Skrevet av Pål-Erik Eidsvig
Denne teksten tar for seg lærerstudentenes erfaring i bruk av tekstprogrammeringsspråket Python i grunnskolelærerutdanningen. Ved oppstart av semesteret, ble studentene presentert for et arbeidskrav som skulle inneholde bruk av Python og filming av programmets virkemåte, alene eller i par. Videoen skulle ha maksimal lengde på 5 minutt og studentene fikk selv velge vanskelighetsgraden på programmet de skulle utføre. Det ble gjort to anonyme spørreundersøkelser, hvor resultatene blir presentert i teksten. Den ene undersøkelsen tar blant annet for seg erfaring med å ha brukt Python i matematikktimene. Den andre undersøkelsen tar for seg bruk av Python i et arbeidskrav og filming av forklaring.
Bakgrunn
Etter innføringen av fagfornyelsen i matematikk er det både under digitale ferdigheter og i kompetansemålene brukt ordet «programmering». Under digitale ferdigheter står det at elevene skal bruke «programmering til å utforske og løyse matematiske problem». Fra fjerde trinn skal elevene lage algoritmer og «uttrykkje dei ved bruk av variablar, vilkår og lykkjer». Fra 5. trinn skal elevene «lage og programmere algoritmar med bruk av variablar, vilkår og lykkjer». Ordet programmering blir deretter nevnt i kompetansemålene, helt opp til 10. trinn (Udir, 2019).
Ser en nærmere på kompetansemålene, skal elever på slutten av barnetrinnet få mer forståelse gjennom programmering og eksperimentering, hvor algoritmisk tenking står sentralt. Det å kunne behandle data, modellere og feilsøke i vitenskapelige sammenhenger kan knyttes til Computational Thinking (CT) og sees på som svært viktig. Evnen til å tenke slik, er like viktig som å kunne lese, skrive og regne (Wing, 2017). Dersom vi klarer å vise elevene, at programmering både er anvendbart og tidsbesparende i ulike sammenhenger, vil programmering sannsynligvis komme som en naturlig del i matematikk fra høsten 2020.
Det er flere grunner til at tekstprogrammering og Python ble valgt:
Siden programmering har fått en så sentral plass i faget er det viktig å gi lærerstudentene en innføring i tekstbasert programmering slik de står bedre rustet til å møte elever som er flinke i både blokkprogrammering og tekstprogrammering
Koden er relativt lettlest og har en klar syntaks
Studentene kan anvende programmet i ulike temaer i matematikk
Jeg ville bruke Python tidlig i studieløpet fordi flere av studentene ikke skal ha matematikk videre. De vil når de kommer ut i skolen med stor sannsynlighet møte programmering i tverrfaglige temaer hvor deres kunnskap vil kunne komme til nytte. En annen fordel er at studentene som går videre med matematikk får mulighet til å bli enda flinkere i tekstprogrammering før de starter i skolen. Hensikten med å bruke programmering i matematikk har vært å øke relevansen og forståelsen i ulike emner i matematikk og ikke lære programmering for programmeringens skyld.
Temaet i timene
Temaene i timene var geometri og sannsynlighet. Den første timen lagde studentene geometriske mønstre ved hjelp av en skilpadde som bevegde seg langs skjermen. De andre timene var koblet opp mot matematiske oppgaver som studentene skulle løse ved hjelp av programmering. Oppgavene var direkte knyttet til pensum i faget. De skulle for eksempel lage en meny som inneholdt spørsmål om hvilken geometrisk figur en skulle regne ut volumet av.
Utdrag av resultater fra første spørreundersøkelse hvor 29 studenter deltok
Av tabell 2 kan vi se det er en stor overvekt som gir uttrykk for at de var fornøyde med å prøve ut Python i matematikktimene. Flertallet av studentene syntes at programmeringen var tilrettelagt temaet i matematikken. Svarene i tabell 2 tyder på at studentene syntes at timene med Python var nyttige og en relativt stor prosentandel av studentene mener at programmering kan være nyttig for å lære elevene matematikk.
