Print("Programmering i matematikk")

Abstract

Med innføringen av kompetanseløftet, LK20, ble programmering integrert i flere fag, spesielt i matematikk. Denne masteroppgaven undersøker hvordan programmering er implementert i lærebøker for matematikk på 10. trinn. Studien fokuserer spesielt på implementeringen av kompetansemålet for 10.trinn, der elevene skal bruke programmering som et verktøy for å utforske matematiske egenskaper og sammenhenger. Forskningsspørsmålet er: Hvordan har norske lærebøker for matematikk på 10.trinn programmering som et verktøy i matematikk?

Tidligere forskning på læringsutbytte av programmering i matematikkundervisning har vist varierende resultater. Likevel er det mangel på forskning som undersøker hvordan programmering skal anvendes og hvilket læringsutbytte programmering har i matematikkundervisning. Hensikten med denne studien er å få innsikt i hvordan programmering blir brukt i matematikk, og løfte diskusjonen om i hvilken grad programmering kan være et verktøy for å lære matematikk.

Forskningsmetoden som er benyttet er en kvalitativ innholdsanalyse av programmeringsinnholdet i lærebøkene Maximum 10, Matemagisk 10 og Matematikk 10. Datamaterialet ble analysert ved å bruke en tilpasset versjon av analyseskjema til Charalambous et al. (2010). Analyseskjema består av en horisontal og en vertikal analyse. I den horisontale analysen ble omfanget og struktureringen av programmeringsoppgavene analysert. Den vertikale analysen var teoridrevet, og baserte seg på to rammeverk; rammeverk for kobling forholdet mellom programmering og matematikk utviklet av Kilhamn et al. (2021), og PRIMM (Coleman, 2021), for å analysere hva oppgaven ba elevene gjøre. De to rammeverkene, sammen med teori om algoritmisk tenkning og programmering i skolen, vil danne det teoretiske grunnlaget for studien.

Den horisontale analysen viser at det er stor forskjell på vektleggingen av programmering i lærebøkene. Matemagisk 10 har dobbelt så mange oppgaver med programmering som Maximum 10 og Matematikk 10. Til tross for ulik mengde er den dominerende praksisen å benytte programmering i sammenheng med funksjoner. Den vertikale analysen viser at programmeringsoppgavene er koblet til matematikk, og at den dominerende praksisen er å bruke programmering som et verktøy for å effektivisere matematiske handlinger. Det er dog få oppgaver som kategoriseres som programmering som verktøy for å utforske matematikk, noe som er interessant fordi kompetansemålet for matematikk etter 10. trinn tilsier at elevene skal utforske matematiske egenskaper og sammenhenger gjennom programmering.

With the introduction of the Knowledge Promotion Reform (2020), programming has been integrated into several subjects, especially mathematics. This master’s thesis investigates how programming is implemented in mathematics textbooks for the 10th grade. The study focuses on the competence aim that requires pupils to use programming as a tool to explore mathematical properties and connections, and how this is potentially implemented in textbooks. The research question is: How have Norwegian mathematics textbooks for the 10th grade implemented programming with a focus on programming as a tool?

Research on the learning outcomes of programming in mathematics education has shown mixed results. However, there is still a lack of research on how to use programming in mathematics education and its effects. This study's purpose is to gain insight into how programming is used in mathematics and to promote the discussion of whether programming can be a medium to learn mathematics.

The research method used was a qualitative content analysis of the programming content in the textbooks Maximum 10, Matemagisk 10, and Matematikk 10. The data were analyzed using an adapted version of the analysis framework by Charalambous et al. (2010). The framework consists of a horizontal and a vertical analysis. In the horizontal analysis, the scope and structure of the programming tasks were analyzed. The vertical analysis was theory-driven and based on two frameworks: the framework for connecting programming and mathematics developed by Kilhamn et al. (2021), and PRIMM (Coleman, 2021).

These two frameworks, along with theories of computational thinking and programming in education, form the theoretical foundation for the study.

The horizontal analysis implies significant differences in the emphasis on programming in the textbooks. Matemagisk 10 has twice as many programming tasks as Maximum 10 and Matematikk 10. Despite the varying quantities, the dominant practice is to use programming in relation to functions. The vertical analysis indicates that the programming tasks are connected to mathematics and that the dominant practice is to use programming as a tool to make mathematical operations efficient. However, there are few tasks categorized as using programming as a tool to explore mathematics. This finding is intriguing as it does not align with the competence aim for mathematics after the 10th grade.