ÖREBRO UNIVERSITET
Grundlärarprogrammet, inriktning F-3 Matematik
Självständigt arbete 2, avancerad nivå 15 hp Vårterminen 2020
Att undervisa i programmering utan
programmeringsutbildning
En intervjustudie hur lärare utan utbildning i programmering implementerar programmering i sin undervisning.
Maja Bengtsson
Sammanfattning
Hösten 2018 implementerades programmering i den svenska läroplanen och blev då ett nytt moment inom matematikundervisningen för årskurs 1-3. Lärare som innan detta tog sin lärarexamen saknar utbildning inom programmering och det finns intresse att ta reda på hur undervisningen kring programmering bedrivs sedan det blev en del av läroplanen. Syftet med denna studie var att bidra med kunskap om hur lärare har implementerat programmering i sin undervisning trots att de saknar utbildning inom det. Fyra stycken semistrukturerade
intervjuer har gjorts där datan från intervjuerna har analyserats utifrån Mathematical
Knowledge for Teaching. Resultatet visar på att lärare utan utbildning inom programmering har svårigheter att på egen hand planera undervisning i programmering. Under genomförandet av undervisningen fokuserar lärarna på att befästa centrala begrepp inom programmering och att väcka ett intresse hos eleverna. Det upplevdes svårt för lärarna att bedöma eleverna inom programmering och den enda bedömning som lärarna gör är den formativa bedömningen.
Nyckelord: Matematik, programmering, implementering, lärande, Mathematical knowledge for teaching
Teaching programming without education
- An interview study how teachers without programming education implement programming in their teaching.
Abstract
In the fall of 2018, programming was implemented in the swedish curriculum and then became a new element in mathematics education for grades 1-3. Teachers who took their degree before the implementation, lacks education in programming and there is interest in finding out how teaching about programming is conducted since it became part of the curriculum. The purpose of this study was to contribute with knowledge about how teachers have implemented programming in their teaching even though they lack education in it. Four semi-structured interviews have been conducted where the data from the interviews has been analyzed from Mathematical Knowledge for Teaching. The result shows that teachers without education in programming find it difficult to plan instruction in programming by themselves. In the teaching of programming the teachers focus on the central concepts in programming and that the programmingshould interest the students. It was difficult for teachers to assess the students in programming and the only assessment that teachers make is the formative assessment.
Keywords: Mathematic, programming, implementation, learning, mathematical knowledge for teaching
Innehållsförteckning
Inledning ... 5
Syfte och frågeställning ... 6
Teoretisk bakgrund ... 6
Tidigare forskning... 6
Matematisk kunskap för lärande ... 9
Metod ... 12
Metodval & datainsamlingsmetod ... 12
Urval ... 12
Datainsamling ... Fel! Bokmärket är inte definierat. Etiska principer ... 13
Analysmetod ... 14
Studiens tillförlitlighet ... 15
Resultat och analys ... 16
Att förbereda undervisning ... 16
Kollegiala källor ... 16
Institutionella källor ... 17
Undervisningens mål ... 19
Att befästa grundläggande programmeringsbegrepp ... 19
Att väcka ett intresse ... 20
Bedömning av undervisningen i programmering ... 22
Formativ bedömning ... 22
Att inte göra någon bedömning ... 23
Sammanfattning av huvudresultat ... 24 Diskussion ... 26 Resultatdiskussion... 26 Metoddiskussion ... 29 Konsekvenser för undervisning ... 30 Fortsatta studier... 30 Referenser ... 31 Bilagor ... 33 Bilaga 1. Informationsbrev ... 33 Bilaga 2. Intervjuguide ... 34
Inledning
Digitalisering har i dagens samhälle en stor plats och ses som ett område som hela tiden växer. Överallt i samhället ser vi tekniken och den betydelse och inverkan som den har, exempelvis i skolan, på arbetsplatser och i våran vardag. Regeringskansliet (2017) skriver att det görs förtydliganden och förstärkningar i styrdokumenten för att kunna öka elevernas kompetens inom digitalisering. Exempelvis får programmering en större roll i framförallt teknik och matematikämnet.
I Lgr80 är programmering redan ett befintligt innehåll men det var tidigare riktat till gymnasiet och inte till grundskolan vilket gör att det inte ansågs som ett krav att arbeta kring programmering under grundskolan (Kjällander m.fler, 2015). Under hösten 2018
implementeras programmering inom ämnet matematik inom årskursen 1-3 och det skapas nytt innehåll under det centrala innehållet. Skolverket (2019) skriver att ’’eleverna genom
undervisningen ges möjligheter att utveckla kunskaper i att använda digitala verktyg och programmering för att kunna undersöka problemställningar och matematiska begrepp, göra beräkningar och för att presentera och tolka data.’’ (s.54). Vidare skriver Skolverket (2019) att ett centralt innehåll som eleverna ska ges möjligheter att utveckla kunskaper i är ’’Hur entydiga stegvisa instruktioner kan konstrueras, beskrivas och följas som grund för programmering. Symbolers användning vid stegvisa instruktioner.’’ (s.55).
Eftersom implementeringen av programmering inte skedde förrän hösten 2018 är det idag flertalet lärare som saknar utbildning inom programmering. Ordförande för Lärarnas Riksförbund (Fahlen 2017) skriver att det är ytterst få lärare som idag undervisar inom matematik som har utbildning inom programmering. Genom studier som gjorts där Lärarnas Riksförbund frågat matematiklärare på grundskolan så svarar åtta av tio lärare att de känner sig osäkra under sin undervisning i programmering eftersom de saknar kompetens att lära ut det till sina elever. Fahlen hävdar att det är viktigt att lärare utbildas inom programmering för att utbildningen inom det ska lyckas. Kjällander m.fler (2015) lyfter fram att de lärare som idag arbetar inom skolan inte fått med sig de kunskaper från lärarutbildningen som de egentligen behöver för att kunna undervisa inom programmering och därmed saknar kompetens. Trots att programmering idag förekommer i kursplanen gällande
matematikundervisningen för årskurs 1-3 kvarstår det att innehållet kring programmering är relativt nytt för lärare. Det kan ses problematiskt för lärare att lösa sitt uppdrag att undervisa i
programmering när de inte fått någon utbildning inom det genom sin lärarutbildning. En utmaning är då att lärare som inte fått någon utbildning inom programmering saknar den kompetens som kan behövas för att utbilda sina elever inom programmering.
Ball, Thames & Phelps (2008) har tillsammans skapat modellen ’’Mathematical
knowledge for teaching’’ som föreställer de kunskaper som lärare behöver för att undervisa i matematik. För att lärare ska kunna planera, genomföra och utvärdera matematikundervisning med hög kvalité krävs det att matematiklärare har kunskaper inom flera områden. MKT-modellen har använts för att få ett större perspektiv på resultatet som presenteras i studien.
Syfte och frågeställning
Syftet med studien är att med hjälp av Mathematical knowledge for teaching teorin ta reda på hur lärare implementerar programmering i sin undervisning trots att de saknar utbildning inom programmering. Frågeställningen som kommer att besvaras i arbetet är följande:
• Hur arbetar f-3 lärare utan utbildning i programmering med programmering i matematikundervisning sedan införandet i läroplanen 2018?
Teoretisk bakgrund
Under detta avsnitt kommer bakgrund och teori att framgå. Det kommer redogöras för vad programmering är samt hur och när programmering implementerades i läroplanen. En beskrivning av det teoretiska ramverket Mathematical Knowledge for Teaching kommer att presenteras.
Tidigare forskning
Under hösten 2018 blev det obligatoriskt att programmering ska ingå i
matematikundervisningen och det implementerades sedan i läroplanen för matematik i grundskolan (Regeringskansliet, 2017). De ändringar som gjordes i styrdokumenten rörde främst det centrala innehållet och syftesdelen för ämnet matematik inom grundskolan 1-3. Skolverket (2019) presenterar under syftesdelen för ämnet matematik i grundskolan
’’eleverna genom undervisningen ges möjligheter att utveckla kunskaper i att använda digitala verktyg och programmering för att kunna undersöka problemställningar och matematiska begrepp, göra beräkningar och för att presentera och tolka data.’’ (s.54). Vidare skriver Skolverket (2017, s. 55) under det centrala innehållet att eleverna ska ges möjlighet till att utveckla förståelse inom bland annat ’’Hur entydiga stegvisa instruktioner kan konstrueras, beskrivas och följas som grund för programmering. Symbolers användning vid stegvisa instruktioner.’’. Skolverket (2017) förtydligar att det nya innehållet i läroplanen ger elever i årskurs 1-3 möjlighet till att ta det första steget inom programmering och att detta ska utveckla deras förståelse inom området. Ett första steg inom programmering skriver Skolverket (2017) skulle kunna vara att eleverna ger varandra instruktioner för att skapa särskilda rörelser och på så sätt skapas förståelse för stegvisa instruktioner.
