9789147122875

introduktion till digital kompetens i grundskolan Behöver du mer kunskap om programmering?

PLATS FÖR BAKSIDESTEXT

Den här boken visar med många illustrativa exempel vad programmering i skolan kan vara, och hur du som lärare, lärarstudent eller fritidspedagog kan komma igång med programmering. På ett enkelt och inspirerande sätt går författarna igenom grundläggande begrepp inom området och boken kommer du bland annat att veta vad en Makerspace kan vara och ha kunskap för att kunna pröva parprogrammering eller programmering unplugged tillsammans med dina elever.

Det som är unikt är att författarna lyfter olika teoretiska perspektiv som förankras i aktuell forskning om programmering och lärande. Genom de olika kapitlen sätts programmering i relation till datalogiskt tänkande, problemlösning, logiskt och kreativt tänkande och mönsterigenkänning.

Ytterligare en unik aspekt av boken är att den innehåller ett kapitel skrivet av engelska lärarutbildare i programmering som presenterar egna erfarenheter av att implementera programmering i den engelska skolan.

Boken presenterar även misslyckanden och det kollektiva prövandet som något att lyfta och diskutera. Att göra ”fel” kan faktiskt vara den viktigaste källan till insikt.

Anna Åkerfeldt är universitetslektor vid Barn- och ungdomsvetenskapliga institutionen, Stockholms universitet. Hennes forskningsintresse berör frågor kring lärande, undervisning och bedömning i digitala lärmiljöer.

Susanne Kjällander är universitetslektor vid Barn- och ungdomsvetenskapliga institutionen, Stockholms universitet. Hon har forskat om digitala lärmiljöer i snart 15 år.

Staffan Selander blev landets första professor i didaktik 1996 vid dåvarande Lärarhögskolan i Stockholm. Han är nu senior professor vid Institutionen för dataoch systemvetenskap vid Stockholms universitet, och har i sin forskning varit inriktad på kunskapsrepresentationer och design för lärande.

PROGRAMMERING introduktion till digital kompetens i grundskolan

visar att du kan börja där du är, oavsett förkunskaper. När du har läst

ÅKERFELDT• KJÄLL ANDER • SELANDER

PROGRAMMERING

ANNA ÅKERFELDT• SUSANNE KJÄLL ANDER • STAFFAN SEL ANDER

PROGRAMMERING introduktion till digital kompetens i grundskolan

Best.nr 47-12287-5 Tryck.nr 47-12287-5

47-12287-5-00 Programmering inlaga_omslag.indd All Pages

06/02/18 11:13 AM

ISBN 978-91-47-12287-5 © 2018 författarna och Liber AB

Förläggare: Maria Granler Projektledare: Annika Sandström Redaktör: Carin Soussi-Engman Grafisk design och omslag: Anna Hild Produktionsledare: Lars Wallin Första upplagan 1 Repro: Integra Software Services, Indien Tryck: Interak, Polen 2018

Kopieringsförbud Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och elevers begränsade rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningssamordnare, t.ex. kommuner och universitet.

Intrång i upphovsmannens rättigheter enligt upphovsrättslagen kan medföra straff (böter eller fängelse), skadestånd och beslag/förstöring av olovligt framställt material. Såväl analog som digital kopiering regleras i BONUS-avtalet.

Läs mer på www.bonuspresskopia.se.

Liber AB, 113 98 Stockholm Kundservice tfn 08-690 90 00 www.liber.se e-post: kundservice.liber@liber.se

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 2

06/02/18 11:17 AM

PROGRAMMERING introduktion till digital kompetens i grundskolan

ANNA ÅKERFELDT SUSANNE KJÄLL ANDER STAFFAN SEL ANDER

med bidrag av Mark Dorling och Andrew Paul Csizmadia

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 3

06/02/18 11:17 AM

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 4

06/02/18 11:17 AM

INNEHÅLL

FÖRORD

INTRODUKTION

Programmering – en fråga om både problemlösning och om att skriva kommandon Lärarens kreativa roll Spel, programmering, motivation Digital kompetens och programmering – en utmaning för skolan

KAPITEL 1 ATT

KUNNA NAVIGERA I SIN SAMTID

Det digitala samhällets utmaningar Teknologin bakom – öppna huven!

Digital kompetens Programmering och digital kompetens i läroplanen och kursplanerna

9 12 15 16 17 19

21 22 24 25 32

EN ORIENTERING I BEGREPP OCH TERMER

37

Skattjakt som programmering – ett exempel

Vad är ett datorprogram?

