamaterialet identifiseres abstraksjon, problemnedbrytning, algoritmer og feilsøking. Elevene møter ikke overraskende en rekke utfordringer når de programmerer geometriske figurer. Utfordringene er i stor grad knyttet til å forstå hva som skal programmeres og å lage algoritmer. Dette fører til at programmeringen preges av mye prøving og feiling. Resultatene fra denne studien, og tidligere forskning, tyder på at det tar tid å utvikle effektive arbeidsmåter i programmering.

The Norwegian elementary school curriculum will be renewed in 2020, introducing programming. Competence in programming and technology is increasingly important to meet the technological development in both society and work. Programming as a part of mathematics is new to the Norwegian schools, leaving a need for research on the field. In this case study I have studied how a selection of sixth graders work with geometry problems in programming, as this is the first topic in the curriculum where programming is included. This study examines both the students’ reasoning in solving the problems and which methods they use to solve the problems. The selection of students consists of two pairs who are examined using screen recordings, audio recordings and a semi-structured interview.

The findings from this study shows that all four students reason mathematically in solving the geometry problems, but at different levels. The most used reasoning is based on the visual characteristics of the figures, while the most effective seems to be based on the properties of the figures. Scratch helped some of the students to reason abstractly about the circle and its properties. Students’ reasoning is further used to describe their assumed van Hiele-levels. It turns out that students on different van Hiele-levels seems to collaborate well when working on one computer with programming.

Students’ working methods where categorized from the framework for computational thinking. The findings from this study show that the students use several methods that are central in the research literature, this includes abstraction, decomposition, algorithms and debugging. The students encountered several challenges when programming geometric shapes. The challenges are often related to understanding what is to be programmed and to make algorithms, which causes the programming to be characterized by a lot of trial and error. The results of this study and previous research suggest that it takes time to develop effective working methods in programming.