Elevernas föreställning om programmering och koppling till teknikämnet

Före-ställningarna kategoriserades på följande sätt, 3. Fysisk handling, 4. Att styra, teknik vs. matematik, 5. Programmerade artefakter, 6. Programmeringens betydelse nu och i framtiden

Det fanns stora skillnader mellan eleverna när de förklarade vad de tänkte på gällande begreppet programmering. ”Att styra” är den mest förekommande föreställningen för vad programmering är då 10 av 12 elever uttrycker det. Däremot finns det skillnader i hur eleverna ser på att styra. Ut-gångpunkten med att styra är för flera av eleverna med utgångspunkt från ämnet teknik, att styra eller reglera en artefakt. De som inte uttrycker sig inom ramen för teknikämnet gör det från mate-matiken, att styrningen snarare handlar om hur programmering görs med grundläggande kunskaper gällande exempelvis programmeringsspråk.

Det finns en uppdelning av elevernas föreställningar, som går att härleda till om de går i klass 3A eller klass 3B under alla frågor om programmering i intervjun. 3A har svårare att beskriva pro-grammering i ett större perspektiv och i samband till artefakter. Det visade sig genom att hälften av eleverna inte svarar på vad programmering är eller enbart nämner grundläggande begrepp inom programmering. Det blir en stor skillnad jämfört med 3B som förklarar koncist med att styra före-mål och gör en direkt koppling mellan artefakter, människan och programmering. De använder även sina föreställningar om programmering under hela intervjun. Eleverna förklarar sina före-ställningar med utgångspunkt i vad det erfarit under sina lektioner med programmering. Därmed blir Svenssons (2011) avhandling återigen relevant i relation till den här studien. Svensson (2011) menar, som tidigare nämnt, att undervisningen är mycket betydelsefull för hur elevers föreställ-ningar blir och vilka egna slutsatser eleverna klarar av att göra. Min tolkning med avstamp från Svenssons studie är att därför att föreställningarna skiljer sig inte mellan varje elev, utan de likheter som uppmärksammas är mellan eleverna i samma klass och skillnaderna är mellan klasserna. Det kan vara en möjlig anledning till att skillnaderna mellan 3A och 3Bs föreställningar fortsätter sär-skiljas om programmering. Det märks exempelvis i samband med att eleverna ska förklara de fy-siska föremålen som är programmerade (Bild 2-4,7-8). Majoriteten i 3A förklarar att föremålen är programmerade och inte tillhör teknik, medan eleverna i 3B uppger att de är båda delar.

Fler skillnader som märks i variationerna om programmering är att 3A relaterar programmerade artefakter till att fysiskt trycka och specifika programmeringsbegrepp med utgångspunkt i mate-matematiken, medan 3B fokuserar på att programmering är att styra artefakten och artefakten är tekniken.

42

Axell (2017) skriver om forskning som visat att elevers föreställningar om teknik är begränsad, vilket även märks att det är till viss del i den här studien. Betydelsen att få en helhetsbild av om-rådet, programmering, är betydelsefullt. Svensson (2011) menar att eleverna ska få känslan av sammanhang av ämnet, för att kunna applicera sina kunskaper i olika kontexter. Deras föreställ-ningar ger också en indikation om hur de kan sätta in programmering i olika sammanhang. Flera av eleverna kan dra slutsatser och se samband så som att programmeringen är likartad i olika arte-fakter. Därtill är det flera elever som ger ett vidare perspektiv och en större reflektion kring pro-grammering. Det visar sig genom att eleverna samtala om programmering i relation till teknik, tekniska system men också olika funktioner i program.

Det sociokulturella perspektivet (Säljö, 2013) går att knyta an till att eleverna i 3B använder sig utav sina kulturella redskap, för att applicera det i flera olika kontexter. En möjlig orsak till att eleverna i 3A inte upplevs lika trygga i samtal om programmering, kan bero på att de har fått andra kulturella redskap med sig om programmering som inte gick att applicera i sambandet med de programmerade fysiska artefakter som visades. I förbindelse till Svenssons studie (2007), visar det återigen att om eleven har svårt att definiera begrepp så är det också svårare att sätta in det i nya men liknande sammanhang.