Programmera – att skriva en uppsättning kommandon

Några begrepp

Programmera i visuella- och textuella

programmeringsmiljöer respektive unplugged

Programmeringsspråk - olika nivåer Maskinkod Kompilator

Textuell programmering Blockprogrammering

Programmera via fysiska föremål

Datalogiskt tänkande

39 41 46 49

KAPITEL 2

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 5

56 67 68 68 69 71 73 73

06/02/18 11:17 AM

KAPITEL 3 DEN

DIDAKTISKA INRAMNINGEN OCH LÄRARROLLEN

77

Didaktiskt förhållningssätt till problemlösning Några ”vinster” med programmering Avancerad programmering och självlärande system Design för lärande Kamratstödjande arbete och parprogrammering Interaktivt kamratstödjande arbete Parprogrammering

77 80 85 87 91 91 95

KAPITEL 4 MAKERSPACES

OCH MAKERKULTUR SOM RESURS FÖR SKOLA OCH FRITIDSHEM

101

En nygammal företeelse Makerspaces i relation till formell utbildning Programmering och fritidshemmets didaktik

101 104 106

KAPITEL 5 UT VECKLING

AV – OCH FORSKNING OM – PROGRAMMERING OCH DIGITAL KOMPETENS 108

Forskning om programmering Programmering och jämställdhet

KAPITEL 6 DIDAKTISKA

UTMANINGAR

Snuttifierat eller tydligt integrerat i kursplanerna?

Lärarutbildningen och lärares kompetens

Skapa lärmiljöer som stödjer kollaborativt lärande Inkludering

Bedömning i digitala lärmiljöer

Att förhålla sig kritisk

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 6

110 111

114 115 116 118 119 121 126

06/02/18 11:17 AM

KAPITEL 7 COMPUTING:

LÄRDOMAR FRÅN ENGLAND

Varför undervisa i datavetenskap?

Vad är computing i den engelska läroplanen?

Vad är kodning?

Vad är datalogiskt tänkande?

Vad är relationen mellan datalogiskt tänkande och kodning?

Vilka programmeringsspråk ska man undervisa i?

Och hur ska man undervisa?

Varför tycker lärare och elever att programmering är svårt?

Vilka kunskaper och färdigheter behöver nybörjaren (både läraren och eleven)?

Hur kan man som lärare utveckla sitt kunnande?

Hur kan elevernas programmerings- kunskaper bedömas?

Tillhandahölls standardiserade resurser för lärare i UK? Vilka var utmaningarna när man införde programmering i den engelska undervisningen?

Vilka utmaningar finns idag vad gäller undervisning i programmering?

Vilka förändringar har skett i England sedan programmering infördes?

Vad har hänt och vad skulle ha gjorts annorlunda?

Reflektioner och rekommendationer

129 131 132 133 133 134 135 135 136 137 138 139 140 141 143 143 144

REFERENSER

146

FÖRFATTARPRESENTATIONER

156

REGISTER

158

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 7

06/02/18 11:17 AM

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 8

06/02/18 11:17 AM

FÖRORD

den här boken om programmering i grundskolan behöver du inga speciella förkunskaper om programmering.

Du behöver inte heller ha läst datavetenskap eller matematik för att börja med programmering tillsammans med dina elever. Börja där du befinner dig och läs boken utifrån hur du skulle kunna tänka dig att arbeta med programmering – unplugged eller med datorer – utifrån dina ämnesområden och dina intressen. Det är den bästa början för att successivt fördjupa sitt eget kunnande om programmering i relation till skolans uppdrag. Programmering kan ses och förstås på många olika sätt. I den här boken kommer vi i första hand att ge dig som lärare perspektiv kring vad programmering kan vara – och bli – i ditt klassrum. Boken bygger på aktuell vetenskaplig forskning som våra resonemang genomgående tar stöd i.

Programmering i bredare mening handlar såväl om samarbete, problemlösning och förmågan att tänka kreativt och logiskt, som om förmågan att koda. Programmering kan dessutom också vara ett nytt sätt att fördjupa sig i ett ämnesområde. Det vore antagligen mer adekvat att här prata om datalogiskt tänkande (eng. computational thinking) än om programmering. Själva ordet programmering signalerar inte sällan en snävare teknisk eller matematisk kompetens vad gäller just kodning. Ändå har vi, av pragmatiska skäl, valt att fokusera termen programmering, eftersom programmering nu skrivs in i de svenska läroplanerna för grundskolan och gymnasieskolan.

Programmering i snävare mening – som kodning – handlar specifikt om att skapa och ge instruktioner till ett datorprogram för att kunna styra en robot eller en rollfigur i ett spel eller för att hantera ett FÖR ATT KU N N A L Ä SA

FÖRORD

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 9

9

06/02/18 11:17 AM

specifikt problem (som kräver en digital lösning). I boken kommer vi att gå in på olika programmeringsspråk och vissa grundläggande begrepp.

