"Det ligner på åttegangen"- En designstudie av fire elevers bruk av programmering som instrument i arbeid med tallfølger med multiplikativ struktur
Master thesis
Date
2023Metadata
Show full item recordCollections
- Institutt for lærerutdanning [3815]
Abstract
Dette masterprosjektet er en kvalitativ designstudie som undersøker problemstillingen: Hvordan kan programmering som instrument bidra til elevenes utvikling av kunnskap om tallfølger med multiplikativ struktur for en gruppe elever på 4. trinn? For å besvare denne problemstillingen laget jeg et undervisningsopplegg hvor elevene skulle jobbe med tallfølger med multiplikativ struktur som la opp til bruk av programmering som verktøy. I utformingen av oppgaver valgte jeg å bruke programmeringsverktøyet micro:bit, med det tilhørende blokkbaserte programmeringsspråket MakeCode. Undervisningsopplegget ble gjennomført med en gruppe på fire elever i løpet av to undervisningsøkter. Disse undervisningsøktene ble tatt video- og lydopptak av. Elevene jobbet individuelt med oppgavene. De fleste oppgavene ble løst på ark, med programmeringen som et verktøy i løsningen, mens noen oppgaver skulle løses ved hjelp av blokkprogrammering på en Chromebook. Datamaterialet består i hovedsak av videoopptak fra elevenes arbeid med undervisningsopplegget, som senere ble transkribert. Egne observasjonsnotater er også en del av datamaterialet, men disse er mindre brukt i analysen. Jeg var deltakende observatør i gjennomføringen av undervisningsopplegget, i begge undervisningsøktene. Analysen i denne studien baserer seg på en induktiv tilnærming, hvor jeg har gjennomført en åpen koding av det innsamlede datamaterialet. Funnene fra analysen blir drøftet ut fra sentrale teorier innenfor matematikkdidaktikk. Mest sentral er Vygotskys (1978) sosiokulturelle læringssyn med fokus på medierende artefakter og Rabardels (1995; 2001) teori om skapelsen av et instrument. Drøftingen benytter seg også av teori om multiplikasjon, tidlig algebra og programmering. Funn fra analysen viser at programmeringen i liten grad bidro som et instrument i elevenes utvikling av kunnskap om tallfølger med multiplikativ struktur. I drøftingen kommer det frem flere måter hvor programmeringen ser ut til å være et hinder for elevenes utvikling av kunnskap. Elevene brukte i stor grad gjentatt addisjon som strategi for løsningen av oppgavene. Gjentatt addisjon skaper utfordringer for elevene når de skal løse multiplikasjon mellom tall som er under 1 (Anghileri, 2006). Elevenes bruk av gjentatt addisjon er altså et potensielt hinder i deres videre arbeid med multiplikasjon. Dette forskningsprosjektet er gjennomført som en del av forskningsprosjektet LAB-Ted. Det har gjort at jeg har vært en del av samme praksisgruppe, med samme veiledere/oppfølgingslærere siden starten av tredje studieår. I tillegg har jeg hatt praksis ved samme skole siden starten av tredje studieår. Jeg hadde praksis i samme klasse flere ganger, og jeg kjente derfor medstudenter, elevene og veiledere bedre enn det som er vanlig i et masterprosjekt. Deltakelse i LAB-Ted betyr også at fokuset for masteroppgaven er valgt i samarbeid med både NTNU og praksisskolen. This master’s project is a qualitative design study that examines the issue: How can programming as an instrument contribute to students’ development of knowledge about number sequences with a multiplicative structure for a group of students in the 4th grade? To answer this problem, I created a teaching plan where the students had to work with number sequences with a multiplicative structure that facilitate the use of programming as a tool. In the design of the tasks, I chose to use the programming tool micro:bit, with the corresponding block-based programming language MakeCode. The teaching program was carried out with a group of four students during two teaching sessions. These teaching sessions where video- and audio-recorded. The students worked individually on the tasks. Most of the tasks were solved on paper, with programming as a tool in the solution, while other tasks were to be solved using block programming on a Chromebook. The data material mainly consists of video recordings form the pupils’ work with the teaching programme, that was later transcribed. My own observation notes are also a part of the data material, but these are less used in the analysis. I was a participant observer in the implementation of the teaching plan, in both teaching sessions. The analysis in this study is based on an inductive approach, where I have carried out an open coding of the collected data. The findings from the analysis are discussed based on central theories within mathematics didactics. Most central is Vygotsky's (1978) sociocultural learning view with a focus on mediating artefacts and Rabardel's (1995; 2001) theory on the creation of an instrument. The discussion also makes use of the theory of multiplication, early algebra, and programming.Findings from the analysis show that the programming contributed to a small extent as an instrument in the students' development of knowledge about number sequences with a multiplicative structure. In the discussion, several ways emerge in which the programming appears to be an obstacle to the pupils' development of knowledge. The students largely used repeated addition as a strategy for solving the tasks. Repeated addition creates challenges for students when they have to solve multiplication between numbers that are less than 1 (Anghileri, 2006). The students' use of repeated addition is therefore a potential obstacle in their further work with multiplication.This research project has been carried out as part of the research project LAB-Ted. This has meant that I have been part of the same practice group, with the same supervisors/follow-up teachers since the start of the third year of study. In addition, I have had practice at the same school since the start of the third year of study. I had practice in the same class several times, and I therefore knew my fellow students of the practice group, the students in the school, and the supervisors better than is usual in a master's project. Participation in LAB-Ted also means that the focus for the master's thesis has been chosen in collaboration with both NTNU and the practice school.