Programmering og matematisk samtale - hånd i hånd

Abstract

Elevene i dagens skole skal være med å sette preg på fremtidens samfunn, hvor det er flere jobber som krever forståelse for teknologi. Programmering kan hjelpe oss med å forstå teknologiens muligheter og begrensinger (Nygård, 2018), og har fått plass i læreplanen for matematikk som skal tas i bruk fra høsten 2020. I læreplanen beskrives det at programmering skal brukes som et verktøy i problemløsning og utforskning i matematikk (Utdanningsdirektoratet, 2019c).

Hensikten med vår studie er å undersøke hvordan man som lærer kan undervise i programmering, ved bruk av den matematiske samtalen. For å undersøke programmering i klasserommet har vi tatt i bruk et rammeverk som omhandler fem undervisningspraksiser i programmering, utviklet av Benton, Hoyles, Kalaš og Noss (2016; 2017), som kalles de 5E´ene. Vi så tidlig sammenhenger mellom programmeringsaktiviteten som vi har valgt å undersøke (Emil) og matematisk samtale, hvor sistnevnte er sentral i matematikkundervisning. På bakgrunn av dette valgte vi også å ta i bruk et rammeverk som omhandler den matematiske samtalen, utviklet av Chapin, O´Connor og Anderson (2013).

Problemstillingen i vår studie er derfor å undersøke om det finnes noen sammenhenger mellom undervisningspraksisene i programmering og den matematiske samtalen i matematikkundervisning i programmering på barnetrinnet. For å gjøre dette vil vi belyse følgende forskningsspørsmål:

1. På hvilken måte kommer undervisningspraksiser i programmering til syne i matematikkundervisning med Emil?

2. På hvilken måte kommer den matematiske samtalen til syne i matematikkundervisning i programmering med Emil?

For å undersøke forskningsspørsmålene og problemstillingen gjennomførte vi en kasusstudie med intervju og observasjon av to lærere. Vi observerte to undervisningstimer hos hver av lærerne, og intervjuet dem før og etter den andre undervisningstimen. Slik fikk vi se både hvordan lærerne gjennomførte undervisning i programmering, og hvorfor de gjorde det slik. I analysen av datamaterialet tok vi i bruk de to rammeverkene. Data fra observasjon ble kodet ved bruk av rammeverkene og data fra intervju ble tematisert med bakgrunn i rammeverkene.

Resultatet fra datainnsamlingen viste at begge rammeverkene kom til syne i undervisningen og at noen deler av rammeverkene var mer til stede enn andre. Hovedfunnene fra studien er at man kan ta i bruk matematisk samtale i programmeringsundervisning, og at den har en naturlig plass i undervisning med programmeringsaktiviteten Emil. Dette så vi ved at det var flere sammenhenger mellom de to rammeverkene vi tok i bruk i studien. Samarbeid, spørsmål fra lærer og det å få elevene til å dele egne og engasjere seg i andres ideer, viste seg å være tydelige sammenhenger mellom programmeringsaktiviteten Emil, undervisningspraksisene i programmering og matematisk samtale. Denne studien, med dens funn, kan være en støtte for lærere som skal undervise i programmering på barnetrinnet.

Pupils in today's school are going to be a part of shaping the future society, where there are several jobs that require an understanding of technology. Programming can help us understand the possibilities and limitations of technology (Nygård, 2018), and has been included in the mathematics curriculum which is going to be implemented from autumn 2020. The curriculum describes that programming should be used as a tool in problem solving and exploration in mathematics (Utdanningsdirektoratet, 2019c).

The purpose of our thesis is to study how a teacher can teach programming, using the mathematical conversation. To study programming in the classroom, we have adopted a framework of five teaching practices in programming developed by Benton, Hoyles, Kalaš and Noss (2016; 2017), which are called the 5Es. Early in the thesis we saw connections between the programming activity that we have chosen to study (Emil) and mathematical conversation, where the latter is central in mathematics teaching. Based on this, we also chose to apply a framework for mathematical conversation, developed by Chapin, O'Connor and Anderson (2013).

The research problem in our thesis is therefore to study whether there are any relations between the teaching practices in programming and the mathematical conversation in mathematics teaching in programming in primary school. To do this, we will shed light on the following research questions:

1. In what way does teaching practices in programming appear in mathematics teaching with Emil?

2. In what way does the mathematical conversation appear in mathematics teaching in programming with Emil?

To study the research questions and the problem of this thesis, we conducted a case study with interview and observation of two teachers. We observed two lessons with both the teachers and interviewed them before and after the second lesson. In this way, we got to see both how the teachers carried out their teaching in programming and why they did it. In the analysis of the data we used both the frameworks. Data from the observation were coded using the frameworks and data from the interview were thematized based on the frameworks.

The results from the data collection revealed that the frameworks did appear in both the teachers lessons, and that some of the parts in the frameworks were more present than others. The main findings of the thesis was that mathematical conversation can be used in teaching with programming, and that it has a natural place in teaching with the programming activity Emil. These findings became clear because there were several relations between the two frameworks we used in the thesis. Collaboration, teacher questions and getting students to share their own and engage in other pupils' ideas, proved to be clear connections between the programming activity Emil, the teaching practices in programming and mathematical conversation. This thesis, with its findings, may be a support for teachers who will teach programming in primary school.