Robotar och samverkan är nycklar till framtidens skolundervisning i programmering
Hur kan man utforma undervisningen så att elever i grundskolan blir duktiga på datalogiskt tänkande? Att använda sig av robotar och att utmana eleverna är två av svaren i en studie som vann pris vid en internationell konferens nyligen. Att forskare samarbetar med lärare i utformningen av undervisningen är ett tredje svar.
Datalogiskt tänkande, computational thinking på engelska, innebär att ett problem och dess möjliga lösningar kan uttryckas på ett sätt som en dator också kan utföra. I vårt allt mer digitala samhälle blir sådana kunskaper allt viktigare. Detta understryks av att läroplaner ändrats för att göra skolans uppdrag att stärka elevernas digitala kompetens tydligare. Men hur gör man det på bästa sätt?
– I vår studie har vi utgått ifrån tre grundtankar. Dels co-design; att forskare och lärare planerar undervisningen tillsammans. Dels att undervisningen baseras på utmaningar. Slutligen den inlärningsteori som kallas konstruktionism, om barns naturliga förmågor att utforska, bygga och skapa sin egen kunskap.
Det säger Rafael Zerega, doktorand i data- och informationsvetenskap vid Linnéuniversitetet sedan oktober 2020 och en av forskarna bakom studien. Rafael är doktorand i Upgrade, en nationell forskarskola om digitalisering i lärarutbildning som finansieras av Vetenskapsrådet.
Tre workshopar om programmering
Forskarnas tankar testades i form av tre workshopar på en mellanstadieskola i Kronobergs län. Under lektionerna fick eleverna bygga och programmera olika typer av robotar. Forskarna samlade in data om hur eleverna arbetade och analyserade sedan dessa.
– Våra resultat visar att eleverna använde flera av de främsta metoderna inom datalogiskt tänkande, till exempel mönsterigenkänning, logiskt och algoritmiskt tänkande, samarbete, testning och felsökning. Därför tror vi att arbete med robotar är ett bra val för att utveckla datalogiskt tänkande och färdigheter i ämnen som matematik, naturvetenskap och teknik, säger Rafael Zerega.
Utformade lektionerna tillsammans
Workshoparna konstruerades för att testa betydelsen av co-design och utmaningsbaserat lärande. Forskare och lärare på skolan utformade lektionerna tillsammans. De innehöll en mängd olika utmaningar och hade en ökande nivå av komplexitet.
– Utifrån resultaten tror vi att co-design av inlärningsaktiviteter, både det pedagogiska och det tekniska, mellan lärare och forskare är en effektiv metod. Den utnyttjar kunskapen och erfarenheten från båda parter för att skapa utbildningsaktiviteter med ett tydligt mervärde, säger Rafael Zerega.
Workshoparna är en av flera aktiviteter kring robotik och programmering i skolan inom ramen för ett samarbete som pågått sedan 2019, mellan Linnéuniversitetet och företaget Engino.
Belönades med best paper-pris
Studien A co-design approach for developing computational thinking in connection to STEM-related curriculum in Swedish schools gjordes av Rafael Zerega tillsammans med doktoranden Ali Hamidi, studenten Sepideh Tavajoh och professor Marcelo Milrad vid Linnéuniversitetet.
– Artikeln belönades med best paper-priset vid den internationella konferensen CTE-STEM i juni. Att ha fått en sådan utmärkelse för mitt första konferensbidrag känns otroligt hedrande, säger Rafael Zerega.