Skolverket (2018) förklarar programmering i matematik som något som ska ge elever möjlighet till att använda och testa stegvisa instruktioner för att lyckas lösa ett problem. Detta kan tolkas som att utifrån en grundskolenivå strävas det efter att elever ska tänka logiskt och att de får träna på algoritmer, bryta ned problem som de stöter på i mindre delar, söka efter fel för att sedan korrigera de felen samt att de ska kunna tolka resultat som de möter.
Olteanu & Olteanu (2018) skriver att när eleverna arbetar med programmering behöver de få kunskap om de centrala begrepp som finns inom programmering. Ett centralt begrepp inom programmering är ’’instruktioner’’. Instruktioner berättar hur något ska utföras inom programmering och är det första steget inom programmering.
I matematikundervisning använder elever ofta algoritmer som metod för att lösa problem. Elevernas vardag i skolan inkluderar dagligen algoritmer och de följer algoritmerna utan att alltid reflektera över att det är en algoritm. Ett exempel kan vara ett klasschema (Nygårds, 2017). Mannila (2017) skriver att en algoritm kan ses som ett recept då det är en exakt beskrivning av hur ett problem eller en uppgift går att lösa. En algoritm kännetecknas genom att den är entydig och väldefinierad samt att den har instruktioner i rätt ordning och tillslut stannar för att uppgiften/problemet beräknas vara löst.
Datalogiskt tänkande beskrivs som en grundläggande förmåga för alla människor och inte endast datavetare. Med ett datalogiskt tänkande menas det att ett problem som upplevs svårt kan istället bli ett enklare problem. Den process som sker här ger elever möjlighet att utveckla sin problemlösningsförmåga som de sedan kan implementera även i andra
skolämnen. Wing (2006) menar att datalogiskt tänkande inte betyder att man ska tänka som en dator utan att man istället har ett tankesätt som man använder sig av inom matematiken för
ska vara något som alla elever i skolan ska få kunskap om på samma sätt som de får lära sig att skriva och läsa.
Grönlund (2014) skriver att införandet av programmering kom att ställa nya krav på lärares tekniska kompetens och att dem behövde utveckla sin undervisningspraktik som innefattar digital teknik. Lärarna behöver efter införandet av programmering införa ny digital teknik i sin undervisning, vilket de tidigare inte behövt. Fortsättningsvis skriver Grönlund att det inte längre handlar om utan istället hur den digitala tekniken ska implementeras i
undervisningen för att eleverna ska utbildas inom programmering.
Rolandsson (2015) har genomfört en studie i Sverige där han undersökte gymnasielärares programmeringsuppfattningar. Studien visar att programmeringsundervisningen påverkas av flera faktorer. Det förklaras i studien att elevernas motivation, intresse, förmåga och lärarnas pedagogik påverkar hur undervisningen inom programmering blir. Flera av lärarna som deltog i studien förklarar att elever behöver arbeta med programmering utan lärares stöd men att ett problem blir att instruktionerna till eleverna blir för svåra och undervisningen uppfattas svår att genomföra. Därför tycker lärarna i studien att den logiska förmågan underlättar för
undervisningen och är en viktig kunskap att ha med sig i programmering. (Rolandsson, 2015) Mannila (2017) skriver att analog programmering är ett begrepp som även kan kallas för ‘’unplugged programmering’’. Hon skriver att analog programmering ses som grundläggande programmering. Åkerfeldt m. fler (2018) beskriver unplugged som ett arbetssätt där det introduceras centrala begrepp inom programmering utan att digitala verktyg används. En studie som Sung m. fler (2017) gjorde innebar att totalt 66 elever i förskoleklass och årskurs 1 arbetade med analog programmering i form av kroppsrörelser. Resultatet visade att elevernas kunskaper inom tallinje, problemlösning samt addition och subtraktion ökade genom att eleverna använde sig av kroppsrörelser i undervisningen med programmering. Wohl m.fler (2015) skriver att genom att låta eleverna själva bli en del av programmeringen så skapas ett givande programmeringskoncept. Genom att testa olika programmeringsverktyg som
exempelvis grafiska programmeringsmiljöer, robotar och analog programmering fortsätter Wohl m.fler att det visades att analog programmering var det som var mest givande för elevers förståelse för programmering.
Manilla (2017) lyfter fram förslag på aktiviteter som lärare kan göra med sina elever när man bedriver undervisning inom programmering. I fokus står främst aktiviteter som innefattar att eleverna får möjlighet att träna på algoritmer och sitt logiska tänkande. Det förekommer även aktiviteter där eleverna får träna utvärdering och samarbeten. Ett exempel på en aktivitet som Manilla lyfter fram är ’’Klassen bestämmer’’. Under denna aktivitet ska en elev i klassen
välja något praktiskt som den vill att resterande klasskamrater ska ge instruktioner för att eleven ska kunna genomföra det. Exempelvis skulle eleven kunna ha valt att blanda ett glas saft och det är då upp till resterande elever i klassen att instruera eleven så att den lyckas med detta. Eleven ska då berätta för resterande i klassen att hen är en robot som saknar
färdigheterna för att kunna blanda ett glas saft men att med hjälp av rätt instruktioner så ska resten av klassen göra att ett glas saft kan blandas. Instruktionerna sker en i taget och ska vara så noggranna som möjligt. Genom det får eleverna möjlighet att träna på algoritmer och det logiska tänkandet eftersom de behöver tänka på i vilken ordning som instruktionerna ska ges. Även samarbete eftersom de tillsammans hjälps åt för att eleven ska klara av att som i detta fall, blanda ett glas saft.
Sentance & Csizmadia (2016) har i Storbritannien gjort en studie där det undersökte hur fler än 300 lärare som undervisar inom ‘’computing’’ rekommenderade hur man
implementerar det i sin undervisning för att nå bäst resultat. De lärare som deltog i studien lyfte utmaningar i sin undervisning kring ‘’computing’’ som de menar är att det är ett nytt ämne och att de själva behöver läsa på mycket för att kunna ge sina elever utbildning inom det. En stor del av lärarna såg det centralt att använda sig av konkreta material och menar att de fysiska aktiviteterna är en lyckad strategi att använda sig av i undervisningen. Den studie som Sentance & Csizmadia presenterade visar att flera lärare ser fördelar med att eleverna fick arbeta med analoga programmeringsövningar. Genom att eleverna arbetade med analoga programmeringsövningar fick de möjlighet att utveckla sitt datalogiska tänkande och fick på så sätt lära sig grunden inom programmering. Detta genom att inte använde digitala verktyg utan istället arbetade med visuella övningar. Sung m. fler (2017) lyfter fram att dessa övningar är lämpliga eftersom det ger elever möjlighet att utveckla deras
programmeringskunskaper. De presenterar resultat att elever som tidigare gjort många praktiska övningar sedan kunde skapa program som innebar stor noggrannhet, till skillnad från elever som genomfört mindre praktiska övningar.
Figur 1. MKT innefattar sex kategorier, uppdelat i subject matter knowledge samt pedagogical content knowledge (Ball, Thames & Phelps, 2008).
Mathematical knowledge for teaching är ett teoretiskt ramverk som innehåller sex olika kategorier (Se figur 1). De sex kunskapskategorierna har delats in i de två huvudkategorierna
Matter Knowledge samt Common Content Knowledge. Inom dessa sex kategorier så beskrivs
arbetsuppgifter som matematikundervisningen innefattar samt de kunskaper som lärare behöver för att bedriva undervisning inom matematik (Ball, Thames & Phelps, 2008). Eftersom studiens syfte är att skapa förståelse för hur lärare implementerar programmering i sin undervisning så kan MKT-kategorierna bidra till att resultaten kan ses från ett större perspektiv.
Kunskapskategorin common content knowledge (CCK) innefattar att de matematiska kunskaper och färdigheter som finns hos lärare kan användas under andra omständigheter än endast inom matematiken. Med andra omständigheter menas det att kunskaperna som man besitter inte är unika för endast matematikämnet utan kan användas även inom andra områden. Detta innebär att det inte enbart gäller individer i skolan utan vem som helst. Ett exempel är att en individ som inte är matematiklärare i sitt yrke, ändå kan beräkna differensen mellan två tal genom att använda sig av en subtraktionsalgoritm (Ball, Thames & Phelps, 2008).
