Implementering av programmering i grundskolan

NATURVETENSKAP– MATEMATIK–SAMHÄLLE

Självständigt arbete i fördjupningsämnet

Naturorientering, teknik och lärande

15 högskolepoäng, grundnivå

Implementering av programmering i

grundskolan

The implementation of programming in compulsory school

Irina Lutovska

Grundlärarexamen med inriktning mot arbete i årskurs 4–6

240 högskolepoäng

Självständigt arbete på grundnivå, LL240G 2021-01-22

Examinator: Ingvar Holm Handledare: Mats Lundström

Förord

Nedanstående självständiga arbete på grundnivå (SAG) 15 hp vid Malmö Universitet har utarbetats av Irina Lutovska. Jag vill framföra ett varmt tack till min handledare Mats Lundström för all hjälp.

Abstract

This essay will address the introduction of programming as an element in the compulsory school curriculum and examine the extent to which teachers have been affected by the introduction of programming in curricula and syllabi. The essay is based on two questions: "What difficulties and opportunities have arisen in the teaching after programming was implemented in the syllabus?" and "What forms of pedagogy can teachers use to best support the development of logical thinking, problem solving, creativity and a structured approach through programming skills?". The questions are answered using scientific literature and analysis of previous scientific research. The results of the study are, among other things, that there is a great deal of uncertainty in how programming should be implemented in the students' syllabi, but also how the teachers should feel comfortable in teaching such a new subject when there is a lack of proper training for the teachers. Another conclusion is that the biggest reason for the introduction of programming in schools is to strengthen students' digital skills as society becomes increasingly digital.

Nyckelord:

compulsory education / compulsory school / grundskolan creativity / kreativitet

logical thinking / logiskt tänkande problem solving / problemlösning programmering / programming / coding

Innehållsförteckning

1. Inledning ... 4

2. Syfte och Frågeställning ... 5

3. Metod ... 6

3.1 Nyckelord/Sökord ... 7

3.2 Sökmetoder ... 7

3.2.1 ERIC via EBSCO ... 7

3.2.2 DiVA ... 8

3.2.3 Google Scholar ... 8

3.2.4 Libsearch ... 8

3.3 Urval ... 8

3.3.1 Tabell över slutgiltigt urval ... 9

4. Resultat ... 11

4.1 Förväntningar på vad programmering kan bidra med ... 11

4.2 Lärares uppfattningar om programmering ... 12

4.3 Hur elever påverkats och utvecklats ... 15

5. Slutsatser och Diskussion ... 19

1. Inledning

Denna kunskapsöversikt kommer att handla om införandet av programmering i grundskolan och hur det haft en inverkan på lärares arbetssätt.

I mars 2017 beslutade regeringen att inslag av programmering ska införas i grundskolans undervisning. Detta innebar att förändringar i läroplaner och kursplaner gjordes för att tillämpa och tydliggöra programmering som ett element i undervisningen. Anledningen till införandet var regeringens försök att “stärka elevernas digitala kompetens” (Regeringen, 2017). Vi lever i ett modernt samhälle där vi är i behov av digitaliseringens och teknikens medförande för att fungera som medborgare. Det blir därför allt mer viktigt att elever ges möjligheten att stärka deras förmåga av att hantera ny teknik i deras kunskapsutveckling. I vårt digitaliserade samhälle kräver den övervägande del av dagens yrken grundläggande datakunskaper vilket innebär att skolan måste förbereda och rusta eleverna för verkligheten. “Skolan har i uppdrag att förmedla och förankra grundläggande värden och främja elevernas lärande för att därigenom förbereda dem för att leva och verka i samhället” (Skolverket, 2019). För att uppfylla det uppdraget är det av stor vikt att skolan bidrar med en bred kunskap som omfattar stora delar av samhällets diversitet. Genom att implementera programmering i undervisningen ska skolan bidra till att förstärka förståelsen av bland annat individens påverkan av digitaliseringen samt samhällets utveckling (Regeringen, 2017). Med det sagt skall alla elever ges möjligheten att behärska och utnyttja digital teknik.

Ändringarna i läroplanen innebar en påverkan i majoriteten av alla ämnen, främst matematik och teknik. Således kommer flertalet lärare behöva utveckla och stärka deras digitala kompetens för att kunna undervisa i det nya inslaget. Eftersom programmering inte varit aktuellt i läroplanen förr kan det orsaka svårigheter för lärare att tillämpa då det sannolikt saknas ordentlig utbildning och kunskap i hur det ska undervisas. Lärare har upplevt en oro och osäkerhet gällande införandet av programmering då det är tvetydigt vad för läromedel och vilka tillvägagångssätt som ska appliceras i undervisningen. Därför har jag valt att bland annat undersöka vilken pedagogik som lärare kan använda sig utav för att främja programmeringskunskaperna. Ytterligare något jag, med hjälp av denna kunskapsöversikt, vill ta reda på är vilka svårigheter samt möjligheter lärare stött på efter regeringens revidering av läroplanen.

2. Syfte och Frågeställning

Syftet med kunskapsöversikten är att undersöka i vilken grad lärare har påverkats av införandet av programmering i läroplaner samt kursplaner och även vilka hinder eller möjligheter som tillkom med införandet i undervisningen. För att uppnå syftet har följande frågeställningar formulerats:

• Vilka svårigheter och möjligheter har uppkommit i undervisningen efter implementering av programmering i kursplanen?

• Vilka former av pedagogik kan lärare använda för att bäst stödja utvecklingen av logiskt tänkande, problemlösning, kreativitet samt strukturerat arbetssätt genom programmeringskunskaper?

