2. Bakgrund
Nedan presenteras information som beskriver aspekter utifrån det valda forskningsområdet för att skapa en förståelse för ämnet.
2.1 Programmering
Mannila (2017, s.63–74) förklarar att kodning är ett begrepp som kan användas synonymt med programmering. Hon vill å andra sidan poängtera att programmering handlar om mer än bara koder. Risken är annars stor att slutprodukten, alltså koden, enbart blir det väsentliga.
Hon beskriver istället programmering som ett processarbete där man behöver gå igenom olika faser för att hitta en lösning till ett problem. De olika faserna innefattar bland annat att
problemet analyseras, delas upp i mindre hanterbara delar samt att en modell utformas för lösningen. Först därefter skapas koden i ett språk som datorn kan tolka för att kunna köra programmet. Koden som är en uppsättning av instruktioner och bildar ett program kan göras på en mängd olika programmeringsspråk. Alla program och typer av data representeras dock som ettor och nollor i datorn eftersom programmeringsspråket översätts till ett språk som kallas för maskinkod. Det är ett språk som datorn kan förstå, men som är svårt för människor.
Programmeringsspråket används därför bara för att människan enklare ska kunna skriva och läsa samt inte vara så arbetsdrygt. Det finns flera olika programmeringsspråk, som
exempelvis Java, Python och Scratch.
Skolverket betonar dessutom (2017a, s.8–10) i kommentarmaterialet ”få syn på digitaliseringen på grundskolenivå” att programmering inbegriper mer än att koda.
I programmering ingår att skriva kod, vilket har stora likheter med generell
problemlösning. Det handlar bland annat om problemformulering, att välja lösning, att pröva och ompröva samt att dokumentera. Men programmering ska ses i ett vidare perspektiv som även omfattar kreativt skapande, styrning och reglering, simulering samt demokratiska dimensioner. Det här vidare perspektivet på
programmering är en viktig utgångspunkt i undervisningen och programmering ingår därmed i alla aspekter av digital kompetens (Skolverket, 2017a, s.8–9).
Vidare framhålls det inga specifika programmeringsspråk i läro-och kursplanerna. Det beror på att programmering ständigt utvecklas och programmeringsspråk ersätts av nya.
Undervisningen ska istället ge eleverna en generell förståelse för programmering och hur det kan påverka omvärlden.
Åkerfeldt (2018, s.74–77) lyfter fram begreppet datalogiskt tänkande, vilket är en svensk översättning av den engelska termen computional thinking. Det är ett begrepp som inte finns med i styrdokumenten men som är vanligt förekommande när programmering diskuteras i utbildningssammanhang. Hon menar att programmering kan ses som ett tillvägagångssätt att öva på datalogiskt tänkande. Det datalogiska tänkandet utgör en grund för datavetenskap, men behöver dock inte alltid förknippas till datorer eller andra digitala enheter. Det innebär
3 framförallt att bryta ner ett problem i mindre delar och forma en lösning i olika steg samt hur dessa ska utformas. Wing (2006, s.33–35) betonar i sin artikel att kärnan i datalogiskt
tänkande bland annat är problemlösning och att tänka abstrakt på flera nivåer. Hon menar att det handlar om att kunna formulera ett problem på ett sätt som gör det möjligt att använda sig av beräkningar för att lösa det. Det är förmågor som alla kan lära sig enligt henne och även något som människor bör ägna sig åt då vi lever i en alltmer digitaliserad värld. Vidare lyfter hon att det är viktigt att vara medveten om hur vi kan ta hjälp av datorer för att förverkliga våra idéer.
2.2 Programmeringens historia i skolan
Mannila (2017, s.91) skriver att datavetaren Alan Perlis redan under 1960-talet menade att programmering borde vara en del av allmänbildningen då det är ett sätt att förstå teorin bakom beräkningar. Han hävdade att möjligheterna att automatisera utförandet av en process genom programmering skulle komma att skapa stora förändringar i vårt samhälle. Tillgången på datorer var dock begränsad under denna tid, men under mitten av 1970-talet blev det allt vanligare för elever och studenter att få åtkomst till datorer (Mannila 2017, s.91).
Datalära skrevs in i kursplanen med fokus på läran om datorer i läroplanen för grundskolan med inriktning mot högstadiet under 1980-talet och Lgr80 i Matematik, samhällskunskap och naturorienterande ämnen. Citerat ur Lgr80 i naturorienterande ämnen står följande “Datorn, dess utveckling och konsekvenser för människan och samhället” samt samhällskunskapliga ämnen ”Datorisering och dess konsekvenser för individ och samhälle, i synnerlighet för arbetsförhållanden och sysselsättning” (Lgr80, refererad i Manilla, 2017, s.95).
