Matematikkundervisning i programmeringsmiljøet Scratch

Abstract

Programmering og algoritmisk tenkning er blitt en del av den norske læreplanen (Utdanningsdirektoratet, 2020), og matematikkfaget har særlig ansvar for å vektlegge dette i undervisning. Dette gjør at kunnskap om programmering i skolen er kommet på den norske forskningsagendaen. Formålet med denne studien er å belyse hvilke kjennetegn som finnes på misoppfatninger elever har i arbeid med programmering, og av den grunn skal jeg undersøke følgende problemstilling: «Hva kjennetegner 10. klasse elevers misoppfatninger i arbeid med matematikk i et blokkprogrammeringsmiljø?». For å besvare problemstillingen vil jeg benytte meg av et forskningsspørsmål: «På hvilke områder oppstår misoppfatninger i 10. klasse elevers arbeid med matematikk i et blokkprogrammeringsmiljø?».

Denne studien har et kvalitativt design, og tar utgangspunkt i en case. Deltakerne i casen består av syv elever på 10. trinn, fra én ungdomsskole i Norge. Ved å benytte intervju som en datainnsamlingsmetode, har denne studien avdekket ulike kjennetegn ved elevenes misoppfatninger i arbeidet med programmering. Ved å foreta en tematisk analyse av empirien, er det kommet frem seks områder hvor misoppfatningene finner sted. Disse områdene er sentrale komponenter i begrepet algoritmisk tenkning.

Resultatene fra denne studien viser oss at det som kjennetegner elevenes misoppfatninger ofte stammer fra mangel på gode strategier, høy kognitiv belastning og lite erfaring med programmering. Det er også tegn på at de matematiske kunnskapene elevene innehar har påvirkning på hvorvidt elevene evner å drive problemløsning i programmering. Studiens resultater kan tyde på at det er behov for å arbeide mer, og bedre, med algoritmisk tenkning i skolen.

Programming and computational thinking has become a part of the Norwegian National Curriculum (Utdanningsdirektoratet, 2020), and the subject of mathematics has a special responsibility to address this in teaching. This allows knowledge regarding programming in school to emerge into the research agenda. The purpose of this study is to elucidate what characteristics there is on students´ misconceptions in their work within a programming environment, and for that reason I will investigate the following issue: “What characterizes 10th graders´ misconceptions in their work with mathematics in a block-based programming environment?”. To find answer this issue, I will use a research question: “In which areas does 10th graders´ misconceptions occur, in their work with mathematics in a block-based programming environment?”.

This study has a qualitative design and is based on a case. The participants in this case consist of seven 10th graders from a middle school in Norway. By using interview as a data collection method, this study has revealed various characteristics of the students´ misconceptions in their work with programming. By doing a thematic analysis of the data collection, six areas of interest have occurred. These areas are key components of the concept of algorithmic thinking.

The results from this study show us that characteristics of students' misconceptions often stems from a lack of good strategies, high cognitive load, and little experience with programming. There are also signs that the mathematical knowledge the students have, has an influence on whether the students are able to solve problems in programming. The results of the study may indicate that there is a need to work more, and better, with algorithmic thinking in school.