3. Metod

För att kunna besvara frågeställningarna har det gjorts en fördjupning i befintlig forskning kring ämnet. Utvalda vetenskapliga artiklar samt böcker har varit till grund för analysen där fokus även lagts på forskning. Thurén (2019) menar att en slutsats är sanningsenlig när undersökningens resultat är evidensbaserade och har tillförlitliga fakta som grund. För att komma till en omfattande slutsats är det lämpligt att kombinera empiri och logik (Thurén, 2019). Evidensbaserad forskning och teori är forskning som baseras på vetenskaplig grund vilket leder till en sanningsenlig slutsats i största mån. Därför har den typ av forskning använts i kunksapsöversiktens informationssökning. Informationssökningen grundades även i en datorbaserad sökmetod eftersom Backman (2008) hävdar att den gynnar forskaren både tidsmässigt och ekonomiskt, dock är den ekonomiska delen inte aktuell i detta fall då det rör sig om en kunskapsöversikt gjord av en student. Genom att använda digitala hjälpmedel har forskaren tillgång till en ofantlig mängd forskning och litteratur vilket kan reduceras till det som anses vara relevant för undersökningen på ett relativt enkelt och tidseffektivt sätt. Vidare behövs inte ett stort ekonomiskt bistånd läggas på sökmetoden då den till mestadels kommer att ske online, förutsatt att den utrustning som behövs finns tillgänglig (ibid.), som sagt är detta inte tillämpbart i just denna undersökningen men ändock relevant att nämna.

För att ytterligare effektivisera sökningen användes en avancerad sökning med hjälp av operatorer. Operatorer brukas när två eller flera termer är centrala för arbetet. Genom de s.k operatorerna ges möjligheten att kombinera söktermerna och således få adekvata resultat (ibid.). Kunskapsöversikten använde sig framförallt utav logiska operatorer vilket är bland annat AND och OR. Den förstnämnda nyttjas när kombination av två eller fler söktermer måste ingå i sökningens resultat. Således begränsar den sökningen och ger mer korrekt produkt då den endast visar forskning med kombination av alla söktermer. Den sistnämnda operatorn används däremot när någondera eller alla söktermer ingår i sökresultatet (ibid.).

Vidare användes trunkering (*) i informationssökningen. Trunkering betyder att sökningen sker på en del av söktermen eller på en variation av söktermen (ibid.). Exempelvis kan trunkering av program* ge resultat på programmering och programming, ett annat exempel är school* som kan resultera i forskning där schooling och school's är huvudtermen.

Thurén (2019) menar att för att forskning ska vara trovärdig måste tre punkter beaktas; expertis, granskning samt öppenhet. Expertis innebär att forskaren har utbildats inom området i fråga och besitter kunskap som majoriteten av allmänheten saknar. Forskarens kunskaper om såväl faktan som de metoder som används bidrar till att undersökningen som görs i det ämnet blir av god kvalitet. Den andra punkt som Thurén (2019) tar upp som viktig är granskning. Granskning innebär att andra forskare, som inte gjort undersökningen, granskar resultatet för att

det ska accepteras som giltigt i en form av peer-review. Slutligen nämns öppenhet vilket handlar om en transparens på forskarens sida om vilka källor och metoder som använts i framtagandet av resultatet. Dock garanterar den sortens öppenhet inte att resultatet är trovärdigt men visar på att den vetenskapliga undersökningens produkt kan antas vara hållbart (Thurén, 2019). Samtliga punkter har tillämpats i undersökningar som gjorts.

3.1 Nyckelord/Sökord

Kunskapsöversiktens sökning gjordes med bland annat nedanstående nyckelord, både på svenska och engelska för att maximera sökresultatens utfall:

• programmering / programming / coding

• grundskolan / compulsory education / compulsory school • problemlösning / problem solving

• kreativitet / creativity

• logiskt tänkande / logical thinking

3.2 Sökmetoder

I sökningen efter passande vetenskaplig litteratur har databaser som ERIC via EBSCO, DiVA, Google Scholar samt Libsearch from EBSCO använts. Artiklarna som valts är även utvalda med hänsyn till peer review för att säkerställa att den fakta som analysen baseras på är riktig. Utöver detta har även tidskrifternas publiceringsdatum varit relevant i urvalet av lämplig forskning (Backman, 2008).

3.2.1 ERIC via EBSCO

ERIC var en av databaserna som användes i kunskapsöversikten. Funktionerna som valdes för att ge adekvat resultat för forskarområdet var “Full text” och “Peer review”. Intervallet för publiceringsåret som användes var 2017-2020. Vidare utnyttjades sökorden “program* AND compulsory education AND problem solving”. Detta gav ett sökresultat på två träffar därav en artikel valdes som kunde anpassas och var relevant för undersökningen.

Ännu en sökning gjordes i denna databas med samma funktioner där endast sökorden justerades. Sökorden för den andra sökningen var följande: “programming AND compulsory school* AND problem solving OR creativity” vilket också gav två träffar. En av artiklarna valdes då den var av relevans för vidare analys.

3.2.2 DiVA

Första sökningen i denna databas gjordes med funktionerna “Refereegranskat” alltså peer review samt “Endast dokument med fulltext i DiVA”. Sökorden som brukades var “programming compulsory school” vilket resulterade i ett sökresultat på fyra artiklar. Läsning av deras abstract gjordes och en artikel valdes då den var av relevans för vidare analys av kunskapsöversiktens frågeställningar.

Vidare gjordes ytterligare en sökning i DiVas databas. Denna gång ändrades sökorden till “programmering och grundskola”. De nya sökorden gav ett resultat vilket visade sig vara användbart för undersökningen.

3.2.3 Google Scholar

Google Scholar användes genom att söka på “programmering i grundskolan, problemlösning, logiskt tänkande och kreativitet”. Detta ledde till ett resultat av 532 artiklar. För att välja adekvata artiklar som kan tillämpas till kunskapsöversikten lästes de olika artiklarnas abstracts. Sålunda kunde artiklarna lättare filtreras bort och två artiklar valdes som var mest relevanta för kunskapsöversiktens frågeställningar. Artiklarna som valdes var av relevans i bland annat publiceringsår samt kunde tillämpas i vidare analys.

3.2.4 Libsearch

Sökorden som användes för sökningen i Libsearch var “programmering or programming or coding AND compulsory education or compulsory school”. Den första sökningen gav flera miljoner träffar. Därför begränsades den ytterligare genom att använda sig utav funktionerna “Electronic and printed material via the library”, “Schoolarly and Peer Review” samt “Find any of my search terms”. Detta resulterade i över en miljon träffar vilket ansågs vara betydligt fler än vad som möjligen kan undersökas. Således begränsades sökningen vidare. Med databasens funktioner filtrerades ”Subject” till “Education”, “Programming”, “Teaching”, samt “Curriculum” och “Materialtyp” filtrerades till “Academic Journals”. En annan avgränsning var att publiceringsåret valdes i intervallet 2015–2020. Detta medförde ett resultat med 49 antal träffar vilket var en lämplig mängd att undersöka. Av de 49 sökträffar valdes en artikel utifrån relevans till vad som kunde tillämpas till kunskapsöversikten.

