Programmeringsoppgaver i lærebøker i matematikk

Abstract

Denne masterstudien har undersøkt programmeringsoppgavene i trykte lærebøker i faget matematikk 1T. Formålet med masteroppgaven er å vurdere hvilke muligheter elevene får til å arbeide med algoritmisk tenkning, problemløsning og matematikk, gjennom programmeringsoppgavene i de trykte lærebøkene. Disse fokusområdene er valgt, fordi de programmering nylig er blitt en del av matematikkfaget i norsk skole, og at programmering nevnes i tett sammenknytting med algoritmisk tenkning og problemløsning i læreplanen (Kunnskapsdepartementet, 2019b). For å undersøke programmeringsoppgavene er følgende forskningsspørsmål utviklet: 1. Hvilke muligheter for algoritmisk tenkning finnes i programmeringsoppgavene i de trykte lærebøkene i matematikk 1T? 2. Hvilke muligheter for kreativ resonnering finnes i programmeringsoppgavene i lærebøkene i matematikk 1T? 3. Hvilke muligheter for arbeid med matematiske kunnskapsområder finnes i programmeringsoppgavene i lærebøkene for matematikk 1T? Masterstudien er en kvalitativ dokumentanalyse av de trykte lærebøkene i faget matematikk 1T (MAT09-01). For å samle data og svare på forskningsspørsmålene har kvalitative og kvantitative metoder blitt benyttet. Som en del av arbeidet med forskningsspørsmål 1 har jeg undersøkt hvilken definisjon for algoritmisk tenkning som kan ha blitt benyttet i utarbeidelsen av læreplanen. Studiens bidrag er et rammeverk utviklet for å undersøke programmering i en norsk skolekontekst, i tråd med ordlyden i læreplanen for matematikk 1T. Funnene viser at elevene gis få muligheter til å arbeide med programmering, men at de programmeringsoppgavene som finnes gir muligheter til kreativ resonnering i omtrent 40% av oppgavene, både med et matematisk og et programmeringsteknisk fokus. Det ble funnet at 91% av programmeringsoppgavene ga mulighet for arbeid med algoritmebehandling, mens samtlige av bøkene mangler oppgaver om abstrahering. Elevene får flest muligheter til å arbeide med det matematiske kunnskapsområdet formler og variable størrelser.

Sentrale begreper i studien er lærebok, matematikkundervisning, programmering, kreativ og imitativ resonnering, algoritmisk tenkning og læreplan.

Programming has recently been implemented in the mathematics subject in norwegian curriculum. This master’s thesis has examined the programming tasks in three printet textbooks in a norwegian 11th grade mathematics subject, “theoretical mathematics”, matematics 1t. The purpose of this thesis is to assess the opportunities students get to engage with computational thinking, problem solving and mathematic, through the programming tasks in the printed textbooks. These three areas of study have been chosen because they are closely related to programming, in the new norwegian mathematics curriculum. To investigate the programming tasks, the following research questionshave been developed: In the programming tasks in the printed textbooks in a 11th grade mathematics subject… 1. …what possibilities are given to engage with computational thinking? 2. … what possibilities are given for creative reasoning? 3. … what possibilities are given for working with mathematical content knowledge? The master's study is a qualitative document analysis of the selected textbooks. In order to collect data and answer the research questions, qualitative and quantitative methods have been used. As part of the work on research question 1, I have investigated which definition of computational thinking may have been used in the design of the Norwegian national curriculum. The study's contribution is a framework developed to investigate programming in a Norwegian school context, in line with the intended curriculum for mathematics 1T. The findings show that students are given few opportunities to work with programming, but that the programming tasks that do exist provide opportunities for creative reasoning in approximately 40% of the tasks, with both a mathematical and a programming perspective. It was found that 91% of the programming tasks gave the opportunity to work with algorithmic thinking, while all three of the books lack tasks on abstraction. The students get the most opportunities to work with the mathematical knowledge area of formulas and variable quantities.

Key words: mathematics text book, programming, creative and imitative reasoning, computational thinking and curriculum.