Grundskoleelevers design i lärande : En studie om lärprocesser i programmering

The aim of this study is to contribute to the knowledge about how pupils design their learning in programming. It is mainly the learning process, how pupils deal with problems in programming and how they become, are and remain engaged in the tasks, which is of interest. Programming can be understood in many ways; coding, a digital competence, creativity, or ways to solve problems. The digitalisation of society has also evoked a need to learn programming from an early age in compulsory school. In this study, programming is seen as a part of the digital competence that all pupils should have the opportunity to develop, which is a common thread that runs throughout compulsory school. The study was conducted during programming lessons at three science centres in Sweden. The centres had previous experience in teaching programming. This was used at the time of the study by schools that in this way could offer pupils to try programming even before it became part of the compulsory teaching. The lessons were adapted for novices in programming and were conducted as part of the regular school day for pupils in grades 1-8. The theoretical framework is based on design-oriented theory with a focus on how settings and design for learning includes both opportunities and dilemmas for learning. It provides a basis for the analysis of pupils’ approaches when learning programming as well as how different types of engagement relates to their design in learning. The results are presented in two articles, which contribute with different aspects of learning. Together the articles provide a picture of pupils’ learning design within programming in compulsory school. The first article highlights knowledge of five different approaches that pupils used to solve assignments using programming. The qualitatively different ways that pupils used during the observed lessons were mathematically, trial and error, step-by-step, routine as well as aesthetically. Each of these approaches allows pupils to use and practice different abilities that are important for programming. The abilities are compared to, but not equal to computational thinking (CT), which (in its turn) is linked to competencies that are important for an active participation in a digital society. The second article contributes to the understanding of how behavioural, emotional, and cognitive engagement can be identified when pupils are learning programming. To understand how the different types of engagement are individually important, yet intertwined and influencing each other, is keen knowledge. The results show how different types of engagement become visible during programming lessons. Furthermore, it is discussed how the pupils’ identified engagement can be related to how their learning process is designed. In the study, taken as a whole, the results of the two articles show how pupils become designers in their programming learning process. The pupils designed their learning throughout their learning process regarding to the settings, to the approach they used and in the way they became engaged.Studiens övergripande syfte är att fördjupa kunskapen om hur elever designar sitt lärande i programmering. Det är främst elevernas lärandeprocess, hur de tar sig an problem inom programmering och hur de blir, är och förblir engagerade i uppgifterna, som är av intresse. Programmering kan förstås på många olika sätt, kodning, en digital kompetens, kreativitet eller sätt att lösa problem. Digitaliseringen i samhället har även aktualiserat behovet av att lära sig programmering redan från tidig ålder i grundskolan. I denna studie ses programmering som en del av den digitala kompetens alla elever ska ha möjlighet att utveckla och som finns med som en röd tråd genom hela grundskolan. Studien genomfördes under programmeringslektioner på tre science centers i Sverige. Science center har lång erfarenhet av att undervisa i programmering för barn och unga. Detta nyttjades vid tidpunkten för studien av skolor som på det sättet kunde erbjuda eleverna att prova på programmering redan innan det blev en del av den obligatoriska undervisningen. Lektionerna var anpassade för nybörjare i programmering och genomfördes som en del av skoldagen för elever i årskurs 1-8. Det teoretiska ramverket har utgångspunkt i designorienterad teori, med fokus på hur iscensättning och design för lärande, som omfattar både möjligheter och dilemman för lärande. Ramverket ger en grund för hur elevers lärprocess och engagemang för att lära sig programmering kan analyseras. Resultaten redovisas i form av två artiklar som tillsammans ge en bild av design för och i lärande under programmeringslektioner. Den första artikeln bidrar med kunskap om fem olika tillvägagångssätt (i artikel 1 på engelska, approach) som elever använde för att lösa uppgifter med hjälp av programmering. De kvalitativt olika sätt som eleverna använde under de observerade lektionerna var matematiskt, fel- och försök igen, steg-för-steg, rutin samt estetiskt. Var och ett av dessa tillvägagångssätt gav eleverna möjlighet att använda och träna olika förmågor som är viktiga för att kunna programmera. Förmågorna jämförs, men likställs inte med datalogiskt tänkande (CT) vilket kan anses vara knutet till kompetenser som är viktiga för att aktivt kunna delta i ett digitalt samhälle. Den andra artikelns kunskapsbidrag är att förstå hur beteendemässigt, emotionellt och kognitivt engagemang kan identifieras när elever programmerar. Att förstå hur de olika typerna av engagemang är viktiga var och en för sig, samtidigt som de är sammanflätade och påverkar varandra, är angelägen kunskap. Resultaten visar hur olika typer av engagemang blir synliga under programmeringslektioner. Vidare diskuteras hur elevernas identifierade engagemang kan relateras till hur deras lärprocess designas. I den sammanlagda studien visar resultaten från de båda artiklarna på hur elever blev designers för och i sitt lärande i programmering. Eleverna designade sitt lärande genom hela lärprocessen med hänseende till iscensättningen, vilka tillvägagångssätt de använde och hur de hade möjlighet att vara engagerade på olika sätt