Kunskapskategorin horizon content knowledge (HCK) handlar om att lärare behöver ha kunskaper om det innehållet som tidigare varit en del av undervisningen och samtidigt ha
kunskaper om vad eleverna kommer att möta i senare årskurser innehållsmässigt. Detta för att på så sätt kunna planera undervisningen utifrån vad eleverna senare kommer att möta och på så sätt förhindra att elever missuppfattar något i undervisningen (Ball, Thames & Phelps, 2008).
Vidare skriver Ball, Thames & Phelps (2008) att kunskapskategorin specialized content knowledge (SCK) handlar om att inneha kunskaper inom matematiken och att förmågorna ses unika för matematikundervisningen. Som lärare behöver man inneha en förmåga att kunna läsa av och skapa en förståelse för de lösningar som elever har, dels för att skapa ett fungerande tillvägagångssätt för att arbeta vidare med problemet. Det är även centralt att lärare innehar den kunskap som krävs för att kunna använda olika strategier för att förklara för sina elever så att alla förstår undervisningen som ges.
Kunskapskategorin knowledge of content and students (KCS) är en kombination av kunskap om elever samt kunskap om ett matematikinnehåll. Vad gäller kunskap om elever så är det viktigt att lärare förstår hur elever kan komma att uppfatta samt missuppfatta ett visst matematikinnehåll. Exempelvis ska läraren besitta så mycket kunskap om sina elever att hen vet om en uppgift kommer uppfattas vara lätt eller svår för eleven. Det krävs samspel mellan förståelse för det innehåll som behandlas inom matematiken och elevernas tänkande inom matematiken eftersom läraren ska kunna skapa en uppfattning om elevernas outvecklade matematiska resonemang (Ball, Thames & Phelps, 2008).
Kunskapskategorin knowledge of content and teaching (KCT) skriver Ball, Thames & Phelps (2008) att det står för kombinationen av att ha kunskap om undervisning samt kunnandet av innehållet. Läraren ska kunna planera undervisning som ska behandla ett visst matematiskt innehåll och på så sätt kunna bestämma vilka metoder som ska användas och hur uppgifter ska presenteras i undervisningen. Detta innebär att läraren även väljer vilket
material som undervisningen ska utgå ifrån och på så sätt avgöra vilket material som mest bidrar till elevernas lärande.
Kunskapskategorin knowledge of content and curriculum (KCC) handlar om att lärare behöver ha kunskaper både om innehållet som behandlas i undervisningen, de läromedel som används samt de styrdokument som finns att ta hänsyn till. Lärare behöver ha kunskaper som gör att innehållet i undervisningen skapas utifrån det som presenteras i styrdokumenten (Jakobsen m.fler, 2013).
Metod
I detta avsnitt kommer metodval och datainsamlingsmetod, urval, procedur och etiska överväganden att presenteras. Även den valda analysmetoden samt begreppen reliabilitet samt validitet kommer att lyftas fram under avsnittet.
Metodval & datainsamlingsmetod
I en kvalitativ forskning är utgångspunkten deltagarnas perspektiv och deltagarna i studien observeras i deras naturliga miljö som i detta fall är deras arbetsplats (Bryman 2018). Eftersom syftet med studien är att med hjälp av Mathematical knowledge for teaching teorin ta reda på hur lärare implementerar programmering i sin undervisning trots att de saknar utbildning inom programmering gjordes en kvalitativ studie.
Data till studien har skapats genom semistrukturerade intervjuer. Bryman (2018) skriver att semistrukturerade intervjuer innefattar en intervjuguide med intervjufrågor.
Under intervjuerna kan följdfrågor ställas vid de svar som intervjuaren anser kräver det. Fejes & Thornberg (2015) menar på att semistrukturerade intervjuer kan leda till att forskaren kan få en djupare förståelse kring ämnet genom att intervjua relevanta personer för området. På så sätt kan det berörda ämnet lättare förstås utifrån respondenternas olika perspektiv. I denna studie är det lärare som undervisar inom programmering i matematikämnet som har blivit intervjuade.
Urval
Bryman (2018) skriver att ett målinriktat urval gör att respondenterna till studien väljs ut noggrant och planerat för att på så sätt kunna ses relevanta för den frågeställning som studien behandlar. På så sätt är det centralt att forskaren som gör studien vet redan innan vad för urvalskriterier som respondenterna som ska delta i studien ska ha. I detta fall användes urvalskriterierna att respondenten ska vara utbildad grundskollärare, undervisa
programmering i matematikämnet och sakna utbildning inom programmering. De tre kriterierna har alla stor betydelse för att resultatet av studien ska ses trovärdigt.
Respondenterna som deltar i studien arbetar på fyra olika skolor i olika kommuner runt om i Sverige vilket är ett medvetet och strategiskt val. På så sätt får studien ett bredare perspektiv samt ett starkare resultat jämfört med om alla lärare skulle arbetat på samma skola.
Respondent A 42 år 9 år som lärare
Respondent B 32 år 5 år som lärare
Respondent C 55 år 3 år som lärare
Respondent D 32 år 2 år som lärare
Tabell med information om de lärare som intervjuats i studien.
Intervjuguide
I studien besvaras forskningsfrågan genom semistrukturerade intervjuer. För att intervjuerna ska lyckas och bli givande så är en intervjuguide att rekommendera.
Intervjuguiden ska innehålla teman som underlättar intervjun vilket skapar möjlighet för intervjuaren att vara flexibel under samtalet (Fejes & Thornberg, 2015). Denna studie innefattar en intervjuguide som inleds med bakgrundsfrågor (Se bilaga 2). Till följd av dessa presenteras intervjufrågor utifrån tre teman. Det första temat behandlar planeringen av undervisningen inom programmering. Det andra temat innefattar utförandet av undervisning inom programmering och det tredje temat behandlar bedömning av undervisning inom programmering. Dessa tre teman skapades för att intervjuerna skulle bli strukturerade. Intervjuerna med respondenterna skedde enskilt. För allas säkerhet och med hänsyn för den rådande situationen som vi idag befinner oss i gällande Covid-19 så skedde intervjuerna över telefon. Samtalen spelades samtidigt in via ett program på datorn för att kunna återlyssnas på av mig som skribent för studien. Maxtiden för intervjuerna var 30 minuter per respondent.
Etiska principer
(Vetenskapsrådet, 2002). Detta genom att de respondenter som deltagit i studien redan från början fick veta vad studiens syfte är och vad som ska behandlas i arbetet vilket på så sätt gjort att informationskravet följts. De fick även information om att deras medverkan i studien var frivillig och att de fick välja att avbryta om så var fallet. På grund av att respondenterna inte var under 15 år när de intervjuades så behövdes inte någon tillåtelse från vårdnadshavare vilket samtyckeskravet kräver. Respondenterna blev informerade om att deras medverkan skulle vara anonym och att inga uppgifter förutom ålder och antal år inom läraryrket skulle presenteras i studien. Detta gör att inga etisk känsliga uppgifter presenteras i studien och konfidentialitetskravet följs därför. Det insamlade materialet som rört arbetet har endast använts till studiens forskningssyfte vilket på så sätt gör att nyttjandekravet tagits hänsyn till.
Analysmetod
Genom de fyra semistrukturerade intervjuerna samlades data in som sedan
transkriberades, analyserades och kategoriserades. För att analysera och kategorisera datan användes ramverket Mathematical Knowledge for Teaching. Av de sex kunskapskategorierna inom MKT så har fyra stycken kategorier valts ut. De fyra kategorierna framkom under kategoriseringen när transkriberingen gjordes. Dessa är Common content knowledge (CCK), Specialized content knowledge (SCK), Knowledge of content and students (KCS) samt Knowledge of content and teaching (KCT). Kunskapskategorin horizon content knowledge (HCK) och kunskapskategorin knowledge of content and curriculum (KCC) kommer inte att behandlas i studien då det inte framträdde under intervjuerna.
I den teoretiska bakgrunden har kunskapskategorierna presenterats utifrån ett matematiskt perspektiv. I avsnittet resultat och analys har de fyra valda kunskapskategorierna använts för att tolka lärarnas programmeringskunskaper. Analysen gick till på det vis att respondenterna svarade på de intervjufrågor som ställdes. När alla intervjuer hade genomförts transkriberades utsagorna.