3.3 Urval

Jag har valt att utgå från forskning om programmering i grundskolan både i Sverige och internationellt samt peer review. Eftersom kunskapsöversikten är en vetenskaplig text som baseras

på insamlad vetenskaplig kunskap inom ett forskningsområde var en grund att källorna som användes var peer review. Att en artikel är peer review innebär att den genomgått en process där vetenskapliga artiklar granskas av experter inom ämnet innan de blir godkända för publicering. Således underlättas valet av artiklar under informationssökningen med peer review då artiklarna som visas i resultaten blir gedigna till kunskapsöversikten.

Anledningen till att både internationell och nationell forskning tillämpats är eftersom införandet av programmering i den svenska grundskolan nyligen gjorts. På grund av det finns det risk att väldigt lite forskning inom Sverige har gjorts. Internationell forskning kan även gynna undersökningen då den kan användas för att jämföra Sverige med andra länder där programmering införts.

3.3.1 Tabell över slutgiltigt urval

I tabellen nedan visas de slutgiltiga artiklarna som valts, med hjälp av metoden som redovisats, för vidare analys.

Författare, Titel Databas

Godhe, A., Magnusson, P. & Sofkova Hashemi, S. (2020).

Adequate digital competence: exploring revisions in the Swedish National Curriculum

DiVa

Kjällander, D., Åkerfeldt, A. & Petersen, P. (2016).

Översikt avseende forskning och erfarenheter kring programmering i förskola och grundskola

DiVa

Nilsson, R & Olin, F. (2017)

Introduktion av programmering i grundskolan – En systematisk litteraturstudie

Google Scholar

Pöllänen, S & Pöllänen, K. (2019).

Beyond Programming and Crafts: Towards Computational Thinking in Basic Education

Eric via EBSCO

Stigberg, H. & Stigberg, S. (2019)

Teaching programming and mathematics in practice: A case study from a Swedish primary school

Eric via EBSCO

Implementering av programmering i grundskolan

Vinnervik, P. (2020).

Implementing programming in school mathematics and technology [Elektronisk resurs] teachers' intrinsic and extrinsic challenges.

Libsearch from EBSCO

4. Resultat

4.1 Förväntningar på vad programmering kan bidra med

Programmering som ämne är något nytt och har i kursplanen beskrivits som något som ska stärka elevernas digitala kompetens. Genom att läsa och analysera kursplanens uppbyggnad kan de förväntningar som ställs på lärare och elever med fokus på programmering utläsas. Hur stor vikt som läggs på inlärningen och den tid som eleverna får att utveckla sina kunskaper inom programmering, och de förmågor som tillkommer den kunskapen, visar hur den förväntningen kan se ut. Med följande artiklar kan vissa av dessa förväntningar förklaras och diskuteras. Pöllänen och Pöllänen (2019) introducerar i sin artikel Beyond Programming and Crafts: Towards Computational

Thinking in Basic Education begreppet “datalogiskt tänkande”, som är en typ av problemlösning.

Datalogiskt tänkande beskrivs som den analytiska kunskapen att kunna ta hjälp av datorer för att lösa problem, det vill säga ha förmågan att välja lämplig metod eller algoritm för problemet i fråga. Detta (datalogiskt tänkande) kan utvecklas genom programmering. Däremot belyser artikeln att kodning inte ska ses som syftet för inlärning av datalogiskt tänkande eftersom fokus på kodning leder till brist av djupare förståelse och kreativitet. Analysen som står till grund för studiens resultat är främst baserad på tidigare utförd forskning och litteratur, vilket gör det till en litteraturstudie. . På liknande sätt belyser Godhe, Magnusson och Sofkova Hashemi (2020) i artikeln Adequate digital

competence: exploring revisions in the Swedish National Curriculum att digital kompetens inte spelar någon

stor roll utan det viktiga är att eleverna visar sitt kunnande och hur de tillämpar och använder kunskapen. Studien baseras på en undersökning av vetenskaplig forskning i ämnet samt en särskild fokus på läroplanen. Studien visar på att det finns ett tydligt samband mellan multimodalitet och användning av digital teknik. Kritik gentemot kursplanen beskrivs där det finns brist på tillvägagångssätt för eleverna att utveckla operativa färdigheter som behövs i användningen av digitala hjälpmedel och media. Bedömningen baseras på hur eleverna kan använda sina kunskaper och visa upp de, för vilken digital kompetens behövs. Studien konkluderar i att det är iögonfallande hur lite krav på digital kompetens som finns i kursplanen med tanke på dagens digitala samhälle och den mängd digitala hjälpmedel som finns, även i elevernas omgivning. Artikeln påstår också att den svenska kursplanen tenderar att reducera andra ämnens position i ökningen där exempelvis programmering inkluderas. Eleverna förväntas att utveckla den analytiska förmågan som datalogiskt tänkande bidrar med. Kursplanens innehåll lyckas inte med att ge lärarna de förutsättningar som behövs för att uppnå den digitala kompetens som är nödvändig för att lära ut på bästa sätt. Således försvåras tolkningen av hur lärarna ska tillämpa programmeringen adekvat i de olika ämnena. Utan lärares digitala kompetens ges eleverna inte chansen att få den kunskap,

Kodning kräver inte den högsta nivån av datalogiskt tänkande då det går att följa färdiga recept. Därför bör fokus inte läggas på enbart kodning eftersom det leder till mindre utrymme för djupare förståelse och kreativitet. Som tidigare nämnt ses datalogiskt tänkande som en persons analytiska förmåga att lösa problem alltså förmågan att använda sig av datorer i problemlösning och kunna välja lämplig metod eller algoritm för den frågan(Pöllänen & Pöllänen 2019). Web et al. (2017) rekommenderar användning av spiralstrategi för implementering av datalogiskt tänkande under utbildningens gång. För det första, behöver problemen lösas med konkreta och betydelsefulla objekt för att utöka lärandet av begrepp inom ämnet. För det andra, skapa algoritmer och lösningar genom att öva datalogiskt tänkande om objekten och begreppen och det tredje är genom att programmera. Programmering har gjort det möjligt att förstärka gamla sätt att lära sig(ibid). Kjällander, Åkerfeldt och Petersen (2016) har utifrån en systematisk faktainsamling och undersökning av tidigare forskning i ämnet kommit fram till att koncentrationen inte bara ska ligga på att programmera eller koda utan det handlar om utvecklandet av förmågan till kreativ problemlösning, logiskt tänkande och strukturerat arbetssätt. Forskningen som analyserats handlar främst om programmering i svensk skolkontext. Barn och elever ska ständigt tränas på att få möjligheten att framhäva sina förmågor. När det kommer till problemlösning behöver eleverna få definiera och analysera samt implementera olika lösningar. Ovannämnda färdigheter är inte endast användbara i ämnen som matematik och teknik utan även i andra ämnen. En möjlighet med att införa programmering i undervisningen kan leda till att vidga elevers intresse av programmering och därmed efteråt välja att studera datavetenskap. Kjällander, Åkerfeldt och Petersen (2016) beskriver att det finns ett samband mellan datalogiskt tänkande och programmering. Där programmering kan användas som verktyg av utvecklandet av datalogiskt tänkande.

4.2 Lärares uppfattningar om programmering

Införandet av programmering har väckt många tankar bland annat har det lett till tidsbrist för lärare samt en osäkerhet i förmågan att undervisa då de inte är så kunniga inom ämnet. Lärarna vet inte heller vad som förväntas av dem. Programmeringen skall utveckla elevernas förmåga att tänka logiskt. Med följande artiklar kan vissa av dessa förväntningar förklaras och diskuteras. Strindby och Sjöberg (2018) framför en svårighet i sin studie Implementering av programmering i grundskolan. Data samlades in med hjälp av intervjuer i studien. Intervjupersonerna i studien var tre lärare, en IT-pedagog, en politiker i utbildningsnämnden samt en kontaktperson som ansvarar för grundlärarprogrammet på ett universitet. Lärarna uppmärksammade att implementering av programmering blev en utmaning. Utmaningen var att lärarna inte riktigt vet vad som förväntas av dem och upplever att kunskapsnivån är för låg och allt fler lärare känner sig inte redo att undervisa

i ämnet. Lärarna ansåg att skolans IT-pedagoger fungerade som stöd i början av införandet. Då programmering anses vara svårt krävs det intresse för att kunna ge sig på ämnet som programmering eftersom det kräver självförtroendet. Likaså har Vinnervik (2020) med sin studie

Implementing programming in school mathematics and technology: teachers’ intrinsic and extrinsic challenges som

grund, fört fram fem inre svårigheter samt sex yttre svårigheter med implementeringen av programmering i grundskolan. Studien är baserad på gruppsamtal mellan tre grupper av lärare tillhörande tre respektive stadier; lågstadiet, mellanstadiet och högstadiet. Det som var framträdande för denna studie är att det inte fanns någon forskare närvarande vid samtalen utan de gjordes självständigt av gruppernas medlemmar där även samtalsämne och frågor bestämdes av gruppmedlemmarna. De 5 inre svårigheterna som tydliggjordes av studiens analys benämns på följande vis; professionell kunskap och förståelse, professionell lämplighet, professionella attityder och principer, lärande synsätt samt ägande som förklaras mer utförligt nedan.

Lärare anser att tanken av undervisning av programmering är till för att väcka logiskt tänkande hos eleverna och att det inte enbart hör till ämnen som matematik och teknik utan underlättar undervisning såsom bild. Användning i programmering i bildämnet öppnar många dörrar för att kunna uppnå det som är synligt och grafiskt exempelvis hur en applikation ska se ut. Eftersom styrdokumenten inte tydligt framfört vilken typ av programmering som ska läras ut har lärarna valt att testa sig fram genom att använda olika undervisningsmaterial, exempelvis, kodprogrammering eller blockprogrammering. Eleverna ger positiv återkoppling när de får en visuell bekräftelse på sin teoretiska kod. Programmering är ett krävande ämne, därför tar det tid från andra ämnen. Tid är också pengar och av den anledningen blir detta en svårighet när det gäller tillgängliga resurser. Ytterligare en svårighet är att lärarna måste ta sig tiden att planera programmeringsundervisningen och anser att det är mer krävande för någon som har någon typ erfarenhet av ämnet (Strindby & Sjöberg 2018).

Vinnerviks fem inre svårigheter börjar beskrivas med denna. Utbildningens svårighetsgrad baseras på lärarens professionella kunskap och förståelse inom programmering, det vill säga ju mer kunskap läraren har inom ämnet desto lättare blir det att lära ut det. För vissa har programmering varit ett intresse medan för andra numera en självklarhet för professionen. Vinnervik (2020) menar att en faktor har varit bristen på den professionella kunskapen och förståelsen vilket har lett till en oro hos lärarna. Således har lärarna som grupp otillräcklig grund för att undervisa ämnet samtidigt som det ska gynna elevers kunskapsinlärning.

Den andra inre svårigheten, professionell lämplighet, baseras på lärande erfarenheter. Undervisningserfarenhet är en bidragande faktor till lärarens lämplighet för ämnet. Utmaningen

har grundat sig i lärares tveksamhet angående deras förmåga att sätta igång och leda klassrummet som i sin tur ska uppfylla den nya läroplanen där programmering ingår (ibid).

Införandet av programmering i läroplanen inför en stor osäkerhet, dock överträffas den av teknikens väsentlighet i dagens samhälle som implicerar hur relevant det är att ha kunskap i ämnet oavsett vad du arbetar med. Vinnervik (2020) belyser att lärarnas attityder är positiva gällande implementeringen eftersom de finner det intressant med programmering. Däremot resulterar detta även i en svårighet av ökad arbetsbelastning med en begränsad läroplan där frågan vad som skall uteslutas blir betydelsefull. En negativ attityd är den lärarna har till textbaserad programmering jämfört med icke-kopplad programmering vilket medför en tredje svårighet i undervisningen då de anser att kunskap av experter krävs för den förstnämnda (ibid).