Den didaktiska tanken bakom boken är att lyfta fram ett förhållningssätt till lärande som ser på lärande som en skapande och prövande process. När en kodsekvens inte riktigt fungerar för eleverna, behöver de utrymme för att komma vidare. Att tillåta misslyckanden är bra för såväl samarbete som innovation och kreativitet. Att göra ”fel” kan här vara den viktigaste källan till insikt. Inom programmering finns det också ofta flera möjliga lösningar, även om alla inte är lika rimliga eller eleganta. Programmering skulle därför kunna bli ett av flera områden där just samarbete och kreativitet paras med träning i både logiskt tänkande och ämnesmässig fördjupning. Vi vill därför redan här poängtera att det är viktigare att tänka kring, och diskutera, lärande i bred mening än att som första åtgärd ta fram ett antal nya betygskriterier för att möta de nya kraven på programmeringskunskap.

Vi vill också understryka att programmering ger dig som lärare en möjlighet att prova och utveckla en ny lärarroll, där du lär dig tillsammans med eleverna. Du behöver inte själv vara expert på programmering eller ha en färdig lösning. Din didaktiska kompetens står här i centrum och är central för att vägleda och ställa frågor som skapar förutsättningar för ett meningsfullt lärande. Du kan, om du vill utveckla dina programmeringskunskaper, samarbeta med någon eller några kollegor, och på ett enkelt sätt – till exempel genom att skriva ner reflektioner eller genom att filma – dokumentera både hur du/ni provade olika förhållningssätt och sedan byggde vidare på dina/era erfarenheter. Se denna bok som ett stöd för kollegialt lärande i lärararbetet.

10

FÖRORD

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 10

06/02/18 11:17 AM

Vi vill tacka Mark Dorling och Andrew Paul Csizmadia, vilka båda generöst har bidragit med ett kapitel om sina erfarenheter av att införa programmering i engelska skolor. Vi vill även tacka Magnus Kjellander och Staffan Rosenberg som har fackgranskat boken.

Stockholm i november 2017 Anna Åkerfeldt, Susanne Kjällander och Staffan Selander

FÖRORD

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 11

11

06/02/18 11:17 AM

INTRODUKTION

Computational thinking is a framework, not a recipe (GREG MICHAELSON, HERIOT-WAT T UNIV ERSIT Y )

sker hela tiden i skolans värld. Nya läroplaner medför vanligen att nya kunskapsområden, nya arbetssätt och nya sätt att bedöma kunskaper sätts i fokus – och de medför ett (åtminstone delvis) nytt språkbruk. Programmering är ur denna aspekt bara en förändring i en lång rad av förändringar av timplaner och ämnesfördelning. Ett syfte med boken är att ge dig som läsare en fördjupad förståelse av programmering, och att sätta in programmering i en didaktisk ram utifrån grundskolans uppdrag.

Med den här boken vill vi visa på några redskap som gör att du kan utveckla din undervisning i relation till det nya kunskapsområdet ”programmering”. Det är än så länge inte helt klart vad detta kunskapsområde kommer att omfatta i alla sina olika delar, eller hur man ska arbeta i grundskolan jämfört med gymnasiet. Eftersom ämnesområdet är nytt kommer det sannolikt att successivt ske en hel del förändringar under de kommande åren. Kanske förblir programmering en del av ämnena matematik och teknik, och kanske också en självklar del av slöjd. På sikt kanske programmering blir en del av alla ämnen eller kanske ett eget ämne. Det kan därför vara bra att i skolan ha en öppen hållning och en rullande planering – läroplaner förändras i allt snabbare takt, varje år kommer lärarna på skolan att lära sig mer, nivån kommer successivt att höjas och frågan om vad som ska tas upp under lektionerna kommer att förFÖR ÄN D RI N G A R AV O L I K A SL AG

12

INTRODUKTION

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 12

06/02/18 11:17 AM

ändras. Våra nordiska grannar gör inte exakt som vi gör, och längst tycks man ha kommit i England där man nu (återigen) helhjärtat har satsat på att utveckla lärares kunskaper i programmering.

Lärdomar från England (Kapitel 7) ingår därför också i den här boken. Även om allt så att säga ännu inte är spikat, tyder mycket på att programmering kommer att få en allt större roll i allt fler ämnen.

Vi förstår dem som tycker att man nu rusar in i framtiden utan att riktigt veta vart man är på väg. Samtidigt stödjer vi dem som tänker att det kanske trots allt är klokt att börja förhålla sig till denna ”nymodighet”. Programmering handlar inte bara om kodning. Det är ett kunskapsområde som ger eleverna möjligheter att verka i ett framtida, digitalt samhälle, oavsett var de kommer att befinna sig.