Kjällander m.fl. (2016, s.8) skriver att från Lgr80 fram till revideringen år 2018 av läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet 20111 har inte programmering omnämnts i läroplanen för grundskolan utan fokus har legat på att använda datorn som en pedagogisk resurs och verktyg för till exempel informationssökande. Vid införandet av Lgr11
synliggjordes vikten av digitala kunskaper och användandet av modern teknik (SOU 2014:13, s.189). Vidare år 2012 infördes digitaliseringskommissionen av regeringen (Heintz &
Mannila 2018, s.2). Kommissionen grundades för att möjliggöra riktlinjer mot ett digitalt samhälle. Inom dessa riktlinjer lyftes behovet av en ökad digital kompetens i skolan fram samt ett behov av att inkludera programmering i skolan. SOU (2014:13, s.189) poängterar att kommissionen ansåg att dåvarande styrdokument inte hade tillgodosett behovet som
teknikutvecklingen och samhällsomvandlingen frambringade. De kunde heller inte garantera en likvärdig undervisning gällande digital kompetens. Kommissionen menade också att införandet av programmering bör ske som en del av redan existerande ämnen: teknik, matematik, slöjd, bild, samhällskunskap, historia och svenska (SOU 2014:13, s.191). Detta för att stärka kreativ problemlösning samt logiskt tänkande. År 2015 fick Skolverket i uppdrag att revidera styrdokumenten enligt kommissionens förslag och år 2017 kom
1 Fortsättningsvis förkortas läroplanen för grundskola, förskoleklassen och fritidshemmet 2011 till Lgr11.
4 revideringen där digital kompetens samt programmering tillämpades som började gälla år 2018.
2.3 Läroplanen och kommentarmaterialet för teknikämnet
Lgr11 reviderades år 2019 och är den aktuella läroplanen idag. I juli 2022 träder en ny läroplan i kraft som heter läroplanen för grundskola, förskoleklassen och fritidshemmet år 20222. Den nya läroplanen samt tillhörande kommentarmaterial finns redan tillgänglig för allmänheten och därför har vi valt att förhålla oss till den. Det finns å andra sidan inga förändringar i innebörden av det centrala innehållet om programmering från Lgr11 och detta gäller också för kommentarmaterialet (Skolverket, 2017b, s.17; Skolverket, 2019, s.294;
Skolverket, 2021a, s.20; Skolverket 2022, s.3).
2.3.1 Lgr22
I läroplanen inom ämnet teknik står det hur tekniken har påverkat samhället och människan och fortfarande gör med sin ständiga utveckling. Eleverna ska utveckla ett intresse för tekniken, hur den används och fungerar. Dessutom ska tekniken bidra till ökad förståelse vid problemlösningar, kunna jobba innovativt samt skapa en medvetenhet (Skolverket, 2022, s.1).
Syftet från Lgr22 är följande:
- “förmåga att reflektera över olika val av tekniska lösningar, deras konsekvenser för individen, samhället och miljön samt hur tekniken har förändrats över tid,
- kunskaper om tekniska lösningar och hur ingående delar samverkar för att uppnå̊
ändamålsenlighet och funktion, och
- förmåga att genomföra teknikutvecklings- och konstruktionsarbeten.”
(Skolverket, 2022, s.1)
I det centrala innehållet för årskurs 4–6 nämns begreppet programmering en gång enligt följande:
“Styrning av egna konstruktioner eller andra föremål med programmering.”
(Skolverket, 2022, s.3)
2.3.2 Kommentarmaterialet för teknik i Lgr22
Till alla kursplaner finns ett kommentarmaterial med avsikten att ge en bredare och djupare förståelse för de ställningstaganden och urval som kursplanerna baseras på.
Kommentarmaterialet syftar också till att beskriva hur det centrala innehållet utvecklas över
2 Fortsättningsvis förkortas läroplanen för grundskola, förskoleklassen och fritidshemmet 2022 till Lgr22.
5 årskurserna och vad lärarna kan lägga fokus på vid bedömning utifrån kunskapskraven
(Skolverket, 2021a, s. 4).
Det går att utläsa i Lgr22 (Skolverket, 2022, s.3) att eleverna ska genomföra “styrning av egna konstruktioner eller andra föremål med programmering”. Det innebär enligt
kommentarmaterialet att eleverna ska ges möjlighet att arbeta med en konstruktion virtuellt eller fysiskt där något som kan programmeras ingår som en del av arbetet. Det kan
exempelvis vara något som kan röra på sig på ett visst sätt genom programmering (Skolverket, 2021a, s.20).