Den fjärde inre svårigheten är det lärande synsättet. Enligt Vinnervik (2020) ska lärare kunna anamma nya synsätt för att flexibelt anpassa de till undervisningsmiljön så att den gynnar elevers kunskapsinlärning. Dock visar det sig att lärare för det mesta använder metoder som de själva anser är utforskande och intressanta och nödvändigtvis inte i enlighet med läroplanen. Utmaningen med implementeringen har blivit att lärare använder korta segment för att utforska ämnet i undervisningen vilket oftast lett till “engångs aktiviteter” (ibid).

Ägande är den sista inre svårigheten som lyfts fram. Ägande kan ha en inverkan på implementeringens utmaningar avsevärt beroende på hur lärarna utvecklar sin känsla av ägande i reformen. Känslan av ägande kan byggas upp på olika sätt där ovanstående inre svårigheter är exempel på hur utvecklingen av ägande kan stärkas (ibid.)

Vinnervik (2020) presenterade även 6 yttre svårigheter; resurser, tidsplanering, praktiskhet av implementeringen, elevbedömning, historia och tradition samt professionell utveckling och support.

Olika digitala resurser har använts för att introducera programmering i undervisningen. En svårighet som understrukits med de olika digitala resurserna är att lärare har upplevt att elever tenderar att hoppa över övningar och innehåll. Genom att utelämna flera sekvenser av uppgifterna försvagas inlärningen av grunden vilket i sin tur leder till försämring av den påföljande kunskapsinlärningen (ibid.) Ytterligare en svårighet med resurser enligt Vinnervik (2020) är att majoriteten av aktiviteterna som används i programmeringsundervisningen kräver en hårdvara. Medan kommunerna står för kostnaderna för datorer behöver skolan använda ämnets budget när det kommer till kostnader för extra resurser som exempelvis robotar. Problematiken med detta är att implementering av programmeringen inte resulterar i att det blir ett eget ämne. Alltså kommer skolan behöva använda delar av resterande ämnens budget, exempelvis matematik eller teknik, för att täcka programmeringens kostnader.

Med införandet av programmering i läroplanen har lärare upplevt att det skapat tidsbrist för reflektion och bedömning över lektionsplaneringarna. Följden har blivit att lärare inte lyckats använda adekvata aktiviteter och lärmetoder där möjlighet för elever att nå kunskapskraven erbjuds. En annan utmaning är bristen på kollegial reflektion som utformats på grund av implementeringen, således får lärarna inte möjlighet att tillsammans reflektera och interagera med varandra. Tidsbristen har även väckt en oro att tid kommer tas från resterande ämnen (ibid.)

För att införandet av programmering i läroplanen skall resultera i lärares professionella utveckling menar Vinnervik (2020) att det är mest effektivt att låta reformen växa över tiden. Nackdelen, som också blir en svårighet, med detta är dock att risken med ett sådant tillvägagångssätt kan bidra till att implementeringen aldrig blir tillräckligt användbar (ibid.).

Utmaningen med bedömningen grundar sig bland annat i lärares avsaknad av kontroll i programmeringslektionerna. Detta med anledning av deras osäkerhet både i förmågan att undervisa i ämnet samt bristen av tillvägagångssätt för bedömningen. Varken läroplanen eller andra styrdokument informerar om bedömningsmetoden för det nya obligatoriska inslaget (ibid.)

Historia och tradition är den femte yttre svårigheten som beskrivs. Den utgår från att det i Sverige inte funnits en läroplan som kan synliggöra för lärare vad implementeringen av programmering innebär. Att inte ha möjligheten som lärare att kunna titta tillbaka på något samt sakna egen erfarenhet skapar utmaningar för den professionella förståelsen. Detta har orsakat att skolornas olika traditioner och kommunerna de befinner sig i har påverkat reformens utformning (ibid.)

Den sista yttre svårigheten benämns som professionell utveckling och support. Den största utmaningen här har varit att vissa lärare har erbjudits en introduktionskurs som gynnat deras professionella utveckling inom ämnet medan andra inte fått samma möjlighet att stärka sin kompetens. Således har lärare i samma kommun och även verksamhet inte likvärdig chans att stärka sin professionella utveckling (ibid).

Avslutningsvis kan det fastställas att lärarna ser implementeringen av programmering som en utmaning och därmed som en svårighet. Eftersom det är tidskrävande men även något nytt där lärarnas digitala kompetenser är få.

4.3 Hur elever påverkats och utvecklats

Nilsson och Olin (2017) har i sin systematiska litteraturstudie framfört att elever genom programmering kan utveckla flera förmågor. Istället för att ställa frågor till individer och/eller praktiken utförs tidigare forskning inom fältet vilket kallas för en systematisk litteraturstudie. Bland annat påverkar programmering elevernas nyfikenhet och ger de möjlighet att även arbeta

utforskande. För att eleverna ska få utveckla sin sociala förmåga anses det vara lämpligt att låta dem diskutera sina arbeten med klasskamrater då det ger möjlighet till samarbete samt utveckling av program. Efter att programmering implementerades i undervisningen och eleverna fick arbeta i en digitaliserad arbetsmiljö har det bidragit till att eleverna fått upptäcka nya sätt att lösa problem. Ju mer elever får tillgång till relevant information samt jobba med problem som har flera lösningar kan de lära sig att vara källkritiska vilket framhävs i läroplanen (Skolverket, 2019). Det digitaliserade arbetssättet har tillfört att eleverna blivit allt mer uppmuntrade samt självständiga i sitt arbete. Programmering omfattas framförallt i ämnen som teknik och matematik, dock kan digitalisering gynna lärmiljön även i andra ämnen och därför behöver samtliga lärare utveckla sin digitala kompetens. En möjlighet med implementering av programmering är att eleverna kan arbeta även i skolan och på sin fritid vilket påverkar deras identitetsutveckling positivt. Således utvecklas elevernas kreativitet och nyfikenhet genom att pröva sig fram att lösa problem på ett varierande sätt (Nilsson & Olin 2017).