Vi ska i detta sammanhang inte glömma bort den emancipatoriska kraft som finns i ämnesområdet där förmågor såsom att analysera och lösa problem tränas tillsammans med andra. Programmering och datalogiskt tänkande är idag en fråga om att ge barn och ungdomar redskap som är anpassade för att kunna verka i, och påverka, det samhälle de kommer att möta efter skolan, om att ge barn och ungdomar större makt över sitt eget liv och sin förmåga att delta i samhällets utveckling.

Det blir alltmer viktigt att skolan ställer om och skapar möjlighet för eleverna att kunna ta sig an nya arbetsuppgifter i det senmoderna samhället. Arbetslivet kommer till största delen att handla om att tillhandahålla och sälja tjänster av olika slag, där inte minst kunskaper om digitala teknologier kommer att vara viktiga. Redan nu kan robotar utföra mer monotona ensidiga uppgifter, och allt fler professioner kommer att genomgå en fas då de rutinartade arbetsuppgifterna digitaliseras. Dessa förändringar rör också på (nära) sikt yrken som advokat, arkitekt, journalist, läkare, sjuksköterska och lärare, vilket kommer att ändra arbetsfördelning och frå-

INTRODUKTION

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 13

13

06/02/18 11:17 AM

gan om vem som är expert inom ett område (se vidare Susskind & Susskind, 2017). Förmågan att lösa problem, samverka i grupp och att utifrån en frågeställning kunna analysera, sammanställa och redovisa större mängder data (jfr data mining och learning analytics) blir i många avseenden allt viktigare. Också kreativa och innovativa förmågor kommer att vara viktiga att utveckla och använda i olika situationer. I detta perspektiv blir programmering en viktig kunskaps-delmängd för att kunna förhålla sig till, och delta i, det framtida samhällets kunskapsproduktion.

Ett exempel på deltagande är crowd sourcing, som innebär att ett stort antal människor bjuds in (öppet på nätet eller inom ramen för ett företag etc.) för att tillsammans hjälpas åt att lösa ett problem.

Vanligen delas en stor uppgift upp i ett antal deluppgifter, som de inbjudna kan välja att engagera sig i. Förmågan att kunna analysera problem och delproblem – och kunna utveckla kriterier för att lösa dem – blir då en viktig förmåga för att alls kunna delta.

I stort handlar digital kompetens (till exempel programmering) därför om att utveckla sådana kunskaper och förmågor som gör att man ska kunna fungera som samhällsmedborgare och påverka sin livssituation i ett digitaliserat samhälle. De som nu börjar skolan kommer att börja arbeta om 20–25 år. Det är skolans ansvar att ge de kunskaper som gör att dagens barn och ungdomar blir kapabla att fungera i det samhälle som då råder, även om vi faktiskt inte vet precis hur detta kommer att se ut. För personer som inte vet hur de kan agera i digitala medier, finns en risk att inte heller kunna delta i ett framtida demokratiskt samtal. Det handlar både om att utveckla kunskap om, och förmåga att kunna använda och förstå hur digitala system påverkar individens livsvillkor och att delta i samtal som rör grundläggande demokratiska värden.

Det finns således flera olika skäl till varför programmering skrivits in i läroplaner just nu. Det är inte bara Sverige som på ett eller annat sätt har integrerat programmering i läroplanen. 16 av 21 EU-­ 14

INTRODUKTION

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 14

06/02/18 11:17 AM

länder har i högre eller lägre grad integrerat programmering och förstärkt skrivningar rörande digital kompetens i olika ämnen. Av dessa anger 15 länder skäl som rör utvecklingen av logiskt tänkande, och 14 länder pekar på att man kan utveckla elevernas problemlösningsförmåga. En klar majoritet har alltså anslutit sig till OECD:s rekommendationer i anslutning till 21st Century Skills (Balanskat & Engelhart, 2015). Bland annat anges här skäl som att elever behöver kunna grunderna i programmering i sina kommande yrkesliv, att rekrytering till högre utbildning inom data- och systemvetenskap behöver breddas, att det är viktigt att förstå hur internet och datorer fungerar för att kunna påverka sina livsval. Lika viktigt är det att förstå relationen mellan människan och digitala teknologier, samt att kunna förstå demokratiska argument som ökat inflytande för den enskilda individen i (digitala) demokratiska processer.

Programmering – en fråga om både problemlösning och om att skriva kommandon Programmering handlar både om problemlösning och om kodning, vilket innefattar förmågan att kunna definiera kriterier för att avgränsa ett problem, skapa en lösning och utvärdera denna lösning.

Problemlösning handlar om att sätta sig in i och avgränsa en fråga, dela upp problemet och skapa meningsfulla kriterier för att lösa detta. Kodning handlar om hur man kan skapa en serie av kommandon, som gör att till exempel en rollfigur eller en robot kan utföra vissa moment i en viss ordning.