Filming av arbeidskravet
Det er flere grunner til at studentene skulle filme sin forklaring av Python programmets virkemåte. Det å utvide sin profesjonsfaglige digitale kompetanse er viktig for å møte den fremtidige skolehverdagen. Det å kunne øve seg på å lage videoer til omvendt undervisning kan gi flere fordeler. Undersøkelser har vist at elever foretrekker sin egen lærers video fordi de er vant med lærerens måte å forklare på, (Norstein og Haara, side 104). I artikkelen til Bergmann, J. & Sams, A. (2012) viser de til hvor mye omvendt undervisning har betydd for elevene. Det at elevene kan sette på pause, spole tilbake og se videoene om emner som har vært vanskelige har vært meget verdifullt. Dette har gitt lærerne større mulighet til å hjelpe elevene når de har vært på skolen. I artikkelen understrekes det at læreren bør starte i det små med å lage videoer, for deretter å øke sitt videobibliotek. Mitt ønske var også at når studentene skulle forklare virkemåten så kunne det gi rom for refleksjon og en bedre relasjonell forståelse.
Resultater fra andre spørreundersøkelse knyttet til arbeidskravet hvor 32 studenter deltok
Resultatene fra tabell 3 viser at det er relativt mange som mener at de har blitt flinkere i Python og har gitt de muligheter til å kombinere matematikk og Python. Svarene i tabell 4 tyder på at et klart flertall har økt sin digitale kompetanse.
Kommentarer fra studentene
Bruk av Python i matematikktimen:
Jeg tror at bruk av Python i undervisningen er nyttig for elevene for å lære seg hva som ligger bak bruk av apper og hvordan spill fungerer.
Det er meget relevant kompetanse som vi som fremtidige lærere tar med oss til vår tid som lærer. Det er en digitalisering av verden som vi ikke henger etter fordi vi lærer om det og dens muligheter.
Det var litt forvirrende i starten, men veldig gøy å jobbe med. Kunne kanskje vært flere "dopp in" med litt python her og der i timene. Etter å ha kommet litt inn i det, så kunne det bli vist en kort ting vi kunne gjøre i programmet, som vi kunne jobbet videre med. Siden det er mange ting å gjøre med programmet.
Kanskje få litt veiledning på ulike strategier, får hvordan vi kan undervise python på grunnskole.
Film som arbeidskrav
Dette var en fin måte å gjøre arbeidskrav på, fint å forklare og vise samtidig.
Det er nyttig og kan være bra å ta med seg videre når man kommer ut i skolen og kan bruke det til leksearbeid eventuelle tilbakemeldinger.
Det var utrolig nyttig å sette seg inn i, som vi kan ta med videre til undervisning senere». Til slutt tar jeg med følgende kommentar.
Veldig fin måte å presentere arbeidskrav på så man kan vise mens man snakker, mye enklere enn å forklare i en tekst.
Arbeidskravet var veldig fleksibelt, noe jeg likte veldig godt. Selv om man har vanskeligheter med Python, så er det mulig å gjennomføre oppgaven.
Veldig gøy arbeidskrav. Litt annerledes enn alle de andre oppgavene vi har.
Oppsummering etter spørreundersøkelse 1 og 2
Ut fra resultatene i spørreundersøkelsene kan det tyde på at studentene synes det både er motiverende og lærerikt å benytte Python i matematikktimene. Flere ga uttrykk for at de lærte mye av å kombinere programmering og videofilming i et arbeidskrav. Det har vært viktig å gi studentene et redskap i sin verktøykasse for å gjøre de mer rustet til å møte fremtidige elever som i større og større grad har opparbeidet seg kunnskap med å programmere.
Selv om opplæringen har vart i relativt få timer er resultatene så oppløftende at en ikke skal være for skeptisk til å ta i bruk tekstbasert programmering i lærerutdanningen. Dersom vi retter mye av Python undervisningen inn mot matematikkfaget og pensumet de har i de ulike kursene, vil flere kunne oppleve mestring.
Referanser
Bergmann, J. & Sams, A. (2012). Flip Your Classroom. Reach Every Student in Every Class Every Day. Oregon: International Society for Technology in Education (ISTE).
Anne Norstein og Frode Olav Haara, Matematikkundervisning i en digital verden, (2018)
Sekkingstad,D., & Hauge, H(2018). Omvendt undervisning i matematikkfaget. I Norstein, A., & Haara, F.(red). Matematikkundervisning i en digital verden (pp.97-112). Oslo: Cappelen Damm akademisk.
Utdanningsdirektoratet. (2019). Læreplanen for grunnskolen. Hentet fra https://www.udir.no/lk20/mat01-05
Wing, J.M. (2017). Computational thinking’s influence on research and education for all. Italian Journal of Educational Technology, 25(2), 7-14. doi: 10.17471/2499-4324/922