Forskning om programmering i den svenska grundskolan är en bristvara framför Åkerfeldt m.fl.
(2018) och Kjällander, Åkerfeldt och Petersen (2016). Forskningen som presenteras fokuserar på programmering i skolans undervisning och hur det påverkar lärandet av programmering. Därtill presenteras forskning om elevers föreställningar om programmering i digital teknik.
10
Heintz, Mannila, Nygårds, Parnes och Regnell (2015) har i ett konferensbidrag sammanställt pro-jekt i Sverige som handlar om olika tillvägagångssätt för att lära elever programmering. De menar att programmering är en del av allmänbildningen och att det tar tid att implementera i skolans undervisning. Programmering omfattar många områden och de hänvisar till att inte enbart fokusera på programmering och kod. Det krävs ett större omfång, där kreativa lösningar, logiskt tänkande, utvecklad kunskap om algoritmer, generaliseringar, mönsterigenkänning och sekvensering för att få en bra utgångspunkt i programmeringen.
Även Kazakoff & Bers (2014) likt Heintz m.fl. (2015) ser syftet med att använda robotik i klass-rummet som metod för lärande, och på så vis utveckla förmågan att sekvensera. Studien utfördes med hjälp av aktiviteter som 34 elever i åldern 4,5–6,5 år fick utföra. Det gick ut på lära sig att bygga och programmera robotar. Innan aktiviteterna intervjuades eleverna om deras tidigare erfa-renheter om datorer och robotik. Inga barn hade tidigare använt sig utav datorprogrammering men använt dator. Aktiviteterna var att programmera med Lego Mindstorms. Både före och efter akti-viteten gjorde eleverna test som var en sekvenseringsuppgift med bilder. Det innebar att de fick bildkort som de skulle lägga i rätt ordning och sedan berätta berättelsen. Kazakoff & Bers resultat visar att elevernas förmåga att sekvensera förbättrades och att programmera robotar är en metod som är lämplig att använda i undervisningen. De menar att genom att programmera robotar skapas ett sammanhang för eleverna och att förmågorna som utvecklas är en färdighet som ingår i både matematik och läsning.
En pilotstudie gjord av Barker & Ansorge (2007) visar att elevernas kunskaper om programmering kan förbättras genom att de får använda robotik som metod. Nebraska State 4-H är en av USAs största ungdomsutvecklingsorganisationen som i skolan erbjuder praktiska utbildningsupplevelser för att stödja skolans läroplan (Nebraska, 2020). I den här studien samarbetade Nebraska State 4-H med en grundskola på landsbygden i Nebraska, där studien genomfördes. Studien var kvantitativ och det var 14 respondenter i åldern 9–11 som deltog. Lektionerna handlade om att bygga ihop robotar, Lego Mindstorms, för att sedan programmera dem. Elevernas resultat efter robotiken jäm-fördes med 18 elever som slumpmässigt valts ut och ej deltagit på aktiviteterna. Barker & Ansorge (2007) lyfter fram att användandet av robotik i klassrummet medför positiva följder av lärande och motivation. Resultatet visar att det är ett effektivt arbetssätt för att lära elever om datorprogram-mering, robotik, matematik och teknik. Det visade sig på så vis att eleverna som arbetat med ro-botiken hade en stor ökning på sina resultat efter undervisningen. För de elever som ej deltog, fanns ingen signifikant skillnad på för- och efterproven.