2.4 Kompetensutveckling
Kompetensutveckling ger upphov till kvalificerat lärande, skriver Illeris (2013, s.77). Han menar att kvalificerat lärande måste uppnå de krav och förväntningar som finns på den kunskapen som varje individ ska ta del av och lära sig. Kompetens och lärande har ett nära samband när det handlar om utveckling, eftersom det möjliggör nya kvalifikationer inom det område som önskas utvecklas (Illeris 2013, s.77). Den tidigare och den nya kunskapen speglar sedan resultatet i den nya kompetensen som individen har uppnått. Alla besitter olika färdigheter men när vi vill utvecklas måste kunskap sättas i relation till kompetensen samt att den nya kännedomen är relaterad till individens tidigare erfarenheter (Illeris, 2013, s. 77–79).
Inom skolan har huvudmannen ett tydligt ansvar att ge personalen möjligheten till
kompetensutveckling enligt Skollagen (SFS 2010:800, kap 2, 34§). Rektorn ansvarar för att välja ut vilken kompetensutveckling som är mest relevant för lärarna. Likaså ska rektorn erbjuda kompetensutveckling till pedagogerna för att de ska kunna upprätthålla ett pedagogiskt förhållningssätt (Skolverket 2021b, kap 2).
2.4.1 Projekt inom kompetensutveckling
Ifous3 är ett forsknings – och utvecklingsprogram som skapades för att bidra med en
fördjupad kunskap om hur programmering kan utformas och användas i undervisningen för lärare (Ifous Rapportserie, 2020, s.5). Ifous har ett program som kallas för FoU-programmet där syftet är att lärarna ska få en möjlighet att förbättra digital kompetens inom
programmering samt att applicera programmeringen i främst teknikämnet genom att använda sig av programmeringsdidaktik. Målet var också att huvudmännen som deltog i projektet skulle skapa en förståelse för programmering i skolan och sedan utforma en modell som främjar programmering i undervisningen (Ifous Rapportserie, 2020, s.7). Projektet startade år 2017 och pågick under tre år. Årskurserna som projektet inriktade sig mot var F-9 där 135 lärare, rektorer och huvudmän medverkade.
Projektet utgick ifrån utvecklingsgrupper där deltagarna fick utföra projektets olika delar.
Den största oron som fanns i grupperna innan kompetensutveckling började var tolkningen av läroplanen som reviderades år 2018, där programmering tillkom. Lärare och rektorer
3 Ifous är en förkortning av följande: innovation, forskning och utveckling i skola och förskola.
6 uttryckte också att de inte hade någon kunskap om programmering när projektet startade och det fanns ett stressmoment över deras egen kompetens (Ifous Rapportserie,2020, s.19). I utvecklingsgrupperna fick de ta del av material till undervisningen och utbildas för att skapa en förståelse om programmering. De fick också öva på att planera lektioner individuellt samt tillsammans med kollegor. Grupperna fick också tid att diskutera vilka digitala verktyg som skolorna kan köpa in samt diskutera hur deras ämneskunskap kan appliceras i undervisningen med programmering (Ifous Rapportserie, 2020, s.14).
Av de pedagoger som deltog kunde man se en tydlig skillnad på deras tänkande inom programmering som nu var mer forskningsbaserad. Efter två år hade utvecklingsgrupperna generellt svårt att se deras egen progression inom programmering. De svårigheter som var svårast att förstå var att väva in programmeringen i undervisningen och sätta det i olika sammanhang. Å andra sidan hade utvecklingsgrupperna fått en större förståelse kring vad programmering är och hur de kunde använda det. En utmaning som lärarna upplevde var att själva lära sig programmering och sedan våga tro på att kunskapen räcker för att lära ut till eleverna, skriver Ifous Rapportserie (2020, s. 22). När projektet slutfördes efter tre år hade utvecklingsgrupperna en positiv inställning till programmering och de ville fortsätta med kollegialt arbete. Under projektets gång kunde man också se en ökning inom programmering i undervisningen på skolorna som deltog, vilket resulterade i att skolorna låg över statens medelvärde inom programmering.
Ifous Rapportserie (2020, s.32) uttrycker att deras mål med FoU-programmet hade uppnåtts och att lärarna upplevde en större säkerhet kring att undervisa om programmering. Resultatet av FoU-programmet var positiv vid utvärderingen. Parametrar som hade en stor betydelse för dessa goda resultat, var följande:
● Gemensam implementering av programmering
● Avsatta resurser
● Tydliga mål som gick att utvärdera
● Tid
● Tillgång till teknik
● Rektorns engagemang