För att lösa ett problem behöver man dessutom skapa en (mer eller mindre detaljerad) modell över det problem man vill lösa. En modell är inte detsamma som fenomenet eller företeelsen, utan en aspekt av denna. En modell av en människa som konstruerats i syfte att utbilda för till exempel hjärt-lungräddning är därför annorlunda än en modell som har tagits fram för att visa hur de inre organen är INTRODUKTION

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 15

15

06/02/18 11:17 AM

uppbyggda. En modell i skala 1:1 vore meningslös. Då skulle ju modellen i alla avseenden vara lika komplex som verkligheten. Att lära sig skapa en modell – med signifikanta och relevanta egenskaper – är därför en viktig aspekt av programmering.

Vid problemlösning kan man inleda med frågor som berör problemets inramning, till exempel: Liknar problemet något annat man känner till, eller handlar det om att definiera om själva problemet?

Utifrån detta kan sedan de i sammanhanget väsentliga och meningsbärande aspekterna avgränsas, och man kan skapa sig en modell över problemet. Sedan kan man ställa (kodningsrelaterade) frågor om villkoren för att lösa det problem man har avgränsat, till exempel ”om detta är fallet, vad följer då?” eller ”om man gör så här, vad ska sedan hända”. Det handlar alltså om att definiera de olika steg som behöver göras för att man ska uppnå en (förhoppningsvis god) lösning. Först därefter är det tid att förvandla modellen till ett digitalt program och skapa kommandon för de olika steg som en dator ska utföra.

Ett problem behöver alltså inramas och de centrala aspekterna utmejslas och karakteriseras. Det kan då också vara viktigt att kunna gå utanför de invanda rutinerna och sätten att tänka. I detta avseende liknar datalogiskt tänkande ett designorienterat, didaktiskt tänkande (jfr Selander, 2017a). För läraren kan det – sett i relation till de olika ämnesbaserade kunskaperna i skolan – också handla om att förstå och värdesätta vad en elev till exempel behöver kunna i kemi för att skapa en simulering av ett kemiskt experiment, eller i historia för att konstruera ett adekvat, historiskt spel.

Lärarens kreativa roll Lärare som kommer i kontakt med programmeringens möjligheter i sina ämnen kan utveckla både kreativitet och nya arbetssätt. Inom ramen för projektet Collaborative Assessment Alliance (CAA) utvecklade lärare ett antal spelliknande uppgifter för att kunna testa så16

INTRODUKTION

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 16

06/02/18 11:17 AM

väl elevers kunskaper som deras förmåga att samarbeta med varandra (Nouri m.fl., 2017). I korthet gick projektet ut på följande: elever fick sitta två och två för att med hjälp av sina datorer lösa en uppgift. Denna kunde vara Östersjöns försurning, hur man sparar elektricitet i sitt hem eller hur man tillverkar miljövänliga T-shirts. Båda eleverna i varje grupp introducerades således för samma problem, men de hade tillgång till olika information, och var därför tvungna att prata med (i några exempel skriva till) varandra för att komma underfund med vilken information de tillsammans hade. Sedan skulle de också räkna ut vilken information de behövde för att lösa uppgiften.

I det här fallet producerades de olika uppgifterna av företaget ­Janison i Australien, men det var lärare i olika svenska skolor som själva anpassade uppgifterna och bestämde innehållet och kriterierna i relation till den svenska läroplanen för grundskolan.

Intressant nog upplevde de svenska lärarna nya utmaningar i fråga om grupparbete, eftersom det nu krävdes exakta ­anvisningar.

De lyfte också fram s­vårigheten med att sätta betyg. Vilket ämne ”äger” till exempel ­försurningen av Östersjön? Är det naturorienterande ämnen (som kemi) eller samhällsorienterande ämnen (som geografi, samhällskunskap eller historia)? De här lärarnas erfarenhet speglar också svårigheter då läroplanen förändras och då ny teknik eller nya ämnesövergripande områden introduceras, vilket både kräver diskussioner om vad som ska räknas som kunskap, med vilka (multimodala) redskap eleverna ska få arbeta och hur elevernas kunskaper kan/ska bedömas.

Spel, programmering, motivation Det kan i sammanhanget vara intressant att här jämföra med erfarenheter av spelbaserat lärande. En aspekt som vidrör spel är att dessa direkt, iterativt (dvs. upprepade gånger) och tålmodigt, ger relevant återkoppling på olika handlingar. Direkt och relevant återINTRODUKTION

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 17

17

06/02/18 11:17 AM

koppling på handlingar som man är engagerad i fördjupar känslan av meningsfullhet, även om en del spel inte alls bidrar till någon verklig kompetensökning, som då förflyttningen till en ny nivå redan finns inbyggd i spelet. I sådana fall ger spelet en positiv, skenbar återkoppling på spelarens kompetens, utan att hen faktiskt har blivit skickligare eller utvecklat sina kunskaper (Linderoth, 2007).

