Defining programming teaching plans: implications for system design

Abstract

Programmering i skolene blir stadig viktigere. Skoler i Norge har i de siste årene begynt å inkludere programmering i ulike fag ettersom at det ble en del av læreplanen. Flere lærere er pålagt å lære seg samt undervise programmering, som begge er krevende oppgaver. Denne oppgaven har i mål å forstå definisjonen av programmering undervisningsopplegg, samt finne en måte å støtte lærere i å definere og tilpasse undervisningsopplegg for programmering i skolen ved hjelp av teknologi. Målet med forskningen var å svare på følgende forskningsspørsmål: Hvordan kan et system hjelpe lærere med å definere undervisningsopplegg for undervisning i programmering?

Design Science er blitt brukt som forskningsmetodikk i oppgaven. Tidligere arbeid er blitt analysert for å lære av erfaringer og få ideer basert på eksisterende verktøy. Det ble gjennomført en analyse av til sammen 206 prosjekter fra et videreutdanningsprogram ved NTNU for lærere i praksis. Målet med analysen var å lære mer om programmering av undervisningsopplegg og deres egenskaper. For å få mer innsikt i definisjonen av undervisningsopplegg og lære om utfordringene lærerne står overfor, ble det gjennomført intervjuer. Fem lærere som tidligere hadde tatt dette kurset deltok i intervjuer. Intervjuer ga mer informasjon om utfordringer og prosessen med å lage undervisningsopplegg i programmering.

Resultatene indikerer at det er utfordrende å lage undervisningsopplegg i programmering og tilpasse dem til ulike faktorer som studentenes behov, evner og læringsmål. Samarbeid mellom lærere ble også funnet å være nødvendig. Resultatene viser også hoved karakteristikkene ved programmering av undervisningsopplegg, og hvilke typer læringsaktiviteter og metoder som ble brukt mye. Basert på resultatene fra forskningen kan et verktøy hjelpe lærere i denne prosessen ved å tilby eksisterende programmering undervisningsopplegg som kan tilpasses, støtte og veiledning for å lage undervisningsopplegg, og tilby et fellesskap der lærere kan diskutere og samarbeide.

Programming in schools is becoming increasingly important. Schools in Norway have started to include programming in schools as it has become a part of the curriculum. More teachers are required to learn and teach programming, which is both demanding tasks. This thesis aims to understand the definition of teaching plans and find a way to support teachers in defining and adapting teaching plans for programming in school using technology. The research is set to answer the following research question: How can a system help teachers define teaching plans for teaching programming in class?

The design science research approach was used to answer the research question. Previous work has been analyzed to draw experiences and ideas based on existing tools. A study of in total 206 projects from a continuing education program at NTNU for in-service teachers was conducted to learn more about programming teaching plans and their characteristics. To get more insight into the definition of teaching plans and to learn about the challenges teachers face, interviews were conducted. Five in-service teachers who had previously taken this course participated in interviews. Interviews gave more information about challenges and the process of creating programming teaching plans.

Results indicate that creating programming teaching plans and adapting them to various factors such as students’ needs, abilities, and learning objectives is challenging. Collaboration between teachers was also found to be necessary. The results also show the main characteristics of programming teaching plans and the types of learning activities and methods commonly used. Based on the results from the research, a tool may support teachers in this process by providing existing programming teaching plans that can be adapted, support and guidance for creating teaching plans, and a community where teachers can discuss and collaborate.