Karin Stolpe
Programmering – elever blir bra på det de övar!
Text: Karin stolpe, NATDID
Foto: Katarina Rehder, CETIS
Utdrag ur CETIS nyhetsbrev nr 1, februari 2018
Programmering blir ett nytt kunskapsinnehåll i grundskolans teknikämne. Från höstterminen 2018 ska alla elever möta programmering i undervisningen. Det handlar framför allt om att styra föremål och konstruktioner med hjälp av programmering (Lgr 11, reviderad 2017). Just nu pågår runt om i landet en febril aktivitet för att försöka förstå vad de nya skrivningarna i läroplanen innebär och hur de ska iscensättas i klassrummet.
Men låt oss stanna upp och fundera över det uppdrag vi har i skolan. Enligt Skollagen (2010:800) ska utbildningen vila på vetenskaplig grund och beprövad erfarenhet. Vad säger då den forskning som finns om programmering i skolan? Jag har läst ett åttiotal forskningsartiklar om programmering i grundskolan som en del i att skriva en forskningsöversikt. Här presenterar jag några av de fynd som jag har gjort och sätter dem i ett sammanhang.
Programmering i skolan är inget nytt fenomen
Det första som jag kan konstatera är att det inte är något nytt fenomen att införa programmering i skolan. Redan på 1980-talet, i samband med lanseringen av de första persondatorerna, kom idéerna om att elever borde lära sig programmera. En av förespråkarna var Seymour Papert som var datavetare och pedagog. Han var verksam vid MIT (Massachusetts Institute of Technology) i USA, där han utvecklade programmeringsspråket Logo. Logo var tänkt att användas som ett redskap för att utveckla barns tänkande och problemlösningsförmåga.
När effekterna av programmeringen skulle utvärderas, visade det sig dock att resultaten inte blev så positiva som Papert och hans kollegor hade hoppats. En större tvåårig studie lyckades exempelvis inte hitta någon evidens för att elever lyckades överföra sina kunskaper från programmering till andra situationer (Pea, Hawkins & Kurland, 1987).
Trots de nedslående resultaten införde många länder Logo i undervisningen under slutet av 1980- och början av 1990-talet. Det gav också möjlighet till fler forskningsstudier. I samma veva lanserades också det nya systemet Lego Mindstorm, vilket gav nya möjligheter att arbeta med programmering i skolmiljön.
Under den här perioden tog också IT-branschen fart över världen. Efterfrågan på programmerare växte sig stor under 1990-talet. Men vid millennieskiftet sprack IT-bubblan, vilket ledde till nedläggningar av teknik- och IT-företag. Men samhället hade gått in i ett nytt skede. Programmerare fortsatte trots finanskrisen att vara eftertraktade på arbetsmarknaden. Företag som Microsoft och Apple började växa sig stora och började också bekymra sig över att alltför få ungdomar sökte sig till utbildningar inom data och programmering.
Datalogiskt tänkande som generell förmåga?
Som ett led i att upprätta duktiga programmerares rykte beskrev Jeanette Wing den förmåga som duktiga programmerare som computational thinking (Wing, 2006). På svenska brukar begreppet datalogiskt tänkande användas. Genom detta begrepp ville Jeanette Wing beskriva de olika förmågor som krävs av en skicklig programmerare. Det är exempelvis problemlösningsförmåga, logiskt tänkande, förmåga att se mönster, kreativt tänkande och förmåga att tänka abstrakt.
Men som begreppet har kommit att användas i de senaste årens forskning och debatt kring programmering i skolan, så har en glidning skett. När Jeanette Wing talade om datalogiskt tänkande som ett samlingsnamn för de förmågor en programmerare har, så har andra vänt på det.
Det innebär att såväl forskare som politiker och verksamma inom skolan pratar om att vi kan utveckla datalogiskt tänkande genom att programmera. Men finner forskarna då någon evidens för att så skulle vara fallet? Det enkla svaret är nej.