Nivåförflyttning av detta slag kan liknas vid ”lotsning” i skolan, då läraren leder elevens arbete steg för steg för att eleverna ska komma fram till ett resultat. Eleven har i sådana fall kommit fram till ”rätt” resultat utan att egentligen ha förstått något (jfr Lundgren, 1972). Hur som helst, det viktiga med (digitala) spel är att de kan ge rätt utmaningar, utrymme för autonomi, stödja självständiga bedömningar och ge en känsla av behärskning, likaså att den som spelar kan relatera till och samverka med andra (Gee, 2004). Det är känslan av meningsfullhet som här är viktig, inte främst att spelet är kul eller häftigt. Det viktiga är inte heller att spelen är grafiskt avancerade. Vi vill understryka att termen ”spel” här kan betyda allt från öppna spel och spelliknande moment i appar eller specifika uppgifter (som i exemplet ovan) till omfattande, komplexa och slutna spelvärldar.

Om spel ur flera aspekter fungerar motiverande, torde programmering ge minst samma upplevelse av behärskning och utsträckt nyfikenhet. Själva skapandet av ett spel, genom analys och programmering, kan bidra till känslan av kompetens, autonomi och handlingsutrymme, liksom till möjligheten att ingå i ett meningsfullt sammanhang med andra. Att komma ”bakom” ett spel och förstå dess uppbyggnad kan vara minst lika utmanande som att lära sig behärska ett spel.

Här finns rimligen några viktiga aspekter att ta tillvara också i en mer formell undervisningssituation, bland annat just att eleverna får möjlighet att pröva och misslyckas och lära sig vad olika val kan leda till. Det handlar om att de stegvis kan utöka sin kompetens, kan skaffa sig ett eget handlingsutrymme och ingå i ett meningsfullt 18

INTRODUKTION

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 18

06/02/18 11:17 AM

sammanhang med andra (se även Egenfeldt-Nielsen m.fl., 2011; Gallagher, 2015; Rigby & Ryan, 2011; Selander & Svärdemo-Åberg, 2009; Zichermann & Cunningham, 2011). Motivation har länge, och på olika vis, diskuterats vad gäller lärande. I industrisamhällets skola handlade motivation oftast om att väcka motivation, medan samma fråga i det postmoderna samhället mer handlar om att ta till vara motivation för lärande, bland annat genom att reellt individ­ anpassa undervisningen (Selander, 2017a). Detta innebär ett mer flexibelt förhållningssätt till var elever kan börja med att bearbeta ett kunskapsområde och med vilka redskap de tillåts göra detta.

Digital kompetens och programmering – en utmaning för skolan Förändringarna och tilläggen i styrdokumenten gällande digital kompetens och programmering är en utmaning för skolan – men också en intressant didaktisk möjlighet vad gäller att utveckla hur man kan arbeta med ett kunskapsområde och hur man kan stödja elevers lärande utifrån deras befintliga kunskaper och intressen.

Men det är klart att detta också innebär nya utmaningar för lärare, alltifrån hur man ska kunna använda tiden som behövs och hur man ska kunna hantera elevers olikheter till frågor som rör bristen på resurser eller rent tekniska problem (jfr Sentence & Csizmadia, 2015). För att kunna lyckas behöver man därför också i skolan ­diskutera hur man kan balansera läroplanens olika delar mot varandra, för att skapa progression i elevernas utveckling vad gäller digital kompetens.

Vi kommer även att beröra makerkulturen och så kallade ma­ kerspaces som under de senaste decennierna har vuxit fram utanför skolan. Det finns redan flera goda exempel på hur skolor kan samverka med makerspaces.

INTRODUKTION

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 19

19

06/02/18 11:17 AM

Vår förhoppning är att du, oavsett var du befinner dig mellan att vara engagerad och positiv respektive skeptisk och distanserad, ska bli nyfiken och vilja söka mer kunskap med hjälp av den orientering som vi här ger dig. I den här boken kommer vi inte att ge specifika lektionstips, idéer eller exempel på hur andra har löst programmeringens utmaningar. Vi vill uppmana dig att söka upp de webbsidor som tar upp just de aspekterna, som också ständigt uppdateras och utvidgas. Vi fokuserar här programmeringens grunder – i ljuset av datalogiskt tänkande – och diskuterar hur du som lärare didaktiskt kan hantera programmeringens utmaningar inom ditt ämne.