En digitaliserad arbetsmiljö är även en möjlighet att låta eleverna aktiveras multimodalt vilket främjar inlärningsprocessen. Ett exempel på hur de kan arbeta multimodalt är med programmet Scratch. Däremot ger programmet Scratch upphov till svårighet för eleverna då de inte kan klara sig själva utan behöver en lärare som har kompetensen att undervisa inom digitala verktyg. Införandet av programmering leder till en stor ansträngning i undervisningen då lärarna saknar kompetensen att arbeta i en digitaliserad arbetsmiljö. Nilsson och Olin (2017) visar att det både har för- och nackdelar med införandet av programmering. Lärare som är verksamma idag är utbildade i en omodern läroplan som inte har det datalogiska tänkandet, därför saknar lärarna relevant digital kompetens för att kunna undervisa. För att kunna uppnå en digitaliserad arbetsmiljö behöver det göras på ett etablerande och strukturerat sätt. Införandet av programmering i grundskolan har bevisats i tidigare forskning att denna är otillräckligt och ambivalent. Undervisning av programmering går inte ut på att skapa elever som kan programmera utan syftet är att få eleverna att utveckla sin programmeringsfärdighet genom arbetet inom datalogiskt tänkande. Det vill säga det viktiga med programmeringen är tankeprocessen som leder till elevernas förmåga att utveckla kreativa problemlösningar, logiskt tänkande och ett strukturerat arbetssätt. Flera studier har observerat att lärare behöver vägledning och råd med konkreta exempel för att utöka sina pedagogiska kunskaper baserade på teknologi. Ytterligare ett exempel på hur man kan arbeta multimodalt är genom IKT. IKT (information och kommunikations teknologi) erbjuder möjlighet för användning av olika inlärningsmaterial, inlärningsplattformar, ritprogram, redigering av bilder, videor och mönster för att stödja elevernas innovationer och mönster i hantverk. Genom att koppla hantverksutbildning med simulering, visualisering och modellering till nya applikationer och

material med tillgängliga datorplattformar kan eleverna lära sig hantverkbaserade verk och grunden för datalogiskt tänkande i olika genuina teknikbaserade projekt. Blikstein (2013) har lokaliserat att eleverna var ganska nöjda med att arbeta med datorstyrda program eftersom arbetet såg bättre ut jämfört med för hand. Orsaken till risken att inte få en djup förståelse är kopiering och klistring av färdiga recept. Därför bör programmering implementeras på ett sätt där det ökar elevernas problemlösning och tänkande. Programmering bör relateras till den verkliga världen och i synnerhet med elevernas intressen för att bemästra svårigheter som kan uppkomma i början. Generiska interaktiva programmeringsplattformar gör det möjligt för lärare att skapa vissa programmeringsmikrovärldar för justerbara lärandemål (Pöllänen & Pöllänen 2019).

Om eleverna inte får möjlighet att använda sina kunskaper på ett kreativt för att lösa problemen de stöter på kommer de inte kunna stärka sina förmågor kring problemlösning. Eftersom uppgifterna kan lösas på olika sätt leder detta till uppmuntran och allt mer engagemang till att söka efter kreativa lösningar. Även om utvecklande av programmeringskunskaper inte ger tydliga resultat så är målet att de ändå utvecklar sitt systematiska arbetssätt genom att använda sig av det datalogiska tänkandet. En möjlighet med implementeringen innebär att eleverna blir mer ansvarstagande kring sin egna inlärning. Det finns studier som visar konkreta fördelar med användning av programmering i de tidigare skolåren därför stärker det elevernas förmågor, såsom datalogiskt tänkande, kreativitet och ansvar(Nilsson & Olin 2017).

I en fallstudie gjord av Stigberg och Stigberg (2019) undersöktes det hur lärare implementerat programmering i matematiklektionerna med förutsättningen att det kommer gynna elevernas kunskap i problemlösning och logiskt tänkande. Samtliga intervjupersoner resonerade kring frågan om programmering kan bidra med ökad förståelse och lättare inlärning i matematiken vilket sammanställdes i artikeln Teaching programming and mathematics in practice: A case study from a

Swedish primary school. Intervjuerna med lärarna medförde mycket kännedom om hur sådan

utbildning ser ut och vilka hinder de påträffat. Upprepade åsikter om hur programmering kan underlätta inlärningen av problemlösning läses av där lärarna bland annat refererar till hur det är en kunskap som bäst inhämtas via “försök och misstag”. Vidare förklaras det hur det specifikt inom matematiken är vanligt med osäkerhet bland eleverna och en rädsla att göra fel. Läraren som tog upp exemplet påstår att eleverna inte visar lika stor osäkerhet och rädsla när de arbetar med programmering, trots att liknande färdigheter utvecklas, som även används i matematiken såsom kommunikation. Fördelarna med programmering uppges bland annat vara att eleverna jobbar i grupp och drivs till att diskutera och samarbeta med varandra för att utföra uppgifter och lösa problem. Genom samarbetet utvecklas även andra gynnsamma förmågor deras kommunikation. Kopplingen mellan programmering och matematik görs men med få eller svaga exempel på konkret

hur programmering används i matematikens fördel. Det som lärarna säger är i princip att såväl matematik som programmering innefattar algoritmer och strukturer vilket kan tyda på att kunskap i den ena påverkar inlärning i den andra. Det förmodas att i arbete med programmering, som kräver att instruktioner utförs i specifik ordning och struktur, lär sig eleverna ett tillvägagångssätt som kan hjälpa de i arbetet med matematiken. Som ett tydligt och konkret exempel beskriver en lärare hur algoritmer för att lösa ekvationer i matematiken är användbara för elevernas förståelse att bland annat ekvationer kan delas upp i mindre delar och lösas i en specifik ordning, likt under programmeringsprocessen. Dock ställer sig intervjupersonerna fundersamma till varför ett ämne som programmering tilläggs i matematikens kursplan. De menar att programmering är ett område mer snarlik och lämplig för ämnen som teknik och bör anpassas där då elever med stor möjlighet redan har arbetat med liknande projekt som bland annat med robotar.

