Hoppa till textinnehållet -  - Tilll startsidans aktuella information och nytt på webbplatsen - 
Till CETIS startsida - 
 - Kontaktinformation - kortkommando Alt + 7Kontakt -   Sök på CETIS webbplats - kortkommando Alt + 4Sök  - 
Startsida CETIS Resursbank / Nyhetsbrevsarkiv / Dokumentation TiS 2017

Scratch
Programmering i Sratch

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 -  

Från LOGO till Scratch: en analys

Föreläsning med Lars Björklund, universitetslektor, Linköpings universitet

Målgrupper: Fritidshem, Förskola, Grundsärskola, Årskurs F‐3, Åk 4‐6, Åk 7‐9, Gymnasium, Skolledning

Från LOGO till SCRATCH: En historisk återblick med analys av de försök som har gjorts att införa digitala kompetenser i skolan.

Speciellt presenteras forskning kring programmering och förhoppningar om spridningseffekter av "datalogiskt" tänkande. Vilka positiva men även negativa effekter har man kunnat påvisa?

Historisk tillbakablick

Lars gav en historisk tillbakablick.
Lars Björklund

Lars inledde sin föreläsning med att visa en film om den första hel-elektroniska, programmerbara datorn ENIAC. Den blev klar för användning 1946 och då var det sex duktiga unga kvinnor som programmerade den. Den vägde 27 ton och tog upp en golvyta på 167 m2. Den krångliga programmeringen bestod av att först bryta ned de komplicerade fysikaliska formlerna till subrutiner och sedan bygga om datorn så att dessa utfördes i rätt ordning och på rätt sätt, ombyggnaden skedde med tusentals sladdar och strömbrytare. Projektet bekostades av den amerikanska militären.

I en modern dator sköts omkopplingen och styrningen av datorns olika beräkningsfunktioner av innehållet i ett elektroniskt minne och en programräknare. Läs gärna mer om ovanstående och se filmtrailen via länkarna längre ned på denna sida.

Lars tog oss vidare på en resa från programmeringens vagga till i dag. Han gjorde jämförelser mellan hur bedömning av skapande i ämnet bild kan gå till och huruvida vi kan dra nytta av dessa erfarenheter gällande bedömningen av datalogiskt tänkande, programmeringskunskaper och kreativitet.

Lars visade på olika forskningsrapporter och avslutade med ett antal viktiga frågor att beakta inför införandet av programmering och datalogiskt tänkande i undervisningen. Här presenteras några avsnitt ur Lars presentation. Gå gärna vidare och djupdyk i Lars presentation och följ fördjupningslänkarna.

Teknikämnets mål är att utveckla elevernas förmåga att:

  • identifiera och analysera tekniska lösningar utifrån ändamålsenlighet och funktion,
  • identifiera problem och behov som kan lösas med teknik och utarbeta förslag till lösningar,
  • använda teknikområdets begrepp och uttrycksformer,
  • värdera konsekvenser av olika teknikval för individ, samhälle och miljö, och
  • analysera drivkrafter bakom teknikutveckling och hur tekniken har förändrats över tid.

Vad och hur programmerar man

  • När man programmerar i maskinkod/binärkod måste man förstå vilka instruktioner som finns och hur processorn fungerar.
    (0001 1000)
  • Man kan låta en dator översätta namn på operationerna till binärkod och man programmerar då i assemblerkod.
    (LDA 1000 )
  • Komplicerade men ofta använda rutiner, t.ex. för att mata ut text till en skärm kan lagras i procedurer/subrutiner/funktioner och anropas med namn.
    (JSR PRINT)
  • Härifrån var steget inte långt till programmeringsspråk som Cobol BASIC, LOGO, PASCAL, ADA, C, Python, Java och kanske hundra till.
    (PRINT "HELLO")
  • När bildskärmarna kunde presentera grafiska bilder dyker visuella språk upp som t.ex blockspråken Alice och Scratch! 
    Lars ställer frågan: Lär man sig verkligen en dators funktion eller lär man sig använda ett digitalt verktyg?
    • Vad är skillnaden i att skapa ett spel i Scratch och att göra en presentation i Powerpoint eller en komplicerad algoritm i Excel?
    • Elever ser, enligt vissa studier, nämligen ibland ingen skillnad, allt är ju programmering!

