Hva karakteriserer det matematiske innholdet i programmeringsoppgaver i algebra? En kvalitativ analyse av programmeringsoppgaver i algebra i Matemagisk og Campus Inkrement

Abstract

Denne masteroppgaven i matematikkdidaktikk er en studie hvor programmeringsoppgaver i algebra i læreverkene Matemagisk 8-10 og Campus Inkrement analyseres. Formålet er å finne ut hva som karakteriserer det matematiske innholdet som finnes i programmeringsoppgavene i algebra i disse læreverkene. Programmering ble for alvor innført i matematikkfaget med LK20. Problemstillingen for studien er: Hva karakteriserer det matematiske innholdet i programmeringsoppgaver innenfor algebra i læreverk for ungdomstrinnene? For å bidra til å svare på problemstillingen ble tre forskningsspørsmål også besvart i studien. For å svare på problemstillingen ble det i studien benyttet en kvalitativ analyse i form av en dokumentanalyse som metode for å samle inn oppgaver til datamaterialet. Deretter ble en tematisk analyse benyttet for å analysere og kategorisere datamaterialet. Valg av koder og kategoriseringsprosessen for programmeringstyper i oppgavene var også basert på teori av Bråting og Kilhamn (2021b), og bidro til å svare på forskningsspørsmålet om hvilke sammenhenger som finnes mellom det matematiske innholdet og programmeringstypen i programmeringsoppgavene i algebra. Når datamaterialet var samlet inn og kategorisert, og programmeringsoppgavene i algebra var identifisert, tok jeg deretter utgangspunkt i Smith og Steins (1998) rammeverk for kognitive krav for å besvare forskningsspørsmålet: Hvilke kognitive krav stiller algebraiske programmeringsoppgaver i matematikk i to læreverk for ungdomstrinnene til elever? Rammeverket gir mulighet for å plassere matematikkoppgaver i fire forskjellige nivåer av kognitive krav og sier noe om hva slags matematikk oppgavene legger til rette for og hvordan oppgavene er designet for å løses. For å analysere og kategorisere det algebraiske innholdet i programmeringsoppgavene, ble Kierans (2004a) GTG-modell brukt. Rammeverket ble også brukt til å besvare forskningsspørsmålet: Hvilke algebraiske aktiviteter finnes blant programmeringsoppgavene i algebra i disse to læreverkene for ungdomstrinnene? Rammeverket tar for seg de tre algebraiske aktivitetene genererende, transformerende og global/meta-nivå, som Kieran argumenterer for at er aktivitetene som finnes i skolealgebraen. Funnene i studien gav meg innsikt i hva som karakteriserer det matematiske innholdet som finnes i programmeringsoppgaver i algebra i de to læreverkene som er undersøkt. Jeg fikk innsikt i hvordan programmeringsoppgavene er designet og hvilke kognitive krav og algebraiske aktiviteter som finnes blant oppgavene. Til slutt ble funnene mine diskutert og knyttet til tidligere forskning på programmeringsoppgaver, kognitive krav og algebra