Resultatet visar en gemensam förställning om att programmering handlar om att människan fysiskt trycker på en artefakts knapp och då utförs en programmering. Det är framförallt i samband med de fysiska artefakterna som visas under intervjun; robot, Blue-bot, fjärrkontroll, mobiltelefon och robotgräsklippare som eleverna förklarar med motiveringen att artefakten har knappar som går att trycka på. Några elever använder också det som ett argument för varför inte exempelvis ett löv är programmerat. På olika sätt går det att se likheter med Åkerfeldt m.fl. (2018) som betonar att mycket hanterande av digital teknik sker i slentrian, vilket kan relateras till att eleverna ser pro-grammering som ”att trycka på knappar”. Däremot visar specifikt en elev förståelse om att Google är programmerat, vilket gör det intressant att uppmärksamma. Det här är också i överensstämmelse med Robertson m.fl. (2017) resultat där eleverna vet hur en artefakt används men inte hur den är programmerad och vad det är som styr.

I den här studien blev det också tydligt att eleverna framförallt i 3A har fått träna på det datalogiska tänkandet i programmering som Åkerfeldt m.fl. (2018) beskriver vikten av att använda. Det märks i samband med att eleverna förklarar programmering genom att först reflektera över hur program-meringen ska göras, för att sedan trycka in en viss kod, artefakten utför handlingen precist och som till sist når ett slutmål. Förmågan att skapa sammanhang och att sekvensera menar Kazakoff

& Bers (2014) ökar om robotik används i klassrummet. Det är intressant med tanke på de likheter som uppenbarar sig deras studie är jämfört med den här studien att eleverna samtalar om sekven-sering i samband med programmering men också att 3A uttrycker själva att de har programmerat både varandra och i matematikböckerna, medan 3B hänvisar enbart till matematikböckerna.

Barker och Ansorge (2007) har likt Kazakoff & Bers (2014) fått fram resultat som visar att arbete med robotik medför kunskaper om programmering i många olika ämnen och kontexten. Ingen av klasserna hade arbetat särskilt mycket med robotik och det framkommer också att 3B har vissa begränsningar i deras föreställningar om programmering, exempelvis att människor inte går att

43

programmera. Trots att 3B ger uttryck för att programmering är teknik, att styra en artefakt och att en artefakt är teknik. De relaterar trots allt till matematikämnet eftersom de menar att de arbetat i matematikboken. Deras föreställningar som både berör grundläggande begreppet kod, anser att programmering tillhör skolämnet matematik. Med anledning av detta hade en fysisk robot kunnat ge ännu större förutsättningar till att ha ämnesöverskridande föreställningar och se tydligare sam-band med matematiken, vilket studien som Barker & Ansorge (2007) och även den sammanställ-ning som Heintz m.fl. (2015) gjort, visar på de positiva effekterna av att använda robotik i under-visningen.

I det centrala innehållet för teknik i årskurs 1-3, står det att elever ska kunna styra föremål med hjälp av programmering (Skolverket, 2019). Det innebär med andra ord att eleverna ska veta att de är människan som är en aktiv producent. Kjällanders (2016) resultat visar att barn även i för-skoleålder blir aktiva producenter i programmering genom att programmera med såväl digital- som analog programmering. Det som överensstämmer mellan hennes studie och den här är att majori-teten, 7 av 12 elever, varav 6 från 3B, uttryckligen säger att människan styr en artefakt. I anknyt-ning till att de programmerade artefakterna visas och diskuteras, är det 11 elever som framför att det är människan som bestämmer över artefaktens programmering. 8 av dem, säger också att det är människan som ger artefakten instruktioner och om artefakten gör fel – är det inte artefaktens fel, människan har programmerat fel! När elever har föreställningen om att programmering innebär att systematiskt pröva sig fram och att felsteg sker i programmering, menar Åkerfeldt m.fl. (2018) att eleverna är på god väg att förstå grunden i programmering. Dessvärre märks det att 2 elever inte är helt säkra, då de inte använder människan som en producent i programmering, utan hänvisar till att det är komponenter i artefakten som styr. Det påminner återigen om Robertson m.fl. (2017) resultat som visar att eleverna i deras studie, hade lättare att förklara hur man använder en artefakt än att förklara hur programmering fungerar inuti den. Därtill finns det likheter med deras studie gällande att använda människan i jämförelse när man förklarar hur en artefakt är programmerad.

