Programming as a learning tool in mathematics : - An empirical study of pupils’ mathematical reasoning in two different educational environments

Programmering som verktyg för lärande i matematik- En empirisk studie av elevers resonemangsförmåga i två olika undervisningsmiljöer För att förbereda grundskoleelever för denna allt mer digitaliserade värld, infördes programmering i kursplanen för matematik den första juli 2018. Syftet med den här studien var att undersöka om arbete i en programmeringsmiljö kan erbjuda nya möjligheter för lärande i matematik jämfört med en ouppkopplad lärmiljö. Detta undersöktes med hjälp av två för ändamålet särskilt designade lektioner, en där arbetet skedde ouppkopplat och en där arbetet skedde i en programmeringsmiljö. De deltagande eleverna arbetade parvis, och deras arbete observerades med hjälp av både fältanteckningar och ljudinspelningar. Elevernas lärande undersöktes genom att analysera deras matematiska resonemang vid de båda lektionstillfällena. Analysen skedde med hjälp av fyra analysfrågor, och resultatet visar tendenser till en skillnad i elevernas matematiska resonemang vid arbete i de två olika lärmiljöerna. På individnivå pekar resultatet på en variation i vilken av lärmiljöerna som var mest fördelaktig. På gruppnivå var det däremot fler elever som i större utsträckning följde varandras resonemang när de arbetade i programmeringsmiljön. Dessutom visade majoriteten av eleverna på en större uthållighet i att lösa uppgifterna när de arbetade med programmering. Vad dessa skillnader kan bero på diskuteras såväl i samband med studiens resultat som tidigare forskning. Slutsatsen lyder att programmering kan erbjuda elever nya sätt att lära matematik och därför bör användas som ett av flera verktyg i undervisningen.Programming as a learning tool in mathematics - An empirical study of pupils’ mathematical reasoning in two different educational environments In order to prepare pupils for a more and more digitalised world, programming has been included in the Swedish curriculum for mathematics since July 1, 2018. The purpose of this study was to examine if working in a programming environment, in comparison to an unplugged environment, would offer pupils new opportunities for learning mathematics. This was examined by analysing the mathematical reasoning of the pupils during two different lessons; one where they worked without computers and one where they used computers and worked with block programming. The participating pupils worked in pairs, and the work and process of the pupils was observed and recorded by field notes and audio recordings. The learning opportunities was examined and the pupils' mathematical reasoning during both lessons was analysed. Four questions served as basis for the analysis, and the results showed a difference in the pupils’ mathematical reasoning in the two different learning environments. At an individual level, the results varied as regards which working environment was the most beneficial. At a group level, on the other hand, more of the pupils were able to follow each other’s mathematical reasoning when working in the programming environment. Furthermore, most of the pupils were more perseverant in solving the tasks when working in the programming environment. The possible cause of these differences is discussed in connection to the results of this study as well as to previous research. The conclusion is, a programming environment can offer the pupils new opportunities to learn and should be used as one of many ways to teach mathematics