Därefter sorterades irrelevant data bort. Den data som återstod är den data som anses relevant för studien. Det första temat behandlar planeringen av undervisningen inom programmering. Eftersom forskningsfrågan i studien är hur lärare f-3 utan
programmeringsutbildning arbetar med programmering i matematikundervisning blir temat planering centralt eftersom undervisning bygger på planering. Exempelvis går det att titta på temat planering under kategorin instutionella källor. Där kategoriseras den data som visar på hur respondenterna tar hjälp för att säkerhetsställa en bra undervisning kopplat till
underkategorin skapades. Vidare analyserades respondenternas svar utifrån MKT
kategorierna och ett exempel var att deras svar visade på bristande KCT. Detta eftersom ingen av respondenterna nämner att de gör egna val angående metoder och material för deras
undervisning utan istället enbart tar hjälp av instutionella källor som de testar i sin egna undervisning.
Det andra temat i studien behandlar utförandet av undervisning inom programmering och det ställdes frågor som ’’Hur arbetar du med programmering tillsammans med dina elever?’’ och ’’Vad fokuserar du på under lektionerna gällande elevernas arbete och prestation?’’ (Se bilaga 2). På så sätt gavs svar på hur respondenterna implementerat programmering i sin undervisning. Det tredje temat som framställts genom intervjuerna är bedömning då detta sågs centralt i respondenternas implementering av programmering, detta på grund av att
bedömning anses som en del av lärandeprocessen.
Genom att studien har dessa tre teman visas det tydligt hur lärarna planerar, genomför och bedömer programmering vilket speglar frågeställningen hur lärarna implementerar programmering i sin undervisning trots att de saknar utbildning inom programmering.
Studiens tillförlitlighet
Begreppet reliabilitet kan förklaras genom hur trovärdig en studie anses vara. Genom reliabilitet ska resultatet av en undersökning bli detsamma även när undersökningen sker flera gånger genom samma metod. Kvalitativa intervjuer skapar tolkningsutrymme för forskaren och på så sätt kan reliabiliteten påverkas vilket kan bli problematiskt (Bryman, 2018). Om andra respondenter valts ut till denna studie så hade svaren kunnat se annorlunda ut vilket beror på att de är andra individer som deltagit i studien. De respondenterna kan ha andra upplevelser och erfarenheter som väljer att dela med sig av och därmed kan resultatet skilja sig åt även fast de respondenterna också skulle vara utbildade matematiklärare som saknar utbildning inom programmering. Denna studies resultat kan ses relevanta då de svarar till studiens forskningsfråga genom att det framgår hur lärare f-3 utan utbildning inom programmering implementerar programmering i sin matematikundervisning. För att öka reliabiliteten i studien presenteras citat från respondenterna utsagor. Med validitet menas det att den metod som man använt till studien mäter det som förväntas att mätas (Eriksson m. fler, 2013). Den data som presenteras i studien ska vara relevant för det syfte som ligger till grund (Bryman, 2018). Syftet med studien är att med hjälp av Mathematical knowledge for teaching teorin ta reda på hur lärare implementerar programmering i sin undervisning trots att de
svara på frågor som svarar till syftet. Frågorna i intervjuguiden har skapats för att få fram svar från respondenterna vilket gör att validiteten i studien säkerställs.
Resultat och analys
I detta avsnitt kommer materialet att redovisas samt analyseras utifrån hur lärare f-3 utan utbildning inom programmering arbetar med programmering i sin matematikundervisning.
Respondenternas uttalanden analyseras genom de fyra MKT teorierna som valts ut till studien. Huvudkategorierna är ’’Att förbereda undervisning’’, ’’Undervisningens mål’’ och ’’Bedömning av undervisning i programmering’’. Dessa huvudkategorier är indelade i underkategorier.
Att förbereda undervisning
För att genomföra undervisning krävs det att lärare planerar. Nedan presenteras det var respondenterna tar hjälp ifrån för att säkerhetsställa en bra undervisning kopplat till
programmering.
Kollegiala källor
Det första temat rör planeringen av undervisning i programmering. När frågan ställdes om var respondenterna får sin inspiration ifrån när de planerar sin undervisning kopplat till programmering så svarade samtliga fyra respondenter att de tar hjälp av andra lärarkollegor, direkt på arbetsplatsen.
Respondent C berättar att hen har en kollega på skolan som ’’brinner för’’ programmering och att det därför är givande att ta hjälp av kollegan inför planering. Respondent C uppfattar att kollegan innehar mycket kunskap om programmering och att dennes elever tycker att lektionerna är roliga. Respondent talar om att hen tar hjälp från internet och att det känns givande för eleverna och läraren själv när inspiration hämtas från en annan kollega som har mycket kunskap inom programmering.
Samtliga respondenter berättar att de inspireras av andra lärare som publicerar tips och idéer på bloggar, Youtube, Instagram och Facebook. Respondent A berättar att hen är med i flera Facebookgrupper som är inriktade till lärare som undervisar i programmering. Där finns det bland annat förslag på hur man arbetar med programmering med sina elever. Även
respondent B berättar att hen tar mycket hjälp av det som finns på internet. Respondent D säger följande:
‘’Jag kollade runt efter inspiration i en facebookgrupp som finns för lärare… Där letade jag efter något som jag tyckte verkade rimligt att göra under en lektion och hittade sedan en lektion som en lärare gjort som jag tyckte både såg roligt och lärorikt ut… så då tog… valde jag det helt enkelt och genomförde det i min klass.’’
Under intervjun talar respondent D om att hen valde en lektion utifrån en facebookgrupp på grund av att den såg rolig och lärorik. Det kan tolkas som att respondent D inte gör en bedömning av kvaliteten på lektionen eller ser över om det skulle krävas anpassningar för hens elever utan använder materialet utan någon vidare reflektion. Detta kan tolkas som bristande KCT då lärarna inte innehar kunskap som krävs för att själva bestämma vilka metoder de ska använda sig av i sin undervisning. Grundläggande för KCT är även att lärare ska kunna avgöra vilket material som ska användas i undervisningen. På så sätt gör lärare val för vilket material som bidrar till elevers lärande. I detta sammanhang uppvisas inte detta och det speglar bristande KCT. Till skillnad från övriga tre respondenter berättar respondent A: ‘’Jag tycker att det fungerar bra för mig att hämta inspiration från sociala medier när jag… ja men när jag ska hitta lektionstips inför arbete med programmering. Där är det ju andra pedagoger från hela landet som delar pedagogiska planeringar, lektionstips och bilder på de som de har gjort med eleverna. Jag tänker att eftersom andra pedagoger har gjort de med sina elever så kanske de kan fungera för mig också. Men när jag gör såhär så kollar jag igenom det jag tänkt göra med min klass för att se vad jag behöver göra om för att de ska passa till mina elever… någon eller några elever kanske behöver anpassningar och så’’
I transkriptet visar respondent A på grundläggande KCT när hen är medveten om att metodval och uppgifter kan behöva ändras utifrån vilka elever man har. Respondent A uttrycker att en eller flera elever kan behöva anpassningar vilket är en anledning till att hen alltid reflekterar över den hjälp som hen har hämtat från de kollegiala källorna. Här visar läraren på att hen har en förståelse för att det som är grundläggande för KCT.
Institutionella källor
Något återkommande i respondenternas utsagor kring planering av lektioner kopplat till programmering är att de även använder institutionella källor. Respondent A berättar att hen tar hjälp av KomTek när hen ska planera lektioner, eftersom skolan där respondenten arbetar
gör att respondentens arbetsplats får låna robotar. Genom att KomTek lånar ut robotar till skolan och ger lektionsidéer kopplat till programmering menar respondent A att KomTek bidrar med vägledning för planering av undervisning inom programmering.
Respondent C talar om att hen använder sig av det material som finns på Skolverket för att få hjälp till lektioner inom programmering. Respondent C berättar att Skolverket har publicerat filmer där de visar hur man kan arbeta med programmering tillsammans med sina elever. Respondenten lyfter fram ett exempel där Skolverket skapat en film med en lärare som tillsammans med sin klass har programmerat tallinjer. Med hjälp av de programmerade
tallinjerna ska eleverna hitta strategier för hur man kan räkna addition och subtraktion med hjälp av tallinjen. Vidare förklarar respondent C att en film som denna känns trygg att använda sig av i sin egen undervisning då Skolverket har publicerat den och att det då känns användbart. Hen berättar vidare att den tar hjälp från Skolverket eftersom hen själv inte har mycket kunskap om programmering och vad kan man göra under lektioner inom
programmering. När frågan ställs till respondent B hur hen får inspiration till planeringen av undervisningen säger hen följande:
‘’Det är mer att Skolverket har ju lagt ut lite såhär… ja men dom har lagt ut något som heter kom igång med programmering... ehh men då finns det lite tips hur man kan lägga upp lektionerna när man ska jobba med programmering. Jag vet att dom tipsade om sorteringsövningar som jag testade med mina elever och det var uppskattat. Så jag har fått ideér från Skolverket också.’’