Slutligen kan det konstateras att elever påverkas på olika vis. Exempelvis har implementeringen av programmering haft en inverkan på elevers nyfikenhet och kreativitet vilket lett till utforskande där de fått möjligheten att upptäcka nya metoder att lösa problem på. Ett annat sätt programmeringen påverkat eleverna är att de lärt sig ta mer ansvar gällande deras inlärning samt hur de ska arbeta på ett strukturerat sätt.

5. Slutsatser och Diskussion

Frågeställningarna har granskats utifrån ett antal forskningstexter som handlar om implementeringen av programmering i grundskolan. Den övervägande delen av texterna som undersökts har intagit överensstämmande ställning i frågan. Till en början kan det konstateras att programmering som ämne medför utvecklingen av datalogiskt tänkande. Datalogiskt tänkande har beskrivits som den analytiska kunskap som stödjer progressionen av logiskt tänkande, problemlösning, kreativitet samt strukturerat arbetssätt. De olika förmågorna stärks när eleverna får arbeta multimodalt samt får tillfälle att välja olika algoritmer för att lösa problemen som ges. Flertalet resultat menar att programmering utvecklar det datalogiska tänkandet. Kodning är allmänt igenkänt vid arbete med programmering. Däremot pekar flertalet undersökningar på att undervisningen inte ska ha kodning som målsättning för alla lektioner. Anledningen till detta är eftersom kodning inte stärker elevers kreativitet och resulterar inte i en utveckling av datalogiskt tänkande. Lika igenkänt är att programmering kan implementeras i matematik- och teknikundervisningen. Dock visade undersökningarna som gjordes på att programmering kan användas i andra ämnen som grund för att bygga upp elevers olika förmågor. Forskningen indikerar att progressionen i elevernas utveckling ökar när dem ges möjligheten att arbeta med programmering i varierande undervisningsmiljöer. Att arbeta multimodalt har lett till att eleverna blivit mer ansvarstagande i sitt arbete samt stärkt deras strukturerade arbetssätt. Detta resultat förde mig vidare till en diskussion samt ytterligare analys i frågan som resulterade i en första slutsats. Slutsatsen som därmed dragits är att implementeringen av programmering utvecklar det datalogiska tänkandet som gynnar elevers olika förmågor men också att programmering bör tillämpas i skolans olika ämnen utöver matematiken och tekniken(Pöllänen & Pöllänen, 2019; Kjällander, Åkerfeldt & Petersen, 2016). Problematiken med detta är att programmeringsundervisningens ändamål förblir oklart eftersom det som skrivs i läroplanen om ämnet är tvetydigt där det varken finns centralt innehåll eller kunskapskrav skrivna. Vad som hade underlättat implementeringen för lärare är tydligare styrdokument där både syfte men också andra faktorer tydliggörs. De bakomliggande faktorerna som ligger till grund för lärarnas svårigheter samt konsekvenserna de erhållit är bland annat brist på digital kompetens. Lärarna menar att de inte fått tillfälle att utbilda sig(Nilsson & Olin, 2017; Vinnervik, 2020). Således kan de med sin undervisning inte erbjuda tillräckliga kunskaper för att utveckla elevernas förmågor. Ytterligare en konsekvens med införandet av programmering är som tidigare nämnt att lärarna inte vet vad som bör och inte bör läras ut. Det har gjort att vissa lärare endast håller sig till vad de kan istället för att variera på undervisningen,

En annan slutsats är att implementering av programmering i kursplanen har lett till både möjligheter men också svårigheter för såväl eleverna som lärarna. Eftersom lärarna inte är kunniga inom området, på grund av bristande utbildning, kan de behöva stöd. Detta blir en svårighet gällande resurserna som måste tillföras, exempelvis IT-pedagoger som lärarna kan få stöd av. Det blir således en utmaning för lärarna att gynna elevernas kunskapsinlärning(Vinnervik, 2020; Strindby & Sjöberg 2018). Å andra sidan tillkommer programmering med möjligheter som kommer vara till elevernas fördel i många avseenden. Implementering av programmering har gjort det möjligt att förstärka gamla sätt att lära sig bland annat genom att utveckla elevers förmåga av problemlösning och logiskt tänkande(ibid.). Utöver detta har programmering, som tidigare nämnts, haft stora effekter på elevernas övriga kunskapsutveckling i andra ämnen som inte nödvändigtvis har att göra med programmering.

Den allra största orsaken till införandet av programmering i skolan är att stärka elevernas digitala kompetens i det allt mer digitaliserade samhället. Det, i princip, samtliga artiklar kommer överens om är att det inte handlar om att eleverna ska bli programmerare, utan istället att deras tankeprocess ska öka genom att hjälpa de att utveckla sina förmågor kring problemlösning samt kreativitet. Det vill säga att få testa sig fram och inte bara kopiera och klistra in färdiga recept i programmet de arbetar med. Införandet av programmering i grundskolan används och ska för tillfället användas som ett stödverktyg för andra ämnen. Det innebär att i utvecklandet av olika egenskaper kopplade till programmering ska viktigare ämnesspecifika förmågor bildas som kanske inte är tydliga i exempelvis sammanhanget med kodningen. Förmågor som snabbt tänkande och problemlösning vilka kan hjälpa eleverna effektivisera inlärningen av andra ämnen uppnås med programmeringen som grund.

Sammanfattningsvis har jag, med frågeställningarna som grund, kommit fram till att införandet av programmering i kursplanen trots sina möjligheter så har det även tillkommit en del svårigheter. Med ett stort gynnande för elevers utveckling av följande förmågor; logiskt tänkande, problemlösning, kreativitet samt strukturerat arbetssätt som de även kan ha nytta av i andra skolämnen. Största svårigheterna blev för lärarna som saknar digitala kompetenser samt bristen av tid att planera.