Att programmera leder inte till datalogiskt tänkande
Flera studier visar att elever bara marginellt, om ens alls, utvecklar sin mer generella förmåga att till exempel lösa problem och tänka logiskt (Kalelioğlu, 2015; Kalelioğlu & Gülbahar, 2014; Straw, Bamford & Styles, 2017; Sullivan & Heffernan, 2016).
Eleverna lär sig dock att hantera de digitala verktyg som de får öva på att använda sig av i skolan. Elever som får arbeta med att programmera med hjälp av Scratch blir bättre på att lösa uppgifter i Scratch. Det betyder att det som eleverna får öva på, det blir de också bättre på.
Forskningen visar också att det är svårt för eleverna att överföra sina kunskaper till andra sammanhang. Det handlar både om när eleverna byter programmeringsmiljö och när de ska tillämpa sina kunskaper i situationer som inte alls handlar om programmering. Det verkar alltså som att det kanske finns en övertro bland somliga för vad programmering faktiskt ska kunna bidra med.
Däremot kan elever lära sig att förstå exempelvis tekniska system genom att arbeta med programmering. Elever som var 11-12 år fick i uppgift att programmera en robot så att den kunde hitta till en "ö" (Slangen, van Keulen & Gravemeijer, 2011). Roboten fick inte köra in i saker på vägen. Väl framme vid ön skulle den stanna och höja en flagga. I det här fallet behövde eleverna förstå hur robotens sensorer samverkade med det program som de skrev. De behövde också förstå att deras program måste vara anpassat efter var på roboten sensorn var fäst. Sammantaget ledde detta till att eleverna fick resonera i termer av input, process och output och hur olika komponenter samverkade med varandra.
En av Skolverkets fortbildningsdagar i datalogiskt tänkande för lärare.
Kritiskt förhållningssätt viktigt när programmering blir undervisningsinnehåll
När nu programmering ska bli undervisningsinnehåll vill jag därför dra slutsatsen att vi behöver skynda långsamt. Vi har fortfarande inte tillräckligt med stöd i forskningen för hur bra programmeringsundervisning går till. Vi behöver också återkomma till didaktikens frågor. Vad är det vi vill att eleverna ska lära sig och varför? Eftersom det tar tid att lära eleverna att hantera de digitala verktygen behöver det finnas mer övergripande mål med programmeringen. Det kan handla om att förstå hur människan och tekniken samverkar eller hur samhällsutvecklingen påverkas av den digitala tekniken. I det samtalet blir lärarens roll extra viktig. Det blir än mer centralt att läraren intar en aktiv roll i arbetet med programmering så att eleverna ser relevansen. Risken finns annars att programmering blir ett isolerat innehåll som kan checkas av, istället för att bli en relevant och intressant ingång för att arbeta med teknikämnets alla delar.
Referenser
Referenser Kalelioğlu, F. (2015). A new way of teaching programming skills to K-12 students: Code.org. Computers in Human Behavior. 52: 200-210.
Kalelioğlu, F. & Gülbahar, Y. (2014). The effects of teaching programming via Scratch on Problem Solving Skills: A discussion from learners' perspective. Informatics in Education. 13(1): 33-50.
Pea, R. D., Kurland, D. M., & Hawkins, J. (1987). LOGO and the Developments of Thinking Skills. In R. D. Pea & K. Shengold (Eds.), Mirrrors of Minds: Patterns of Experience (pp. 178-197). Norwood, N.J.: Ablex Publishing Co.
Slangen, L., van Keulen, H., & Gravemeijer, K. (2011). What pupils can learn from working with robotic direct manipulation environments. International Journal of Technology and Design Education, 21(4), 449-469.
Straw, S., Bamford, S., & Styles, B. (2017). Randomised controlled trial and process evaluation of code clubs. Slough: NFER.
Sullivan, F. R., & Heffernan, J. (2016). Robotic Construction Kits as Computational Manipulatives for Learning in the STEM Disciplines. Journal of Research on Technology in Education, 48(2), 105-128.
Wing, J. M. (2006). Computational Thinking. Communication of the ACM, 49(3), 33-35.
Tillbaka
Linköpings universitet, CETISCampus Norrköping, 601 74 Norrköping