Respondent B berättar att hen testat att arbeta med sorteringsövningar eftersom det var ett av tipsen som Skolverket delade med sig av. Exempelvis har klassen gjort sorteringsövningar där eleverna i bokstavsordning ska sortera upp sig utifrån vilken bokstav deras efternamn börjar på. När respondent B berättar detta så nämns det inget om att hen själv har gjort några val när hen förberett och planerat undervisningen. Exempelvis framkommer det inte om läraren gjort några val angående material som behövs till lektionen eller om några anpassningar gjorts för eleverna i klassen.
Svaren som respondent A, B och C ger på frågan visar brist på KCT. Ingen av respondenterna nämner att de gör några egna val angående metoder och material för undervisningen utan att de istället tar hjälp från institutionella källor som de sedan testar i sin egna undervisning. Respondent A har ett pågående samarbete tillsammans med KomTek vilket gör att materialet som i detta fall är robotar, inte har tagits fram av läraren själv. Respondent B har genom
Skolverkets tips om hur man kan arbeta med programmering testat detta tillsammans med sina egna elever i form av sorteringsövningar. Respondent C har testat det som Skolverket presenterat i en film där en lärare tillsammans med sina elever programmerar tallinjer för att sedan hitta strategier som man kan räkna addition och subtraktion med. Samtliga tre lärare visar inte på en kombination av kunskap om både undervisningen och kunnandet av innehållet som ska behandlas vilket tolkas som bristande KCT.
Undervisningens mål
I följande del presenteras vad respondenterna fokuserar på under genomförandet av lektionerna kopplat till programmering. Genom respondenternas svar kunde två
underkategorier identifieras som kallas ‘’Att befästa grundläggande programmeringsbegrepp’’ och ‘’Att väcka ett intresse’’.
Att befästa grundläggande programmeringsbegrepp
När frågan ställdes till respondenterna vad de främst fokuserar på under lektioner när de arbetar med programmering tillsammans med eleverna var det återkommande att fokus lades på att befästa begrepp inom programmering. Respondent D berättar:
‘’I början tycker jag… när jag introducerar programmering till eleverna så tycker jag att det är viktigt att befästa centrala begrepp som vi kommer jobba med. Eftersom eleverna kommer ha användning för det sen under arbetets gång. Så i början jobbar vi mycket med begrepp och att repetera begrepp så eleverna känner sig trygga med dom. Då brukar det vara att vi pratar om ett begrepp som till exempel vad algoritmer och instruktioner är och sedan testar vi det tillsammans genom analog
programmering… ja men att dom får ge varandra instruktioner som att styra varandra. Typ gå tre steg fram och tre steg till höger. Då får dom liksom upptäcka vad algoritmer innebär’’.
När respondent D säger att centrala begrepp är en viktig del i introduktionen och att mycket handlar om att befästa centrala begreppen för vidare arbete inom programmering tyder det på att läraren besitter CCK. Detta kan ses naturligt i en lärares yrke, att lärare utan didaktisk utbildning inom området försöker skapa en god programmeringsundervisning. Att lärare utan utbildning inom programmering kan förklara olika begrepp inom programmering kan snarare ses som något som ingår i lärarprofessionen. Vidare nämner Respondent D begreppet algoritmer och sätter sedan in begreppet i ett konkret sammanhang. Genom detta visar läraren på ytterligare kunskaper inom CCK eftersom läraren ser en tydlig koppling
mellan arbetet med analog programmering där det centrala begreppet algoritmer och
instruktioner samtidigt repeteras. På så sätt visar läraren att hen gör en tydlig koppling mellan programmering, algoritmer och instruktioner.
Respondent C lyfter fram att fokus under lektionerna kring programmering läggs på att förlita sig på att alla elever förstår och hänger med under lektionen. Det känns centralt för respondenten att eleverna hela tiden förstår vad det är de gör och att ingen elev ska känna sig utanför på grund av att lektionsinnehållet är för svårt. Läraren fortsätter med att hen därför pratar om begrepp kopplat till programmering, exempelvis algoritmer och instruktioner. Det eftersom begreppen kan ses som en grund för området. För att eleverna ska förstå och inte känna sig utanför krävs det ibland att läraren förklarar samma begrepp flera gånger i olika sammanhang. Utifrån det som respondent C berättar så går det att tolka att läraren visar på SCK genom att hen lägger stor vikt vid att alla elever ska förstå och följa med i
undervisningen. Centralt för SCK är att lärare ska inneha kunskap för att kunna förklara på olika sätt för sina elever om det är något som eleverna inte förstår. Genom att läraren berättar att hen ibland behöver förklara ett begrepp i olika sammanhang visar läraren på SCK. Även här kan det tolkas att lärarens kunskaper i att förklara ett begrepp i olika sammanhang har att göra med lärarprofessionen snarare än kunskaper i programmering. Respondent A berättar att hen under lektionerna fokuserar på att elevernas känslor i relation till innehållet ska vara positiva eftersom det på så sätt skapar en trygghet för området som i detta fall är
programmering. Respondent A arbetar mycket med centrala begrepp inom programmering och tar upp exempel som stegvisa instruktioner. Genom att eleverna lär sig från början vad stegvisa instruktioner är och sedan får arbeta praktiskt med det så anser läraren att en trygghet skapas och att kunskaper om begreppen gör att lärandet blir bredare. Det svar som respondent A ger visar att läraren besitter CCK genom att hen visar på kunskaper om programmering. Läraren lyfter centrala begrepp som stegvisa instruktioner och belyser vikten av att eleverna lär sig olika begrepp för att sedan koppla begreppen till praktiken.
Att väcka ett intresse
När frågan ställdes till respondent D vad hen fokuserar på under lektionerna när de arbetar om programmering så svarar även läraren att det känns viktigt att som lärare väcka ett intresse för programmering hos eleverna. Genom att väcka ett intresse hos elever och att de tycker att det är roligt att lära sig det som lektionen behandlar så finns det stor chans för lärande menar respondent D. Vidare fortsätter hen med att en viktig grund för att fånga elevernas intresse är att anpassa uppgifter utifrån den kunskap som eleverna besitter gällande
programmering. Blir det för svåra uppgifter menar respondent D att elevernas intresse svalnar och tycker att programmering är svårt och tråkigt. Det respondent D ger uttryck för kan kategoriseras som KCS då läraren visar förståelse för att det krävs samspel mellan elevers tänkande inom matematiken och det matematiska innehåll som ska behandlas. På så sätt besitter läraren de kunskaper som krävs för att veta om eleverna kommer att uppfatta en uppgift som lätt eller svår. Respondent D berättar:
‘’Jag brukar ofta tänka att den programmering som vi gör tillsammans… att det ska vara något som dom tycker är roligt… något som dom vill göra och något som dom vill utveckla. Gör man saker med sina elever som inte är så inspirerande så kommer dom ba göra de som man säger åt dom att göra och inte ha någon lust att utveckla programmeringen vidare. Och då har man ju tappat själva… den hära, aspekten att elever ska VILJA utvecklas i programmering. För de här med programmering är ju på nått sätt framtiden. Extrem stor andel av livet handlar om datorer och programmering så man vill ju att dom ska ha kul i början så det leder till att dom tycker om programmering och på så sätt får bra kunskaper inom det’’
I transkriptet kan en tolkning göras att respondent D menar att elevernas inställning och intresse ligger till grund för hur de vidare kommer att utveckla sina kunskaper inom
programmering. Läraren lägger stor vikt vid att ett intresse hos eleverna skapar möjlighet för att de ska vilja utveckla sina kunskaper inom programmering. Hen fortsätter med att koppla detta till att programmering är framtiden och att livet till stor del består av programmering vilket gör att läraren ser det som en central aspekt att eleverna ska känna lust för att utveckla sin förmåga inom området. Lärarens svar kan kategoriseras som grundläggande CCK
eftersom hen strävar efter att elevernas kunskaper som de skaffar sig inom programmering under lektionerna ska kunna nyttjas under andra tillfällen i livet och inte endast under lektionstid i skolan. Att läraren strävar efter att eleverna ska tycka att
programmeringsundervisningen är intressant kan även ses som något naturligt hos lärare i allmänhet.
