Utforsking av delelighet og rest med tekstbasert programmering

Abstract

Fra høsten 2020 blir algoritmisk tenkning og programmering en integrert del av norske læreplaner i matematikk. Forskning på feltet peker på koding og programmering som potensielt nyttig i matematikkundervisningen, men det vises også til utfordringer; spesielt gjelder dette å knytte ulike programmeringsaktiviteter til matematikkfaget. Fokuset for denne oppgaven er å undersøke muligheter og utfordringer ved tekstbasert programmering i matematikkundervisning på mellomtrinnet. Det søkes særlig innsikt i samspillet mellom elever, oppgave og programvare (programmeringsspråket Python). For å best mulig kunne belyse temaet er det stilt følgende tre forskningsspørsmål; (1) Hva kjennetegner elevenes handlinger i interaksjon med oppgave og programvare? (2) Hvordan påvirker oppgavedesignet, sammen med verktøyet (programvaren), elevenes argumentasjon og resonnering? (3) Hvilken didaktisk funksjon spiller programvaren i de valgte situasjonene? For å besvare forskningsspørsmålene er det gjennomført et aksjonsforskningsinspirert prosjekt hvor det er undervist i tekstbasert programmering gjennom en periode med til sammen 10 undervisningsøkter. Mot slutten er det forsøkt å rette fokus mot matematikkfaglig innhold og datamaterialet er samlet inn ved å filme og ta skjermopptak av elevpar i arbeid. Utdrag fra tre elevpar er analysert som kasus-studier med bakgrunn i Brousseaus didaktiske teori (TDS) for å kunne si noe om elevenes handlinger og matematiske aktivitet (argumentasjon og resonnering) i møte med oppgavene og programvaren. SAMR-modellen brukes i analysen som et tilleggsperspektiv for reflektere over muligheter og utfordringer ved å eksperimentere med digitale verktøy og nye tilnærminger. Analysene viser at det er utfordrende å heve elevenes argumentasjon og resonnering til et nivå hvor elevene gjør vurderinger av påstanders gyldighet, forklarer sentrale elementer ved programvaren og kodene, og forsøker å bevise egne påstander. Det er likevel et tydelig potensiale for å utforske matematiske sammenhenger i et programmeringsmiljø (her: Python IDLE og trinket.io). Deler av resultatene viser en konstruktiv dialektikk mellom elev og programvare preget av matematiske diskusjoner. Ved å i større grad inkludere lærer og legge til rette for diskusjoner, antas det at disse sammenhengene vil kunne forsterkes til et nivå som også preges av validering (Jamfør Brousseau), men dette krever mer forskning.