Elevers resonneringsstrategi i arbeid med computational thinking

Abstract

Studien har undersøkt hvordan elever på 10.trinn resonnerer når de arbeider med computational thinking (CT) i geometri. Hensikten med studien er å undersøke resonneringsstrategiene til elevene innen tematikken CT i geometri ettersom at resonnering er en del av kompetansen og en grunnleggende ferdighet innen matematikk (Ball & Bass, 2003; Kilpatrick et al., 2001). Videre er også CT sentralt og nødvendig for samfunnet vi lever i (Román-González et al., 2017; Xu et al., 2022). Studien vil finne svar på følgende problemstilling: Hvilke resonneringsstrategier bruker elever på 10.trinn når de løser matematikkoppgaver med computational thinking i geometri? For å besvare problemstillingen er det benyttet en kvalitativ studie med en enkel instrumentell kasusstudie som forskningsmetode. Dataen kommer fra oppgavebasert intervju, med to og to elever som løste oppgavene sammen. Der løste de fire ulike oppgaver innen geometri, hvor noen oppgaver inneholdte programmering. Det ble benyttet videoopptak, lydopptak, opptak av skjerm og innsamling av løsninger på ark for å samle inn data. Totalt ti elever har deltatt i studien. Dataanalysen ble gjennomført deduktivt hvor resonneringsstrategiene ble undersøkt i lys av rammeverket til Lithner (2008) og arbeid med CT ble undersøkt i lys av komponentene fra forskningen til Kallia et al. (2021). Komponentene innen CT som er undersøkt er abstraksjon, dekomponering, algoritmisk tenkning, generalisering og mønstergjenkjenning. Funnene i studien viser at elever oftest benytter forhåndslærte prosedyrer i sine strategier. Elevene bruker oftest imiterende resonnement, hvor memorert, kjent AR og veiledet AR blir benyttet for å løse problemene. Det ble også gjort funn av kreativt resonnement. Innen CT benytter elevene abstraksjon, dekomponering, algoritmisk tenkning og mønstergjenkjenning.

Nøkkelord: resonnering, computational thinking, programmering, geometri

This study has investigated how 10th grade students use reasoning when they work with computational thinking (CT) in geometry. The purpose of the study is to examine the reasoning strategies of the students within the topic of CT in geometry since reasoning is part of the competence and a basic skill in mathematics (Ball & Bass, 2003; Kilpatrick et al., 2001). Furthermore, CT is also central and necessary for the society we live in (Román-González et al., 2017; Xu et al., 2022). The study will find answers to the following research question: What kind of reasoning strategies do pupils in 10th grade use when they solve mathematical tasks with computational thinking in geometry? To answer the problem, a qualitative study has been used with a single instrumental case study as a research method. The data comes from task-based interviews, with pairs of students who solved the tasks together. There they solved four different tasks in geometry, where some tasks included programming. Video recordings, audio recordings, screen recordings and collection of solutions on sheets of paper were used to collect data. A total of ten students have participated in the study. The data analysis was conducted deductively, reasoning strategies were examined through the lens of the framework of Lithner (2008) and work with CT was examined grounded in the components from the research of Kallia et al. (2021). The components of CT that have been investigated are abstraction, decomposition, algorithmic thinking, generalization and pattern recognition. The findings of the study show that students most often use pre-taught procedures in their strategies. The students most often use imitative reasoning, where memorized, familiar AR and guided AR are used to solve the problems. Discoveries of creative reasoning were also found. In CT, the students use abstraction, decomposition, algorithmic thinking and pattern recognition.

Keywords: reasoning, computational thinking, programming, geometry