Respondent B förklarar när frågan ställdes att en viktig del för hen är att undervisningen kring programmering ska vara roligt. Läraren strävar därför under lektionerna att eleverna ska tycka att det som görs under lektioner ska vara roligt och väljer därför att fokusera på saker som läraren vet att eleverna uppskattar. Eleverna uppskattar exempelvis att få arbeta med analog programmering och ett vinnande koncept enligt läraren är att låta eleverna ge varandra instruktioner så att de får styra varandra till att genomföra uppdrag, exempelvis få
klasskamraten att göra en macka. Vidare sammanfattar läraren att det då blir mycket uppgifter i form av instruktioner som utförs via analog programmering då eleverna tycker att det är kul att ge varandra instruktioner för att se om klasskamraten uppfattar instruktionen på samma sätt som den klasskamraten som ger instruktionen. En tolkning som kan göras är att läraren besitter CCK eftersom kunskap för centrala begrepp visas och att de centrala begreppen kan sättas i handling i lärarens undervisning.
Respondent A säger att störst fokus under lektionerna där eleverna arbetar med programmering är att eleverna ska tycka att undervisningen känns rolig, lustfylld och meningsfull. När eleverna känner detta skapar det möjligheter för att kunna tänka, räkna, resonera och lösa problemlösning både i nutid och framtid. För att nå de tidigare nämnda uppfattningarna gällande programmering hos eleverna så menar läraren på att arbeta praktiskt och lyfter fram att arbeta med robotar är uppskattat hos eleverna. Praktiskt arbete ökar
elevernas intresse och kreativitet vilket läraren i sin tur tror bidrar till ett ökat lärande. Viktigt är att eleverna ska få arbeta praktiskt själva och inte att endast läraren är den som utför programmering, då tror läraren att intresset avtar. Utifrån svaret som respondent A ger på frågan så kan en tolkning göras att läraren besitter grundläggande CCK eftersom läraren kopplar problemlösning till programmering och att det krävs att eleverna tänker, räknar och resonerar i undervisningen. Respondent A, B, och D lyfte fram vikten av elevernas egna intresse för det som väljer att göras under arbetet med programmering och att elevernas inställning är central för lärandet. Respondent C nämnde ingenting om det när frågan ställdes.
Bedömning av undervisningen i programmering
En viktig del av lärares arbete är att göra en bedömning av elevernas kunskaper. Nedan presenteras respondenternas uppfattning om att göra en bedömning av eleverna inom deras kunskaper i programmering. Svaren som respondenterna ger gör att det skapas två
underrubriker i denna huvudkategori som är ‘’Formativ bedömning’’ och ‘’Att inte göra någon bedömning’’.
Formativ bedömning
En fråga som studien behandlat är hur lärarna ser på bedömning av eleverna kopplat till undervisningen i programmering. Respondent A berättar att hen observerar elevernas delaktighet under hela arbetets gång. Läraren fortsätter med att hen tittar efter elevernas intresse vid genomgångar och under genomförandet för att på så sätt kunna göra en
bedömning av elevernas prestation inom programmering. Vidare säger läraren att det på sätt och vis kan liknas formativ bedömning då bedömningen sker löpande vid lektionstillfällen. Även respondent D lyfter fram den formativa bedömningen. Respondent D säger:
‘’Det är ju inte sådär att man kan ha en liten diagnos sådär och så blir det klart vad eleverna kan och inte… (skratt). Utan man får mer tänka under tiden… känns det som att dom förstår det vi gör eller inte. Kan eleven det här eller kan eleven inte det här. Men som när vi gör analog programmering och kör dansprogrammering, då gjorde vi så att man stegvis skulle visa varandra olika danssteg som sedan skulle bilda en hel dans. Där ser man tydligt där och då om man förstår uppgiften och instruktionerna till dansen som ska skapas. Det blir ju en formativ bedömning som finns i luften hela tiden’’
När frågan ställdes till respondent D visar det i transkriptet att läraren besitter CCK. Läraren visar på kunskaper inom programmering genom att koppla analog programmering till
dansprogrammering för att sedan beskriva hur dansprogrammering gick till tillsammans med eleverna. Genom detta lyfter läraren fram att eleverna stegvis presenterar olika danssteg som tillsammans bildar en hel dans och förklarar att flera instruktioner tillsammans skapar en dans. Läraren beskriver även att moment som dessa ger hen en chans att göra en formativ
bedömning vilket gör att CCK finns hos respondent D.
Att inte göra någon bedömning
När frågan ställdes till respondent C hur hen ser på bedömning av eleverna kopplat till programmering så berättar läraren att hen tycker att det är svårt bedöma eleverna inom
programmering och att det därför inte görs någon vidare bedömning av elevernas prestationer. Läraren berättar att hen tycker att det är svårt att bedöma eleverna inom något som man själv har lite kunskap om. Det förklaras att det är en sak att undervisa i programmering eftersom det som tidigare nämnts under intervjun finns inspiration att ta ifrån kollegor och att det på så sätt går att genomföra undervisning inom det. En annan sak blir det, menar läraren, att
bedöma det som eleverna gjort under lektionen och deras kunskaper gällande programmering. Det svar som respondent C ger på frågan visar på att hen är medveten om att hen besitter lite kunskap om programmering och att det blir problematiskt för bedömningen av eleverna. Vidare säger läraren att hen inte gör någon bedömning inom elevernas prestation inom
programmering då det upplevs vara för svårt för läraren. Läraren påpekar här sina egna brister kunskapsmässigt och lyfter fram det som ett problem i hens undervisning med
programmering. Detta tolkas som bristande CCK när läraren berättar att det är svårt att bedöma något som hen själv har lite kunskap om. Vidare berättar läraren att det inte finns något bedömningsunderlag som kan följas vilket försvårar bedömningen ytterligare och är ett skäl till att hen inte gör en bedömning av eleverna inom programmering. När frågan ställs till respondent B ges detta svar:
‘’Ja alltså då tänker jag bara på matten i helhet och då blir det ju dom fyra räknesätten och
problemlösning. Jag vet inte riktigt hur jag ska bedöma dom i programmering så nej generellt så gör jag ingen vidare bedömning specifikt utifrån arbetet med programmering. Sen vill man ju att dom ska förstå till exempel logisk ordning ja men att dom kan sortera upp sig i klassen efter deras efternamn och så vidare och man kommer ju fortsätta tills alla är med och förstår. Men jag gör ingen vidare bedömning inom själva momentet programmering.’’
I transkriptet där respondent B svarar på frågan hur hen ser på bedömning av eleverna kopplat till undervisningen i programmering ses även där bristande CCK. Läraren uttrycker att hen inte riktigt vet hur en bedömning inom programmering ska göras utan att hen istället tänker på matten i helhet och att det istället blir de fyra räknesätten och problemlösning som bedöms. Genom lärarens svar i transkriptet kan en sammanfattning dras att läraren inte innehar de kunskaper som krävs inom programmering för att kunna göra en bedömning av elevernas arbete inom det. På så sätt har läraren bristande CCK.
Sammanfattning av huvudresultat
Resultatet visar att samtliga fyra lärare som deltog i studien använder sig av andra lärarkollegor när de planerar sin undervisning gällande programmering. En av lärarna får inspiration av en lärarkollega på arbetsplatsen eftersom denna kollega uttryckligen brinner för programmering, därav ser läraren det givande att hämta inspiration från kollegan. Resterande lärare i studien får inspiration genom internet. På internet och plattformar som Facebook där det finns grupper inriktade till lärare och programmering presenteras mycket lektionstips där lärarna hämtar inspiration för att bedriva undervisning om programmering. De tips och idéer som lärarna hämtar från de kollegiala källorna väljs ut då de av lärarna uppfattas vara roliga att genomföra tillsammans med eleverna och att det verkar lärorika utifrån det som visas upp på exempelvis Facebookgrupperna. En av lärarna gör metodval och anpassningar när hen hämtar inspiration från andra kollegor för att på så sätt anpassa lektionsplaneringen utifrån
dennes egna elever. Resterande lärare gör inga metodval eller anpassningar när de hämtar inspiration från lärarkollegor gällande deras planering av undervisning kring programmering. Några av lärarna använder institutionella källor som Skolverket och KomTek för inspiration att planera sin undervisning i programmering. Arbetsplatsen där en av lärarna arbetar har ett samarbete med KomTek vilket gör att lektionstips och material i form av robotar skickas ut till skolan. Läraren upplever samarbetet med KomTek som ett bra sätt att få inspiration när hen planerar lektioner om programmering. Genom Skolverkets filmer och tips som finns publicerade på deras hemsida får lärarna inspiration om vad man kan göra tillsammans med sina elever gällande programmering och detta är något som flera av lärarna gör när de planerar undervisningen.