Kjällander (2016) har genomfört ett forskningsprojekt i fyra kommunala förskolor i Uppsala, där hon studerade förskollärares- och förskolebarns arbete med lärplattor. Hon använde sig av fokus-gruppssamtal och videoobservationer under ett års tid på förskolorna. En av de fyra skolorna ar-betade aktivt med programmering med barnen, där förskollärarna menar att syftet med program-mering redan i förskolan är att ”Alla barn ska få möjlighet att utveckla en förståelse för att det är människor som ligger bakom datorernas, maskinernas och robotarnas handlingar.” (Kjällander, 2016, s.20). Barnen lärde sig att programmera med hjälp av pedagogiska verktyg, så som instrukt-ionsroboten Bee-bot och en programmeringsapp som heter Scratch Jr. De använde sig även av analog programmering. I samband då barnen gav instruktioner till varandra, visade ett stort intresse
11
att styra robotarna och lösa uppgifterna. Intresset som barnen visade för programmering använde förskollärarna sig av även i sina andra lekar, exempelvis när de byggde robotar i trolldeg eller dansade robotdans. Även om forskningsprojektet inte enbart var inriktat på programmering visar resultatet att barn yngre än 5 år, där inte alla lärt sig att prata, läsa och skriva, är aktiva producenter av digital media, snarare än att konsumera den.
En studie utförd i Skottland hade som syfte att undersöka elevers föreställningar om hur en dator fungerar. Forskarna Robertson, Manches och Pain (2017) betonar vikten av att elever har en med-vetenhet om hur en maskin, exempelvis dator, fungerar och att det skiljer sig mot hur en människa tänker. Kunskapen om funktion bidrar till att förstå hur programmering fungerar inuti tekniska föremål. Studiens metod kvalitativa intervjuer och genomfördes med 18 respondenter mellan 5–8 år. Resultatet visar att eleverna var osäkra och hade svårt att förklara hur en dator fungerar. Före-ställningarna är att datorn innehåller enstaka komponenter så som hårddisk, kablar, knappar och liknande. Däremot visar sig eleverna vara osäkra om hur en dator vet vad den ska göra. Flera elever relaterar till mänskliga kroppen, att datorn kanske har en hjärna och känner att någon trycker på den. 6 av barnen svarade att datorn kan tänka. Föreställningen om att någon programmerat datorn nämner en elev. Slutsatsen som Robertson m.fl. redogör för är att trots att eleverna har kunskap och erfarenhet att använda datorer, visste de inte hur de fungerar eller hur de programmeras.
Mertala (2020) har likt Robertson m.fl. inriktat sig på att studera elevers föreställningar om digital teknik och vardaglig hushållsteknologi. Studien genomfördes i Finland med 33 barn mellan 3–6-år. Datainsamlingsprocessen var indelad i fem delar. Först fick eleverna förklara fritt vad de visste om datorer och internet. Efter det fick de svara om bilderna, föreställande en bil, tvättmaskin och nallebjörn kunde innehålla en dator eller internet. När de svarat fick eleverna undervisning om datorer och internet, vilket utgick från två barnböcker. Därefter fick barnen bilderna igen och de fick samma fråga som innan. Slutligen fick barnen fick rita en leksak som skulle ha en dator eller internetanslutning i sig. Resultatet visade att eleverna hade problem till en början att se att konkreta föremål exempelvis att en nalle skulle kunna vara uppkopplad mot internet och innehålla en dator.
De hade framförallt svårigheter att förklara vad internet är. 26 barn trodde inte att det var ”anslut-ning” i någon av de tre föremålen. Efter att de fått undervisning ändrades barnens föreställningar om bilderna. I designuppgiften målade ett 5-årigt barn en dator inne i en robot och menade att datorn får roboten att röra på sig. Ett annat barn, 6år gammal, målade en leksaksbil och menade att det fanns internetanslutning eftersom det gick att styra leksaken men en mobiltelefon. Mertala (2020) uttalar betydelsen om att barn behöver få kunskaper om datoranvändning och anslutning i ett brett perspektiv och inte bara till skärmbaserade enheter.
12
3 TEORETISKA UTGÅNGSPUNKTER
I det här avsnittet redogörs och beskrivs sociokulturell teori med utgångspunkt i tolkning av Säljö (2013, 2014a, 2014b), Egidius (2009) samt Hwang & Nilssons (2011). Den sociokulturella teorin genomsyrar hela studien med utgångspunkt i undervisningssammanhang om hur elever lär och på vilket sätt elevers föreställningar kan kopplas samman med undervisningen.