Slutsatserna som kommit till för studien har besvarat frågeställningarna men även föranlett till några funderingar jag finner väsentliga att nämna och som jag vidare tror skulle kunna omtalas i framtida studier. Programmering och dess effekter på elevernas kunskapsinlärning är något som är relativt nytt i den svenska skolan. Det är ett oerhört viktigt och relevant forskningsämne som säkerligen kommer att utforskas mycket i framtiden. Ett exempel på vad som då kan undersökas är skillnaden mellan elevers resultat i ämnen som matematik och teknik, som varit en del av det

svenska skolsystemet under en lång tid, och jämföra hur de ser ut innan respektive efter intagandet av programmering i olika delar av kursplanen. Eftersom programmering idag sakta men säkert blir en del av läroplanen finns det stora chanser att konkret undersöka effekten av ämnet på elevernas kunskapsinlärning genom att uppmärksamma tydliga skillnaden före och efter ämnets implementering. Ett annat alternativ hade varit att eventuellt utforma ett specifikt test som görs på eleverna där programmeringens påverkan lätt blir synliggjord på andra sätt och man undersöker elevernas intellektuella förmåga på andra sätt än specifikt till vissa ämnen, som hur snabbt uppgifterna slutförs och vilka lösningar eleverna kommer på. Syftet med samtliga möjliga undersökningar är att i princip fastställa programmeringens effekt på elevernas kunskap och kunskapsinlärning för att därigenom maximera och effektivisera inlärningen i andra ämnen. Vidare kan man diskutera lärarens roll i utlärningen av programmering, som det av undersökningarna framgått, är en väsentlig del i elevernas inlärning. Därför är det också enormt viktigt att lärarna får den utbildning som krävs för att känna sig kapabla och förberedda till att ta sig an denna uppgift. En del av slutsatsen i min studie visar på att det finns vissa brister i utbildningen då det exempelvis inte läggs nog med resurser på programmeringen i sig på grund av att det inte är ett självständigt ämne. Det går då att diskutera vilken förutsättning som ställs på lärare utan adekvat utbildning i att lära ut ett område som programmering där ordentliga förkunskaper är nödvändiga. Min åsikt i frågan är att programmering är ett ämne som kommer att växa och i framtiden bli en del av den grundläggande utbildningen såsom exempelvis teknik. Det kommer därmed att satsas mer och mer i ämnet och då även utbildningen för att kunna bli en lärare i programmering. Emellertid finns det en stor belastning på lärare som förväntas göra ett gott arbete utan ordentlig hjälp, som till viss del beror på hur pass nytt ämnet är. Enligt min åsikt behövs det ordentlig utbildning i programmering redan i lärarutbildningen och jag skulle även kunna påstå att det krävs redan nu. Detta på grund av att programmering är ett så omfattande ämne så det är något som lärare i många olika ämnen bör känna till. Lärare i matematik, teknik och andra ämnen som är mer förankrade med programmering bör dock såklart ha en djupare utbildning. Det hade också säkerligen gynnat de som idag jobbar som lärare att få en lämplig utbildning i programmering som ämne, det vill säga de kunskaper som krävs för att förstå programmeringens grunder, samt hur programmering bör läras ut.

I min undersökning har fokus till stor del lagts på undersökningen av elevernas påverkan av programmering samt lärarnas pedagogiska utlärande av området genom litteraturstudie. Det som i min åsikt är en bristande konsekvens i denna är att implementeringen av programmering är så pass nytt att det inte forskats mycket kring ämnet. Den redogjorda undersökningen hade uppnått högre kvalitet ifall det antingen funnits större mängd gedigen tidigare utförd forskning kring ämnet eller om den baserats på självständigt utformade undersökningar och empiri. En studie som kan

göras i samband med detta är att undersöka vilka behov lärarna har, eventuellt som ett examensarbete då datainsamlingen och dess utformning är ganska simpel. Alltså att genom en intervjustudie få lärdom om vilka konkreta färdigheter som lärare känner att de saknar i frågan om utlärning av programmering. Syftet med studien hade då varit att få en förståelse för hur en lämplig utbildning kan byggas och konkret vilka egenskaper som bör läras ut. Eftersom det då hade baserats på färdiga lärare är det något som kan komma ha stor relevans i utbyggnaden av en eventuell utbildning i frågan.

Referenser

Backman, Jarl (2008). Rapporter och uppsatser. 2., uppdaterade [och utök.]. uppl. Lund: Studentlitteratur

Godhe, Anna-Lena, Magnusson, Petra & Sofkova Hashemi, Sylvana (2020). Adequate digital competence [Elektronisk resurs] exploring revisions in the Swedish National Curriculum. Educare

- Vetenskapliga skrifter. 2, 74-91

Tillgänglig på Internet:

http://hkr.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A1461335&dswid=9346

Kjällander, Susanne, Åkerfeldt, Anna & Petersen, Petra (2016). Översikt avseende forskning och

erfarenheter kring programmering i förskola och grundskola. Stockholm: Skolverket. 40

Tillgänglig på Internet: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:su:diva-181018 Hämtades: 2020-10-25

Nilsson, Rikard & Olin, Filia. (2017). Introduktion av programmering i grundskolan – En systematisk

litteraturstudie.

Pöllänen, Sinikka & Pöllänen, Kari (2019). Beyond Programming and Crafts: Towards Computational

Thinking in Basic Education.

Regeringskansliet (2017). Stärkt digital kompetens i skolans styrdokument. Tillgänglig på internet:

https://www.regeringen.se/contentassets/acd9a3987a8e4619bd6ed95c26ada236/informationsm

aterial-starkt-digital-kompetens-i-skolans-styrdokument.pdf

Skolverket (2019). Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet 2011: reviderad 2019. (Sjätte upplagan). [Stockholm]: Skolverket.

Tillgänglig på Internet:

https://www.skolverket.se/publikationsserier/styrdokument/2019/laroplan-for-grundskolan-forskoleklassen-och-fritidshemmet-reviderad-2019

Stigberg, Henrik & Stigberg, Susanne. (2019). Teaching programming and mathematics in practice: A case

study from a Swedish primary school.

Strindby, Elina & Sjöberg, Sofia. (2018). Implementering av programmering i grundskolan. Thurén, Torsten (2019). Vetenskapsteori för nybörjare. Upplaga 3. Stockholm: Liber

Vinnervik, Peter (2020). Implementing programming in school mathematics and technology [Elektronisk resurs] teachers' intrinsic and extrinsic challenges. International journal of technology and

design education.