Vil gjøre dataprogrammering i skolen lett for alle

LÆRING I TEKNOLOGIRIKE KLASSEROM: Teksten inngår i en temaserie om møtet mellom pedagogikk og teknologi. Les de øvrige bidragene i serien. (illustrasjon: Shane Colvin/UiO).

Litt usikker på de nye undervisningsoppleggene

Anders Mørch er professor ved Institutt for pedagogikk (IPED) og jobber til daglig med IKT og læring. Han er opptatt av at programmering skal være så overkommelig som mulig for alle, men nå er han litt usikker på det nye opplegget.

– Vi har bestemt oss for å gjøre dette på en måte som skiller oss litt fra andre land, og som kan være litt utfordrende, forteller professoren.

Det han sikter til er at vi i Norge har lagt opp til at programmering skal integreres i de andre skolefagene, i motsetning til andre land som har valgt å la programmering stå som et eget fag.

Han tror det vil kreve mye av faglærerne, men vel så viktig er det at vi får til koplinger mellom fag og programmering som gir mening for elvene. Hans egen forskning viser at gode koplinger kan bli en utfordring.

– Vi har også gått gjennom undervisningsoppleggene som følger med. Vi synes det er veldig matematisk orientert. Og ganske abstrakte.

IPED-professoren er derfor redd for at en god del elever kan få trøbbel med programmeringsdelen av fagene.

Blokkbasert prorammering

Det vi trenger i skolen er ifølge Mørch et undervisningsopplegg som bygger på erfaringer fra kjente aktiviteter utenfor skolen. Noe som er kontret og ikke så abstrakt, og som på den måte vil kunne få med seg flere elever.

Han er sterk tilhenger av såkalt blokkbasert kode. Det er en enklere måte å programmere på, og som er mer visuell enn tradisjonell tekstkoding - den vi gjerne forbinder med tradisjonell dataprogrammering som er vanlig på universitetet og i valgfag på videregående skole.

I tillegg er Mørch opptatt av muligheten til å kunne bruke fysiske hjelpemidler for å gjøre programmeringen enda mer håndgripelig.

"Skaperverkstedet" som alternativ læringsarena

Mørch og to doktorgradsstudenter (Kristina Litherland og Ellen Egeland Flø) er nå i gang med et større prosjekt (ProSkap) der målet er å teste ut alternative undervisningsopplegg i tillegg til å produsere læringsressurser, en undervisningsmodell, og et teoretisk rammeverk for læring i fag med teknologi hands-on. Prosjektet er finansiert av Regionalt Forskingsfond i Viken Fylkeskommune.

Et særlig fokus i ProSkap er på det såkalte "skaperverkstedet" (Maker Spaces).

"Vi så at "blokkbasert programmering", der man programmerer ved å sette sammen visuelle byggeklosser to-dimensjonalt, er enklest å forstå for de som begynner med programmering"

Et skaperverksted kan ifølge Mørch sammenliknes med en litt avansert sløydsal. I et skaperverksted lager man ting.

– I ProSkap-prosjektet knytter vi alle tingene vi lager rett opp til programmering. Det gjør at programmeringen blir mer konkret. Kompleksiteten introduseres gradvis. Vi beveger oss fra konkret til abstrakt.

Skaperverkstedet gir elevene en mye mer "hands-on" tilnærming til å lære programmering, forklarer han. Utfordringen er imidlertid å kople programmering og skaperverksted til teoretiske skolefag slik som matte og naturfag.

Dette jobber blant annet de to doktorgradsstudenter med.

Kristina Litherland, en av doktorgradsstudentene i prosjektet, kan også fortelle litt om elevenes arbeid.

– De som deltar i prosjektet har stort sett utviklet programmene sine selv, sier hun.

– De har blitt støttet opp av en egen læringsmetode som kalles Parsons-problemer.

Parsons-problemer er i følge Litherland lagt opp slik at elevene får utlevert en kode som er delt opp i biter, og så er oppgaven å sette bitene sammen igjen på riktig måte som i et puslespill. Elevene slipper å bruke tid på å finne riktig blokker (byggesteinene i programmeringsspråket blokkprogrammering), siden de allerede har fått utdelt de riktige blokkene, men de må likevel forstå hva den ferdige koden skal gjøre for å klare å sette sammen puslespillet. Kunnskapen ligger i relasjonen mellom byggeklossene.

– Nå blir det interessant å se hva slags resultater vi får i neste runde med datainnsamling. Da vil undervisningen forhåpentligvis foregå fysisk. Og da kan elevene i mye større grad samarbeide og bruke delte materialer og verktøy. Vi tror vel kanskje at den individuelle skjermjobbingen vi har måttet nøye oss med å observere nå i korona-tiden bidrar til litt andre resultater enn ved fysisk undervisning, mener Literhand.

Motiverende for elevene, men med behov for visse justeringer

Selv om ProSkap-prosjektet fortsatt er i en innledende fase, vet forskerne allerede en god del.

Før de gikk i gang med ProSkap gjennomførte de nemlig et forprosjekt (GT–make).

I GT-make ble elevene introdusert for nettopp "skaperverkestedet", og helt konkret ble de satt til å lage blant annet en datastyrt bil med motor, samt en mekanisme for å dempe fallet av et egg fra en balkong.

– Det vi ser av analysen er at de fleste som var med i forprosjektet, syntes "skaperverkstedet" var en bedre måte å tilbringe skoletid på enn "vanlig skole". Vanlig skole blir gjerne sett på som litt kjedelig.

"Vi har gått gjennom undervisningsoppleggene som følger med. Vi synes det er veldig matematisk orientert. Og ganske abstrakte."

Videre syntes elevene å være opptatt av ulike former for programmering.

– Vi så at "blokkbasert programmering", der man programmerer ved å sette sammen visuelle byggeklosser to-dimensjonalt, er enklest å forstå for de som begynner med programmering, forklarer Mørch.

– I andre enden fant vi enkelte prosjektdeltakere som savnet en bedre kopling mellom skaperverkstedet og faglig stoff. Dette er den samme koplingsutfordringen vi mener kan oppstå når man velger å kople programmering til enkeltfagene i skolen. I det nye ProSkap prosjektet har vi jobbet mye med å eliminere den manglende koplingen enkelte følte mellom skaperverksted, fag og programmering.

– Enkelte lærere rapporterte også om problemer rundt tilpasset opplæring. Elever har forskjellig bakgrunn, og noe av det de skulle jobbe med når de for eksempel skulle programmere en motor til en robotbil, innbefattet kompliserte begreper som for eksempel elektromagnetisme og lignende. Dette bød på visse utfordringer.

I tillegg viste det seg utfordrende å drive med gruppearbeid i skaperverkstedet fordi elevenes bakgrunnskunnskap og interesser er så forskjellige. Dette ble forsterket i ProSkap der undervisningen i tillegg var heldigital.

Problemene vi har identifisert mener forskerne kan løses gjennom bedre støtte, i regi av lærer, motivering av elever og av teknologien selv. Dette er hypoteser som vil bli testet i det videre arbeid i ProSkap.

Men alt i alt var elevene storfornøyde med denne måten å lære på, forteller Mørch. Vi ser at blokkbasert programmering og skaperverksted bidrar til å senke terskelen til programmeringsverdenen. Det er viktig lærdom å ta med seg, avslutter han.

Hør podkast om programmering i skolen

I episoden av "Læring" møter Kristina Litherland Anne Fekjan Solheim til samtale om hvordan programmering kan brukes for å lære mange egenskaper og ferdigheter.