Digitalisering av skolan 2016

Under lång tid hade förespråkare för en ökad it-användning i skolan svårt att påvisa positiva resultat på elevernas inlärning. Denna bild är under förändring.(Digitaliseringskommissionen, 2014)

 

Att införa programmering i förskola och grundskola kan i dagsläget inte sägas vila på vetenskaplig grund eftersom vetenskapligt granskad forskning saknas i Sverige.
(Förarbete till Nationell IT-strategi: Kjällander, Åkerfeldt, & Petersen, 2016, p. 34)

Men forsök att införa programmering i skolan har skett tidigare och forskning kring detta finns.

LOGO

På Wikipedia står det: LOGO är ett interaktivt programspråk som konstruerades framför allt för att beskriva sköldpaddsgrafik och att vara ett enkelt nybörjarspråk för barn.

I begynnelsen var LOGO: ett förhoppningsbaserat lärande

Eleverna skulle få möjlighet att utveckla förmågor och ett förhållningssätt som sedan skulle kunna överföras till andra ämnen och verksamheter. De skulle exempelvis kunna utveckla planeringsförmåga, kreativitet och andra högre kognitiva förmågor.

Teoretisk analys av förhoppningarna om högre kognitiva förmågor visade en blandad bild. Perkins och Salomon menade i ett par analyserande artiklar att för att uppnå de kognitiva effekter Papert (en av grundarna av LOGO) hoppats på, och senare Wing m.fl., skulle uppstå vid "Computational Thinking" antingen skapas genom lång och varierad träning, tusentals timmar i "the low route to transfer" eller genom att de explicit tränas i olika sammanhang "the high route to transfer" (Perkins, 1985; Perkins & Salomon, 1989; Salomon, 1984).

Inga av de studier som hade gemomförts hade haft mer än 50 timmar undervisning och ansågs därför heller inte kunna ge någon transfer eller utveckling av högre kognitiva förmågor (Palumbo, 1990). Trots dessa nedslående resultat spreds LOGO över världen!

Om Scratch

Scratch utvecklades i början av 2000-talet och 2014 lanserades Scratch 2.0. Scratch är ett programspråk och online community där du kan skapa egna interaktiva berättelser, spel och animationer. Man kan dela sina projekt med andra runt om i världen.

Utvärderingar av Code Club - Scratch m.m.

Randomised Controlled Trial of Code Clubs and Process Evaluation (2017) - National Foundation for Educational Research

The aim of the evaluation was to assess the impact of attending Code Club a year on children's computational thinking, programming skills, and attitudes towards computers and coding more generally, through a randomised controlled trial (RCT) design ca 500 pupils from 21 schools grade 5.

  • - Did not have an impact on pupils' computational thinking over and above changes that would have occurred anyway. (Bebras)
  • + Does significantly improve pupils' coding skills in Scratch, HTML/CSS, and Python.
  • - Code Club pupils being less interested in coding and learning about coding languages, at endpoint than at baseline.
  • - Does not impact on pupils' perceptions of their abilities in a range of transferable skills, such as following instructions and patterns, problem solving, learning about new things, and working with others.

Datalogiskt tänkande: det "nya" argumentet för programmering i skolan

We have come to realize that computer science offers not just useful software and hardware artifacts, but also an intellectual framework for thinking, what I call "computational thinking".
(Wing, 2014)

Computational Thinking is the thought processes involved in formulating a problem and expressing its solution in a way that a computer - human or machine - can effectively carry out.

Datalogiskt tänkande - ett förhoppningsbaserat, generellt sätt att lösa problem?

"CT (Computiational thinking) is a problem solving methodology that can be automated and transferred and applied across subjects"
(Barr & Stephenson, 2011).

