Forskning och erfarenheter kring programmering i skolan

Susanne Kjällander, Anna Åkerfeldt och Petra Petersen är lärare och forskare vid Barn- och ungdomsvetenskapliga institutionen på Stockholms universitet. De tog nyligen fram en översikt om forskning och erfarenheter kring programmering i förskolan och grundskolan på uppdrag av Skolverket. Tyngdpunkten ligger på Sverige, men rapporten innehåller även internationella utblickar och perspektiv.

I det här inlägget bygger jag vidare på några av de viktigaste resonemangen.

Rapporten konstaterar att programmering i skolans undervisning, sett ur ett internationellt perspektiv, inte enbart handlar om att eleverna ska lära sig att koda. Att utveckla datalogiskt tänkande (computational thinking) anses i regel vara minst lika viktigt. Det handlar bland annat om att utveckla ett abstrakt, logiskt och analytiskt tänkande, att träna sig i att göra generaliseringar och att lära sig arbeta på ett systematiskt och strukturerat sätt för att lösa olika problem.

Uttrycket datalogiskt tänkande kommer från Seymour Papert och det fick stort internationellt genomslag på 1980-talet. Han menade att när elever lär sig programmera – och när de reflekterar kring sitt lärande – utvecklar de kunskaper och förmågor som även är användbara inom andra områden. Intresset för programmering och datalogiskt tänkande i skolan svalnade efterhand när de utlovade transfereffekterna inte kunde påvisas.

Genomslaget för Jeanette Wing och hennes artikel om datalogiskt tänkande för tio år sedan är en viktig orsak till att programmering i skolan har blivit en het fråga igen. Hon menar att undervisningen ska utgå ifrån att steg för steg lära eleverna det formella och logiska tänkande som programmering bygger på och som behövs i all problemlösning.

Papert ville att eleverna skulle utveckla sitt datalogiska tänkande i skolan genom att arbeta lekfullt, undersökande och skapande, gärna i par eller grupp. Så är det ofta i dag på de skolor runt om i världen där eleverna programmerar. Visuella programmeringsspråk används, bland annat Scratch, och i de yngre åldrarna är det vanligt att barnen programmerar olika fysiska objekt, till exempel klossar eller robotar.

I rapporten nämns att programmering i undervisningen numera är en del av vardagen på många svenska förskolor och skolor. Ibland kommer initiativet från enskilda lärare och vid andra tillfällen är det skolan eller kommunen som tar första steget.

Karin Nygårds och Christina Löfving är två exempel på lärare som arbetat med programmering i undervisningen, bland annat genom att skapa spel och animerade berättelser i Scratch. För dem är det en del av arbetet med att utveckla elevernas digitala kompetens och förståelse för den digitala teknikens roll i dagens samhälle. Samtidigt som eleverna programmerar och skapar, tränar de logiskt tänkande och utvecklar kunskaper och förmågor som även är viktiga i andra ämnen och sammanhang.

Barn- och ungdomsförvaltningen i Halmstads kommun ger på olika sätt stöd åt skolor som vill arbeta med programmering i undervisningen. Bland annat finns Scratch förinstallerat på alla datorer ute i kommunens skolor och lärare kan låna programmerbara fysiska objekt som biroboten Bee-Bot. Man samarbetar också med professor Björn Regnell på LTH och hans projekt Programmering för alla, där man använder programspråket Scala och utvecklingsmiljön Kojo. Här handlar det både om att lära sig programmera och att utveckla ett datalogiskt tänkande.

Makerkulturen har också börjat bli alltmer synlig i skolan på senare år. Den har sin grund i slöjd-, hantverks och gör det själv-traditionen, men går ett par steg längre och använder högteknologi som tidigare bara varit tillgänglig för industrin. 3d-skrivare och laserbrännare och enkortsdatorer som Arduino och Raspberry Pi, som använder öppen hård- och mjukvara, är några exempel på teknik som används.

Genom att arbeta i ett makerspace får eleverna en direkt och konkret inblick i hur digital teknik fungerar. De arbetar med hela utvecklingsprocessen från idé och koncept till färdig produkt. Ett makerspace kan fungera som ett slags laboratorium för lärande, där lärare och elever tillsammans provar sig fram och hjälps åt att hitta konstruktiva svar på komplexa frågeställningar.

Makerspace i skolan och Skaepiedidh – Framtidens skapande i skolan, som båda finansieras av Vinnova inom ramen för deras satsning Digitalisering för framtidens skola, är två exempel på större pågående projekt inom det här området. Entreprenöriellt lärande och att förstå hur programmering fungerar är centrala delar av arbetet, och det är även viktigt att utveckla det datalogiska tänkandet.

Enligt forskningen är det oklart om det finns några generella analytiska färdigheter eller problemlösningsförmågor och om det i så fall går att träna och utveckla dem genom att programmera. I rapporten nämns bland annat en forskningsöversikt av Shuchi Grover och Roy Pea som publicerades 2013. Här tittar de närmare på det förnyade intresset för programmering och datalogiskt tänkande i skolan efter Jeanette Wings artikel och vad detta har inneburit i praktiken. De konstaterar att det fortfarande inte är klargjort vad man kan förvänta sig att eleverna lär sig när de tränar datalogiskt tänkande. Det krävs därför fler empiriska studier, menar Grover och Pea.

Ett annat exempel från rapporten är den metaanalys av Sze Yee Lye och Joyce Hwee Ling Koh som kom 2014. I sin rapport går de igenom 27 studier från olika länder av undervisning i programmering och datalogiskt tänkande i skolan. Deras slutsats är att det behövs fler kvalitativa studier som granskar hur eleverna tänker och resonerar kring programmering. Det gäller att särskilt undersöka mer konkret i vilken grad de utvecklar kunskaper och förmågor som även är viktiga vid problemlösning i andra sammanhang.

Rapporten tar också upp Lennart Rolandsson och hans avhandling från förra året, som lyfter fram behovet av en didaktisk diskussion kring undervisning i programmering och betonar lärarens centrala roll. I ett samhälle som i allt högre grad formas av den digitala utvecklingen, behöver alla känna till grunderna i hur teknik och programmering fungerar. Därför är det viktigt att läraren kan utforma undervisningen så att den verkligen kan nå alla elever, menar han.

Avsikten är inte att alla ska bli programmerare, utan att alla ska utveckla den förståelse som krävs för att granska utvecklingen kritiskt och kunna delta i samhällsdebatten. Här gäller det inte minst att motverka ett digitalt utanförskap, betonar Lennart Rolandsson.

England och Finland är två exempel på länder som infört programmering i läroplanen. I båda fallen går argumentationen ut på att eleverna måste utveckla kunskaper och färdigheter som är nödvändiga för att fungera som aktiva medborgare och på arbetsmarknaden. Detta förutsätter bland annat grundläggande kunskaper i hur digitala system designas och hur programmering går till.

Utan omfattande insatser för att kompetensutveckla lärarna går satsningarna på programmering i undervisningen inte att genomföra. I England handlar det i hög grad om insatser från den ideella satsningen Computing at School, som får stöd av utbildningsdepartementet. I Finland satsar regeringen 50 miljoner euro på lärarfortbildning inom programmering och it i undervisningen. Satsningen ingår i spetsprojektet Nya lärmiljöer och digitala material i grundskolan, som i sin tur är en del av arbetet med att digitalisera skolan i Finland.


Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *