Programmering, feilsøking og samarbeid i eit undervisningsopplegg i naturfag

Abstract

I denne masteroppgåva har formålet vore å undersøke korleis elevar arbeider med algoritmisk tenking i naturfagsundervisninga. Algoritmisk tenking er ein del av naturfag gjennom programmering. Eg har undersøkt dette gjennom å sjå på korleis elevar feilsøker i blokkbaserte programmeringsmiljø samt korleis elevane jobbar saman når dei programmerer i blokkbaserte programmeringsmiljø. Elevane har jobba med oppgåver i Scratch. Oppgåvene dei har jobba med er utforma for å fremja feilsøking. Elevane har fått utdelt ein ferdig kode, og skal samanlikna denne koden med eit sett instruksar for eit romsøppel-spel. Koden inneheld feil som gjer at spelet ikkje verkar heilt slik det skal, så oppgåva til elevane blir å samanlikne den ferdige koden med instruksjonane for korleis romsøppel-spelet skulle vera. Gjennom at elevane utfører denne feilsøkinga i par får eg svar på forskingsspørsmåla mine som er: 1. Korleis feilsøker elevar når dei programmerer i blokkbaserte programmeringsmiljø? 2. Korleis jobbar elevar saman når dei feilsøker i blokkbaserte programmeringsmiljø?

For å svare på forskingsspørsmåla har eg teke skjermopptak av elevane sitt arbeid, teke lydopptak av samtalane deira og delteke som observatør i klasserommet. Elevane jobba med oppgåvene gjennom parprogrammering, altså at dei jobba i par med berre ein datamaskin framføre seg. Eg har nytta to analyseverktøy for å analysere datamateriale. Vessey (1985) sine feilsøkingsstiar for å sjå på feilsøking og Stahl et al. (2006) sine former for samarbeid innanfor Computer Supported Collaborative Learning.

Funna mine i studien er at elevane i utvalet, altså elevar på 8. trinn med programmeringskompetanse, stort sett feilsøker på same måte. Dei engasjerer seg og prøver på ny og på ny når dei ikkje får det til. Dei køyrer koden først for å finne ut kor feilen ligg, framfor å lese gjennom koden nøye. Hypotesar vart nytta for å komme seg vidare i arbeidet, og å støtte seg på læringspartneren. Når det kom til å plassere feil utvikla samtlege ein kausalmodell og modell for programstrukturen. Til trass for at elevane fann ut kvar feilen låg uttrykte dei at feilsøkinga var vanskeleg og arbeidsmåten deira stod fram som usystematisk.

Når det kom til måten elevane jobba saman på når dei feilsøkte i blokkbaserte programmeringsmiljø var det større variasjon i gruppene. Samarbeidsmåten som oppstod mest var meiningsskaping, der begge elevane kjem med påstandar og bekreftar og avkreftar kvarandre sine påstandar. Saman laga dei forklaringar til kvifor romskipet opptredde på måten det opptredde på, og kvifor det ikkje fungerte slik det skulle.