Heinz (2015) beskriver datalogiskt tänkande som uppdelat i fyra underkategorier:

  • Att bryta ned ett problem i mindre delar, "Problem Decomposition"
  • Att hitta mönster, "The recognition of patterns"
  • Att skapa abstraktioner genom att generalisera de identifierade mönstren, "Abstraction - simplifying from the concrete to the general"
  • Att skapa algoritmer, "Making algorithms"

I England skapades i projektet Barefoot Computing (2014) en modell för datalogiskt tänkande

  • Logiskt tänkande: Vi kan genom att logiskt tänka som datorn följa ett program och resonera oss fram till resultat och eventuella fel.
  • Algoritmer är entydiga strukturerade steg för att lösa ett problem.
  • Nedbrytning i mindre delar hjälper oss att hantera komplexa situationer.
  • Mönsterigenkänning hjälper oss att finna likheter och kunna generalisera.
  • Abstraktion är viktigt för att dölja detaljer och sätta fokus på det viktiga.
  • Utvärdering är viktigt för att kunna göra goda val.

Man definierade också ett tillvägagångssätt

Barefoot Computing

Utforskande - Skapande - Felsökning - Uthållighet - Samarbete

Att jämföra med

Designprocess

Problemidentifiering - Idé - Planering - Konstruktion - Utprövning - Modifiering

och

Naturvetenskaplig metod

Frågeställning eller problem - Insamling av information - Formulera en hypotes - Prövning av hypotesen - Registrering och analys av data - Dra en slutsats - Acceptera eller avvisa hypotesen

Bedömning av Problemlösningsförmåga, kreativitet

Det finns inga vedertagna generella lösningar och metoder för teknisk utveckling (design) och problemlösning men styrdokumenten kräver ändå en progression av elevens konstruerande och skapande förmåga = kreativitet!

Vanligen bedömer vi produkten, medan processen är mer besvärlig!

Bedömning - Att utvärdera ett Scratch-projekt: "Produkten"

Skärmdump

Lars har själv testat att programmera i Scratch och visade på hur man via webbplatsen DrScratch kan utvärdera sitt Scratch-projekt tekniska kvalitet och få en bedömning av sina Scratch-kunskaper.

Kan man verkligen bedöma kreativitet?

  • Hur utvecklar man "kreativitet"
  • Hur bedömer man den ? Ja! Vi antar att professionella lärare kan eller kan lära sig bedöma kreativitet, men att det ofta är en tyst (subjektiv) kunskap byggd på erfarenhet!

Lars gjorde jämförelser med bedömning i bild.

Lars presenterade här Lars Lindströms instrument för att mäta kreativitet i Bildämnet och reflekterade över om specifikt Lindströms processkriterier skulle kunna användas för att bedöma elevers programmerande. Som avslutning presenterade han några forskningsresultat som kanske har bäring på detta nya undervisningsområde.

Det implicita minnessystemets betydelse för skapande verksamhet, design och innovation

  • Förmåga att "känna igen" problem och återanvända gamla erfarenheter leder till "forward reasoning".
  • Förmåga att se vad som är relevant, värdefullt, intressant.
  • Inkubation, implicit bearbetning av mönster.
  • Att miljön blir viktig, att få misslyckas och ta risker.
  • Vikten av uppövande av teknik och närhet till material och verktyg.
  • Handledarens roll för bedömning och överföring av tyst kunskap.

Intressanta frågor inför hösten 2018

Lars avslutade sin föreläsning med ett antal frågor att fundera på:

  • Vad driver skolutvecklingen inom fältet IKT och digitalisering?
  • Vetenskap? och beprövad erfarenhet?
  • Vilken roll har de kommersiella aktörerna i den här utvecklingen?
  • Är det förhoppningsbaserade argument som styr skolans satsning på digitalisering och programmering för alla.
  • Kan man lära sig något av den forskning som gjorts?
  • Kan vi skapa strategier som kan hjälpa lärare att möta de nya krav de ställs inför med de nya kursplanerna?
  • Kan man styra fortbildning och läromedel så att de problem som tidigare har rapporterats kan mildras.

Lars Björklunds presentation

Från LOGO till SCRATCH: en analys, Lars Björklund (pdf)

Referenser:

Relaterade länkar

 


Sammanställning och foto: Christina Wallnér

 - TillbakaTillbaka  -    UppUpp  -