Programming in Mathematics from the Students’ Perspective : A Case Study in 9th Grade

Beslutsfattare i Sverige och internationellt har kommit fram till att undervisning i programmering är viktigt. I Sverige infördes således 2018 programmering i den svenska läroplanen där delar av programmeringsundervisningen ska bedrivas i matematikämnet. Många matematiklärare känner sig dock osäkra på hur denna undervisning ska utföras rent praktiskt. Syftet med detta arbete är att studera programmering i matematikämnet ur högstadieelevers perspektiv, och speciellt vad gäller matematiskt lärande och att lära sig hur man tänker vid programmering (datalogiskt tänkande). Detta görs som en fallstudie i en niondeklass som undervisades i programmering under 6 lektioner vid 5 tillfällen. Studien består av klassrumsobservationer, korta enkäter samt intervjuer med eleverna. Slutsatsen av fallstudien är att eleverna är övervägande positiva till programmering i matematik och ser det som något nytt och annorlunda. De ser programmeringen som kreativ jämfört med andra matematiklektioner och uppskattar den direkta responsen datorerna ger. Däremot har de svårt att se direkt lärande i matematik, förutom att de får använda variabler. Det räcker inte att programmeringsuppgifterna innehåller matematik för att eleverna ska uppleva att de lär sig matematik när de programmerar. Vilka tecken på datalogiskt tänkande som visar sig efter programmeringslektionerna beror på hur datalogiskt tänkande definieras. I detta arbete indelas datalogiskt tänkande i sex huvudkoncept: abstraktion, algoritmiskt tänkande, automatisering, nedbrytning i komponenter, felsökning och generalisering, varav eleverna i detta arbete visar tecken på algoritmiskt tänkande, uttrycker att de uppskattar automatisering och lär sig arbeta genom felsökning. Dessutom beskriver de att de samarbetar och kommunicerar mer på programmeringslektionerna än på andra matematiklektioner och uppskattar att få skapa egna programmeringsuppgifter och arbeta med öppna problem. Decision makers in Sweden and internationally have come to the conclusion that teaching programming is important. In Sweden, programming was thus introduced in the Swedish curriculum in 2018, where parts of the programming education will be conducted in the subject of mathematics. Many mathematics teachers, however, feel uncertain about how this teaching should be carried out. The purpose of this work is to study programming in the subject of mathematics from the perspective of students in year 7-9, and especially in terms of mathematical learning and how to think when programming (computational thinking). This is done as a case study in a class in ninth grade that was taught programming during 6 lessons on 5 occasions. The study consists of classroom observations, short questionnaires and interviews with students. The conclusion of the case study is that the students are predominantly positive about programming in mathematics and see it as something new and different. They see programming as compared to other math lessons and appreciate the direct response the computers give. However, they have difficulty seeing direct learning in mathematics, except that the use of variables. It is not enough that the programming tasks contain mathematics for the students to experience that they learn mathematics when they program. What signs of computational thinking appear after the programming lessons depends on how computational thinking is defined. In this work, computational thinking is divided into six main concepts: abstraction, algorithmic thinking, automation, decomposition, troubleshooting and generalization, of which the students in this work show signs of algorithmic thinking, express that they appreciate automation and learn to work through troubleshooting. In addition, they describe that they collaborate and communicate more in the programming lessons than in other mathematics lessons and appreciate being able to create their own programming tasks and work with open problems