MusiCT: a support system for teachers when integrating computational thinking in music education

Abstract

Etterhvert som programmering og andre dataferdigheter blir essensielle for et økende antall jobber, øker skoler sitt fokus på å integrere disse ferdighetene inn i eksisterende undervisningssystemer. Det norske skolesystemet er intet unntak, og gjennom en revolusjonerende endring i læreplaner i 2020 har de gjort dataferdigheter til et av sine nye fokusområder. Disse endringene har klare fordeler for elevene, men også noen ulemper for lærerne som kanskje ikke er like åpenbare. Etterhvert som pensumet utvikler seg må lærere holde tempo ved å lære seg nye ting og øke kompetansen deres.

Denne oppgaven undersøker hvordan digitale systemer kan brukes for å støtte lærere i å håndtere endringer relatert til et økt fokus på algoritmisk tenkning, et sett med metoder som brukes for å løse komplekse problemer ved å bruke digitale verktøy. Tilfellet som utforskes i oppgaven er integreringen av algoritmisk tenkning i musikkundervisningen i det norske skolesystemet. For å utforske tilfellet designet jeg og implementerte et prototype-system, MusiCT, basert på resultater fra artikler og eksisterende støttesystemer for lærere. MusiCT er et mal-basert verktøy for generering av læringsaktiviteter til å bruke i klasserommet som integrerer algoritmisk tenkning og musikk. MusiCT ble evaluert i to iterasjoner, først med 4 eksperter og deretter med 9 lærere.

Gjennom evalueringen av MusiCT ble det fastslått at en mal i et slikt system burde inneholde de følgende elementene: Klassenivå, kompetansemål, utstyr, AT-metoder, tittel for aktiviteten, beskrivelse av aktiviteten, informasjon tilknyttet vurdering av aktiviteten, og hvilket potensielt læringsutbytte det er for elevene. Det ble også fastslått at konseptet brukt i designet av MusiCT tilrettelegger et system som, når implementert, gir god støtte til lærere når de lager læringsaktiviteter som integrerer algoritmisk tenkning med musikk. Dermed vil man kunne designe gode støttesystemer for andre tilfeller ved å bruke et konsept likt, eller tilnærmet likt, det som ble brukt i MusiCT.

As programming and other computer skills become essential for an increasing number of jobs, schools are increasing their focus on integrating these skills into existing educational systems. The Norwegian school system is no exception, and through a revolutionary change in teaching plans in 2020, it has made computer skills one of its new areas of focus. These changes have clear benefits for students, but also challenges for teachers that might not be as clear. As the curriculum evolves, teachers need to keep up with the changes by learning new things, increasing their competence.

This thesis looks at how digital systems can be used to support teachers in dealing with changes related to an increased focus on computational thinking, a set of methods used to solve complex problems through computational means. The specific case explored in this thesis is the integration of computational thinking with music education in the Norwegian school system. To help explore this case, I designed and implemented a prototype system, MusiCT, based on findings from literature and by looking at existing systems that provide support to teachers. MusiCT is a template-based learning activity creation tool, meaning it assists teachers in creating learning activities to use in the classroom that integrate computational thinking with music. MusiCT was evaluated in two iterations, first with 4 experts and then with 9 teachers.

Through the evaluation of MusiCT, it was found that the fields in a template for such a system should include the following elements: Grade, learning objectives, equipment, CT-methods, an activity title, a description of the activity, information related to assessment of the activity and what potential learning outcomes there are for students. It was also found that the concept used when designing MusiCT laid the foundation for a system that when implemented provides great support for teachers when creating learning activities that integrate computational thinking with music. As such, designing a system with the same or a similar conceptual model to MusiCT will result in a system that supports teachers in other cases.