20

INTRODUKTION

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 20

06/02/18 11:17 AM

REGISTER 21-korts-tricket 63 21st Century Skills 14, 22 A abstrakt 49, 111 abstrakt tänkande 83, 84 adaptiv 85 adekvat digital kompetens 29, 36 agency 89 aktör 21 algoritm 25, 33, 37, 46, 62, 66, 67, 82, 133, 135 analog 49 analytiskt tänkande 75 artificiell intelligens, AI 29, 85 attityd 26 Augmented Reality, AR 22 avatar 54 B bedömning 105, 121, 125, 139 begrepp 50, 74, 110, 135 berättande 112 binära tal 68 block 44, 62, 71, 110 blockprogrammering 67, 71 blockprogrammeringsmiljö 50, 67 brukare 21 bugg 47, 136 C Central Processing Unit 67 Collaborate Assessment Alliance 125 community 56

158

computational thinking 8, 73 Computer Science 129 Computer Science for fun, cs4fn 60 computing 114, 115, 128, 129, 131 Computing at School 115, 130, 141 computing unplugged 58 crowd sourcing 13 D datakunskap 108 datalogiskt tänkande 8, 15, 37, 39, 62, 73, 75, 109, 110, 111, 121, 131, 133 datalära 108 datavetenskap 130, 131 datorprogram 37, 41 debate technology 85 de-bug 48, 136 dekonstruera 47, 137 dekonstruktion 83 dela-kultur 29 demokrati 13, 104 design 89 designa lösningar 39 design för lärande 87, 88 design i lärande 88 designorienterad 15, 89 didaktik 106 didaktisk design 40, 94 didaktisk inramning 77 didaktisk fråga 97 didaktiskt arbete 78 didaktiskt förhållningssätt 79 didaktiskt tänkande 89 didaktisk utmaning 114

digital citizenship 30 digital enhet 24 digital kompetens 13, 14, 18, 23, 25, 27, 28, 30, 31, 36, 115, 116, 117 digital literacy 30 Digital Schoolhouse 144 digital säkerhet 26 digitalisering 21, 23, 25, 115, 116 digitaliseringsstrategi 36, 115 digitalt litterat 131 E elektronik 34 ethnocomputing 120 etnicitet 119 EU 26 exekvera 41, 47 expert 97, 143 F fel 56, 78, 99 felhantering 39, 48, 56 felsöka 23, 48 flickor 112, 142 flipped classroom 87, 94 formell utbildning 105 forskning 110 forskningsrelaterade initiativ 110 projekt 110 fortbilda 139, 140 fritidshem 106 funktion 38, 42, 43, 49 fysiska banor 111 färdighet 26, 137 förmåga 26, 126 förskollärarutbildning 105

REGISTER

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 158

06/02/18 11:17 AM

G generalisera 137 genus 75, 112 Google 82 H handlingsutrymme 17, 89 högre utbildning 117 I idrott och hälsa 36 if-sats 52 imperativa språk 67 implementering 144 informell lärmiljö 105 införa programmering 23 inkludering 119 innovation 118 input 41 inramning 15, 127 interaktiva berättelser 57 interaktivt kamratstödjande arbete 91 iterativ 16, 78 IT-säkerhet 115 J jämställdhet 111 K kamratstödjande arbete 94 kod 53, 92, 133 kodavsnitt 138 kodning 8, 131 kodningsrelatera 15 kodsekvens 49, 137 kollaborativt lärande 118 kommando 23, 38, 41, 46 kompetens 27 kompilator 41, 68 kompilatorprogram 68 kontinuitet 142 korttrick 61 kreativitet 15, 105, 118, 119

kriterier 16 kritisk 26, 126 kulturell bakgrund 119 kunskap 26 kunskapskrav 125 kursplaner 28, 33, 115 kvinna 76, 119 källkritik 31 kön 111, 119

L LearningDesign­ Sequences 89 lek 104 lektionsupplägg 85 logisk 40 logisk struktur 47 logiskt tänkande 84, 85 loop 42, 52, 53 lotsning 17 lärande 18 lärande samtal 100 lärarens förväntningar 120 lärares digitala kompetens 30 lärarfortbildning 117 lärarroll 117 lärarutbildning 116 läromedel 32 läroplan 18, 28, 114 M magi 60, 61 makerkultur 18, 29, 102, 106 maker movement ­manifesto 103 makerrörelsen 101 makers 102 makerspace 101, 104, 112 making 102 maskinkod 41, 68 maskinkodsinstruk­ tioner 67 matematik 33, 121

material 35 media literacy 30 metakognitiva förmågor 84 misslyckande 78, 132 misstag 136 modell 14 MOOC 139 motivation 16, 18, 110, 112 multimodala produktioner 124 multimodala texter 124 män 119 mönster 34, 49, 68, 81, 84 mönsterigenkänning 85 N nationella prov 121 nod 57 novis 143 NO-ämnen 35 nybörjare 97 nyckelkompetenser 26, 28 O operatorer 43, 49 output 41 P parprogrammering 91, 95, 100 peer instruction 91 pojkar 112 Pokémon Go 22 problem 15, 16, 79, 98 problemlösning 14, 15, 31, 39, 75, 79, 100, 111 producent 21 program 41 programmering 8, 11, 14, 16, 29, 33, 110, 114 programmeringsklubb 106 programmeringsmiljö 41 programmeringsspråk 47, 67, 69, 70, 133, 135 REGISTER