Både elever från deras studie och den här, förklarar att artefakten har en hjärna som kan tänka och att artefakten har känsel likt en människa.

Precis som Kjällander (2016) och Åkerfeldt (2018) skriver, så behövs inte digitala artefakter för att förstå programmering. Emellertid visade det sig att eleverna i 3B inte var eniga om ifall en människa går att programmera. Motargumentet relateras till att en människa inte är en artefakt.

Programmering behöver sättas in i olika sammanhang för att inte ge en begränsad syn på program-mering menar Skogh (2015). Det är även i enlighet med Mertalas (2020) slutsatser för sitt resultat, att elever behöver få kunskaper från ett brett perspektiv och inte enbart se programmering till hög-teknologiska föremål. Med tanke på att 3A var överens om att det går att programmera varandra och har gjort det i sin undervisning, blir följden och slutsatsen att den föreställning eleverna har om analog programmering påverkas av undervisningen.

5 av 12 elever hade föreställningen om att programmering hör ihop med artefakter inledningsvis.

Däremot, när fotografierna (Bild 1–2) och de fysiska föremålen (Bild 3-8) visades, kompletterades deras föreställningar och majoriteten av eleverna, 7, 11 och 12 elever uppgav samband mellan

44

programmering och de artefakter som visades vid det tillfället. Med utgångspunkt med en socio-kulturell teori (Säljö, 2013) visar det att elever hade ett språkligt redskap (sina tidigare erfarenheter och kunskaper) , som de fick användning för i samband med ett materiellt redskap (fotografiet eller fysiskt föremål) ). De materiella redskapen stöttade elevernas resonemang och kunde i den kontexten identifiera ett samband mellan teknik, artefakt och programmering, mer än utan det ma-teriella redskapet. Säljö (2013, 2014a) menar att när ett vetenskapligt begrepp sätts i relation till något som är begripligt är det lättare att dra paralleller än att göra det till en abstraktion.

Det utmärkande i fråga om elevernas föreställningar om programmering är speciellt hur eleverna kopplar samman programmering med matematik och teknik. Eleverna i 3A samtalar om program-mering med utgångspunkt i matematikämnet, medan eleverna i 3B samtalar med utgångpunkt i teknikämnet. Det som förvånade mest, var att trots att eleverna i 3B ser sambandet mellan en artefakt, som är teknik, och att den kan programmeras, genom att styras, inte kopplar ihop det med teknikämnet. Majoriteten av eleverna ser på programmering som tillhör matematikämnet. Av detta skäl är det intressant att fundera kring om programmering bäst undervisas som ämnesintegrerat i teknik och matematik, eller om det borde vara likt England, som ett enskilt ämne (Skolverket, 2018a; Åkerfeldt m.fl., 2018). Eftersom inte majoriteten av elever kan relatera till programmering till en helhet, kan det vara en påföljd av att integrera programmering i flera ämnen. Åkerfeldt m.fl.

(2018) menar att elever riskerar att enbart få kunskap i specifika fragment och/eller att det uppstår problematik att särskilja vad i programmeringen som tillhör vilket ämne. Det visar sig i den här studien, då eleverna har svårt att särskilja och att beskriva programmering med en helhetsbild, trots att det ena inte utesluter det andra. Det visar sig framförallt då eleverna i 3A hänvisar mer till grundläggande begrepp så som kod, bugg, mönster och hur ett datorspråk är uppbyggt, medan 3B är mer fokuserade på att förklara med utgångspunkt i att styra och sambandet till teknik. Det krävs således flera olika tillvägagångssätt för att lära elever programmering, med tanke på att Heintz m.fl. (2015) betonar att programmering behöver omfatta flera områden.

Avslutningsvis, upplevs det med tanke på resultatet i programmeringen att ämnesområdet är om-fattande och precis som Heintz m.fl. skriver, att programmering tar tid att implementera i skolans undervisning.