När lärarna bedriver sin undervisning i programmering fokuserar nästan alla på att befästa centrala begrepp inom programmeringen. De centrala begreppen introduceras tidigt i undervisningen och repeteras för att eleverna ska känna sig trygga med de under lärandet av programmering. De är överens om att det är viktigt att eleverna under lektionerna hela tiden förstår och att relationen till programmering ska vara positiv. När eleverna tidigt får kunskap om de centrala begreppen inom programmering påstår lärarna att det skapar trygghet vilket ökar chansen för ett större lärande inom det. Flera av lärarna beskriver vikten av att väcka ett intresse hos eleverna under lektionerna kring programmering. De är överens om att intresset hos eleverna ligger till grund för det vidare lärandet av programmering och lyfter fram lektionsaktiviteter som de uppfattar väcker intresse hos sina elever. Analog programmering i form av exempelvis dansprogrammering, att eleverna får se varandra instruktioner där de ska utföra aktiviteter som att bre en macka och att arbeta praktiskt med robotar är aktiviteter som lärarna betonar vara intresseväckande hos eleverna. Det som lärarna väljer att fokusera på är att befästa centrala begrepp inom programmering och att väcka ett intresse hos eleverna när de bedriver sina lektioner i programmering. Syftet med arbetet är att med hjälp av
Mathematical knowledge for teaching teorin ta reda på hur lärare implementerar
programmering i sin undervisning trots att de saknar utbildning inom programmering. Det kan tolkas att lärarna väljer att fokusera på centrala begrepp och att väcka ett intresse hos eleverna inom programmering eftersom det även förväntas i övriga ämnen och därmed är naturligt i deras lärosätt.
Den enda bedömning som lärarna gör gällande elevernas arbete inom programmering är formativ bedömning. Lärarna har berättat att de vid genomgångar och under genomförandet har bedömt eleverna utifrån hur de svarar och pratar om programmering men även hur de
som mest naturlig eftersom det vid exempelvis analog programmering går att se tydligt vad eleverna kan och inte. I studien framkom det även att några av lärarna inte gör någon bedömning alls gällande elevernas arbete i programmering. De beskriver att det är för att de själva besitter för lite kunskap om programmering och att då upplevs för svårt att göra en bedömning inom det. Lärarna vet inte hur de ska lägga upp bedömningen eftersom det inte finns något bedömningsunderlag som de kan följa.
Diskussion
I detta avsnitt kommer studiens resultat att diskuteras i relation till den tidigare forskning som innan presenterats. Det metodval som studien haft kommer att diskuteras men även vilka konsekvenser som studiens resultat kan få i undervisningen i framtiden. Avslutningsvis kommer det presenteras förslag hur vidare forskning kan arbeta vidare med studiens syfte.
Resultatdiskussion
Syftet med studien är att med hjälp av Mathematical knowledge for teaching teorin ta reda på hur lärare implementerar programmering i sin undervisning trots att de saknar utbildning inom programmering. Då programmering blev en obligatorisk del av
matematikundervisningen hösten 2018 finns inte mycket tidigare svensk didaktisk forskning kring området. Tidigare forskning om programmering existerar men en svårighet i denna studie har varit att hitta tidigare forskning om hur lärare utan utbildning inom programmering implementerar det i sin undervisning.
Skolverket (2017) skriver att när programmering blev ett obligatoriskt moment i läroplanen gav det elever i årskurs 1-3 möjlighet till att ta det första steget inom
programmering. Vidare skriver Skolverket att ett första steg inom programmering skulle kunna vara att elever ger varandra instruktioner för att skapa särskilda rörelser och på så sätt skapas förståelse för stegvisa instruktioner.
I denna studie framkommer det att lärarna skapar möjlighet för eleverna att ta det första steget inom programmering just genom att låta eleverna ge varandra instruktioner. En av respondenternas elever fick göra dansprogrammering som ett moment där de skulle ge varandra instruktioner för att tillsammans skapa en dans. En annan lärares elever fick under en lektion instruera varandra för att göra iordning en macka. De båda lärarna berättade att
dessa övningar väcker ett intresse hos eleverna och att de tycker att det är roligt och lärorikt att ge varandra instruktioner.
Tidigare forskning har presenterat att det är centralt att elever tidigt får kunskap om centrala begrepp inom programmering eftersom begreppen kan ses som grunden i programmering. Ett exempel på ett centralt begrepp som ses som det första steget inom programmering är instruktioner (Olteanu & Olteanu, 2018). I denna studie har lärarna lyft fram att fokus ligger på centrala begrepp inom programmering för eleverna. Lärarna har berättat att de under lektionerna fokuserar på att eleverna tidigt ska lära sig de centrala
begreppen då de kommer ha användning av dem i undervisningen. De har berättat att eleverna ska känna sig trygga med begreppen och dess betydelse vilket på sikt ska öka elevers lärande inom programmering. Lärarna nämner instruktioner som ett exempel på ett centralt begrepp och berättar att de redan i introduktionen nämner instruktioner för att sedan sätta in begreppet i ett konkret sammanhang där eleverna får ge varandra instruktioner. Lärarna verkar här dela den uppfattning som Olteanu och Olteanu (2018) tidigare beskriver, att det centrala begreppet instruktioner kan ses som grunden i programmering.
Sentance & Csizmadia (2016) har i en tidigare studie i Storbritannien undersökt hur fler än 300 lärare som undervisar i ‘’computing’’ rekommenderar hur man bäst implementerar det i sin undervisning. Studien presenterar att lärarna såg utmaningar med undervisningen av ‘’computing’’ eftersom det är ett nytt ämne även i Storbritannien och att det krävs att lärare behöver läsa på mycket själva för att kunna undervisa sina elever inom det (ibid). Resultatet i denna studie pekar på att lärarna som deltagit i studien delar samma uppfattning som lärarna som deltog i studien i Storbritannien gör. Lärarna i denna studie har berättat att
programmering är ett nytt moment i läroplanen och de saknar utbildning inom det vilket gör att de besitter lite kunskap om programmering. Sentance & Csizmadia (2016) har även presenterat resultat från sin studie att lärarna såg fördelar med att låta eleverna arbeta med analog programmering. De analoga programmeringsövningarna gav eleverna i studien möjlighet att utveckla sitt datalogiska tänkande och lärde sig på så sätt grunden inom programmering. Även här delar lärarna i studien denna uppfattning. I denna studie lyfte lärarna fram analoga programmeringsövningar och att det är något som de ofta gör eftersom eleverna uppskattar dessa övningar. Resultatet visar på att lärarna i de båda studierna delar samma uppfattning om implementeringen av programmering.
Som tidigare nämnts saknas tidigare forskning kring hur lärare utan utbildning inom programmering implementerat det i sin undervisning vilket gör att det inte hittades tidigare
formativ bedömning är den enda bedömning som görs av lärarna i studien. Den formativa bedömningen sker löpande under lektionerna där lärarna ser efter hur eleverna presterade under arbetet av de olika momenten. Studien visar även att några av lärarna inte gjorde någon bedömning och att anledning till det var deras på grund av brist på kunskap. Detta gör att en slutsats kan dras att ingen av lärarna gör någon summativ bedömning av elevernas prestation inom programmering.
Denna studie stämmer överens med det som tidigare forskning har presenterat gällande implementeringen av programmering i undervisning. Den aktuella studien har dock visat mer detaljerade redogörelser och erfarenheter om hur det är att som lärare implementera
programmering i sin undervisning trots avsaknad av utbildning inom det. Genom att koppla lärarnas svar under intervjuerna till de fyra kunskapskategorierna inom MKT ges ett större perspektiv och en större förståelse för hur lärarna ställer sig kunskapsmässigt till området. Under intervjuerna med de fyra respondenterna kunde de fyra kunskapskategorierna inom MKT identifieras i deras svar genom att de visade på kunskap eller brist inom en kategori. Respondent A visade under en del av intervjun att läraren besitter kunskaper inom KCT men under en annan del av intervju kunde istället brist på kunskaper inom KCT identifieras. Läraren visade även kunskaper inom CCK under sina svar. I sina svar under intervjun visade Respondent B på bristande kunskaper inom KCT och CCK men under en annan del av intervjun visade läraren på att hen besitter kunskaper inom CCK. Respondent C visar på bristande kunskaper inom KCT samt CCK men besitter kunskaper inom SCK. Endast respondent D visade under intervjun att hen besitter kunskaper för samtliga fyra
kunskapskategorier, det vill säga CCK, KCT, KCS samt SCK. När detta gjordes visade det på att lärarna i studien generellt har bristande kunskaper inom MKT-kategorierna.