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 159

159

06/02/18 11:17 AM

programmeringsundervisning 110, 111 programspråk 131 R recept 37 reducera 83 rektor 32 resonera logiskt 80 robot 22, 111 rätt 17 S samhällsmedborgare 131 scaffolding 98 scenariedidaktik 87 Scratch 50, 56, 72 sekvens 83 senmodernt samhälle 12 simulering 34 skapande 103 skolans uppdrag 28, 32 skolbibliotek 32 skolämnen 33 skriva 122 slöjd 33, 35 sociala förmågor 106 socialt utsatta 121 SO-ämnen 35 spel 15, 16, 17

160

spelbaserat lärande 16 språk 50, 69 STEAM 142 steg 15, 24, 38 strömbrytare 24 styrdokument 26, 28 stöttning 98 svenska 33, 35 svenska som andraspråk 33, 35 systematisk problemlösning 80 sökningar 25 T tangible programming 73 teknik 33 testa 47, 140 text 122 textprogrammering 70 textuell programmering 69 textuell programmeringsmiljö 50 transfereffekt 84 tänk om-fråga 131 U undersökande 90 undervisningsdesign 90

undervisningsstil 110 undervisningstradition 110 unplugged 37, 49, 58, 67, 135 urban education 106 utforma modeller 80 utforskande 90 utmaning 143 utvärdera 47, 140 V val 89, 90 variabel 49, 55 vektor 139 villkor 42, 52 Virtual Reality, VR 127 visualisering 110 Visual Programming Languages 71 värdegrund 107 W Watson 85 Å återkoppling 17

REGISTER

47-12287-5-00 Programmering inlaga.indd 160

06/02/18 11:17 AM

introduktion till digital kompetens i grundskolan Behöver du mer kunskap om programmering?

PLATS FÖR BAKSIDESTEXT

Den här boken visar med många illustrativa exempel vad programmering i skolan kan vara, och hur du som lärare, lärarstudent eller fritidspedagog kan komma igång med programmering. På ett enkelt och inspirerande sätt går författarna igenom grundläggande begrepp inom området och boken kommer du bland annat att veta vad en Makerspace kan vara och ha kunskap för att kunna pröva parprogrammering eller programmering unplugged tillsammans med dina elever.

Det som är unikt är att författarna lyfter olika teoretiska perspektiv som förankras i aktuell forskning om programmering och lärande. Genom de olika kapitlen sätts programmering i relation till datalogiskt tänkande, problemlösning, logiskt och kreativt tänkande och mönsterigenkänning.

Ytterligare en unik aspekt av boken är att den innehåller ett kapitel skrivet av engelska lärarutbildare i programmering som presenterar egna erfarenheter av att implementera programmering i den engelska skolan.

Boken presenterar även misslyckanden och det kollektiva prövandet som något att lyfta och diskutera. Att göra ”fel” kan faktiskt vara den viktigaste källan till insikt.

Anna Åkerfeldt är universitetslektor vid Barn- och ungdomsvetenskapliga institutionen, Stockholms universitet. Hennes forskningsintresse berör frågor kring lärande, undervisning och bedömning i digitala lärmiljöer.

Susanne Kjällander är universitetslektor vid Barn- och ungdomsvetenskapliga institutionen, Stockholms universitet. Hon har forskat om digitala lärmiljöer i snart 15 år.

Staffan Selander blev landets första professor i didaktik 1996 vid dåvarande Lärarhögskolan i Stockholm. Han är nu senior professor vid Institutionen för dataoch systemvetenskap vid Stockholms universitet, och har i sin forskning varit inriktad på kunskapsrepresentationer och design för lärande.

PROGRAMMERING introduktion till digital kompetens i grundskolan

visar att du kan börja där du är, oavsett förkunskaper. När du har läst

ÅKERFELDT• KJÄLL ANDER • SELANDER

PROGRAMMERING

ANNA ÅKERFELDT• SUSANNE KJÄLL ANDER • STAFFAN SEL ANDER

PROGRAMMERING introduktion till digital kompetens i grundskolan

Best.nr 47-12287-5 Tryck.nr 47-12287-5

47-12287-5-00 Programmering inlaga_omslag.indd All Pages

06/02/18 11:13 AM