Kunskapskategorin common content knowledge (CCK) var den kategori som identifierades vanligast att lärarna besitter kunskaper i vilket gjorde att tre av fyra lärare visade på
kunskaper inom CCK. Kunskapskategorin specialized content knowledge (SCK)
identifierades enbart hos en av lärarna när hen gav svaret att hen ibland behöver förklara ett begrepp på flera olika sätt för att en elev ska förstå. Kunskapskategorin knowledge of content and teaching (KCT) är den kategori som samtliga lärare visar bristande kunskaper i vilket främst visade sig när de gav svar på hur de planerar sin undervisning inom programmering. Samtliga respondenter visar att de saknar kunskap i att själva bestämma metod och val av innehåll till programmeringsundervisningen. Kunskapskategorin knowledge of content and students (KCS) identifierades endast hos en lärare där läraren visar på kunskaper inom
innehållet vilket gör att man som lärare inte ska välja för svåra uppgifter för sina elever eftersom elevernas intresse då svalnar.
Eftersom CCK kan ses som grunden för att lärare ska kunna undervisa inom
programmering krävs det att lärare har kunskap inom det. En viktig aspekt som framkommer i denna studie är att lärarna som intervjuats visar på kunskaper inom CCK men trots det belyste lärarna flertalet gånger problematiken med att undervisa i programmering utan utbildning inom det. Det kan bero på att lärare behöver besitta andra kunskaper än endast CCK för att lyckas bedriva programmeringsundervisning. Exempelvis räcker det inte med att inneha kunskaper inom programmering för att lyckas bedriva undervisning inom det. Det krävs även kunskaper inom exempelvis KCT, för att kunna planera sin undervisning gällande val av innehåll och metod. En sammanfattning är att lärare behöver besitta kunskaper inom CCK, KCT, KCS samt SCK för att kunna implementera programmering i sin undervisning. Det framkommer tydligt i studien då respondenternas utsagor visade att deras avsaknad av utbildning gör det svårt för dem att bedriva undervisning inom programmering gällande planering, genomförande och bedömning av programmering.
Metoddiskussion
Oavsett hur noggrann en forskare har varit i planerandet för en studie så kan det alltid uppstå oväntade saker eller att moment hade kunnat gjorts annorlunda. För att jag som forskare skulle få en inblick i vad studien skulle kunna komma att presentera så läste jag in mig på tidigare forskning av området och fick på så sätt egna tankar om hur respondenterna kunde komma att svara under intervjuerna som senare skulle äga rum. Då jag inte ville styra respondenterna i deras svar så ställde jag öppna frågor i intervjuerna. När lärarna svarade på intervjufrågorna blev svaren inte alltid så djupa som det förväntades att de skulle bli.
Exempelvis förklarade respondent A att praktiskt arbete inom programmering är uppskattat hos eleverna. När intervjuaren då ställde följdfrågan om exempel på praktiskt arbete så svarade respondenten ‘’eleverna tycker att det är roligt att arbeta med robotarna som vi får av KomTek’’. I svaret så framkommer det inte hur eller på vilka sätt som arbetet med robotarna har skett utan endast att eleverna tycker att det är kul att arbeta med robotar. Att svaren inte alltid blev så djupa som det förväntades var återkommande under intervjuerna och skedde flertalet gånger med samtliga respondenter. Anledningen till att svaren inte alltid blev så djupa och detaljerade kan bero på att respondenterna saknar djupare kunskaper av
följdfrågorna ställdes. Trots det kunde lärarna vid de flesta frågorna redogöra för deras tankar, kunskaper och erfarenheter vilket ändå gav mig som intervjuare en tydlig inblick vilket talar för tillförlitligheten av studien.
Konsekvenser för undervisning
Resultatet i studien visar hur lärare som saknar utbildning inom programmering implementerar programmering i sin undervisning. Resultatet visar att lärare utan
programmeringsutbildning har svårt att implementera programmering i sin undervisning. Svårigheterna omfattar främst planeringen av undervisningen och bedömningen av arbetet men även genomförandet av programmering. Lärarna behöver få hjälp av andra lärarkollegor när de planerar sin undervisning och fokuserar främst på att befästa centrala begrepp och att eleverna ska tycka att lektionerna är roliga. Lärarna saknar även kunskap i att bedöma
programmeringsundervisningen eftersom de besitter bristande kunskap i just programmering. Resultatet visar på att lärarlagen i skolan behöver samarbeta eftersom kunskapen gällande programmering hos lärare ser olika ut. I studiens resultat framkommer det att lärare utan utbildning i programmering besitter för lite kunskap för att på egen hand planera, genomföra och bedöma programmering. På så sätt behöver lärarlag hjälpa varandra i högre grad för att lärare utan utbildning i programmering ska känna trygghet för att implementera
programmering i sin undervisning.
Fortsatta studier
Studien har undersökt hur fyra stycken lärare implementerar programmering i sin undervisning trots att de saknar utbildning inom det. Resultatet bygger på dessa fyra lärares erfarenheter och kunskaper och det är inte ett resultat på hur alla lärare i landet som saknar utbildning inom programmering implementerar det i sin undervisning. För att utveckla forskningen inom området skulle en kvantitativ forskning kunna göras då det innefattar att ett större antal lärare deltar i studien. I en kvantitativ studie hade en enkätundersökning kunnat göras för att nå ut till fler lärare och på så sätt få ett bredare resultat gällande den
frågeställning som studien behandlat. Genom att en enkätundersökning görs och på så sätt skickas ut till fler lärare i landet ges resultatet på studien utifrån en större geografisk yta. På så sätt kan det påverka studiens resultat för att se om skillnader existerar beroende på vart i landet lärarna undervisar.
Referenser
Ball, D., Thames, M. H., & Phelps, G. (2008). Content Knowledge for Teaching: What Makes
It Special? Journal of teacher education, 59(5), 389-407. doi:10.1177/0022487108324554
Bryman, A. (2018). Samhällsvetenskapliga metoder. Upplaga 3. Stockholm: Liber
Eriksson Barajas, K., Forsberg, C. & Wengström, Y. (2013). Systematiska litteraturstudier i
utbildningsvetenskap. Vägledning vid examensarbeten och vetenskapliga artiklar.
Stockholm:Natur & Kultur.
Fahlén, Å. (2017). ”Åtta av tio mattelärare osäkra på programmering”. NyTeknik. Hämtad 2020-04-13
https://www.nyteknik.se/opinion/atta-av-tio-mattelarare-osakra-pa-programmering-6869380
Fejes, A. & Thornberg, R (red.) (2015). Handbok i kvalitativ analys. (2., utök. uppl.) Stockholm: Liber.
Grönlund, Å. (2014). Att förändra skolan med teknik: Bortom" en dator per elev". TMG Sthlm: Örebro universitet.
Jakobsen, A., Thames, M. H., & Ribeiro, C. M. (2013). Delineating issues related to Horizon
Content Knowledge for mathematics teaching. In Proceedings of the Eight Congress of the European Society for Research in Mathematics Education. Hämtad 2020-05-01
https://www.researchgate.net/publication/258960348_Delineating_issues_related_to_Hor
izon_Content_Knowledge_for_mathematics_teaching
Kjällander, S., Åkerfeldt, A., & Petersen, P. (2015). Översikt avseende forskning och
erfarenheter kring programmering i förskola och grundskola. Hämtad 2020-04-01
https://studylibsv.com/doc/564617/%C3%B6versikt-avseende-forskning-ocherfarenheter-kring
Mannila, L. (2017). Att undervisa i programmering i skolan. Lund: Studentlitteratur Nygårds, K 2017. PROGRAMMERA MERA LÄRARHANDLEDNING. UR Skola. Hämtad
2020-04-15 https://www.ur.se/mb/pdf/handledningar/198000-198999/198167- 2_Programmera_mera_handledning.pdf
Olteanu, C., & Olteanu L. (2018). Programmering som språk. Hämtad 2020-04-05
https://larportalen.skolverket.se/LarportalenAPI/apiv2/document/name/P03WCPLAR094 733
