Därför brister undervis­ningen i programmering

– Skolans undervisning i programmering idag riktas ofta mot olika praktiska aktiviteter. Eleverna får experimentera med programmering, men de får ingen generell förståelse av hur tekniska föremål i deras vardag styrs med programmering. För att verkligen förstå behöver de också undervisas i teorin.

Det säger Anne-Marie Cederqvist, forskare vid institutionen för didaktik och pedagogisk profession vid Göteborgs universitet.

Hon har studerat hur elever i åldrarna 10-14 år uppfattar och förstår programmering inom teknikundervisningen.

– Många lärare är osäkra på hur de ska undervisa i programmering. Det har funnits för lite forskning som kan vägleda lärarna kring just programmering inom teknikämnet. Kunskapen om hur elever förstår innehållet har saknats, vilket förstås gör det svårt att hitta rätt nivå att undervisa på.

Enligt läroplanen ska undervisningen innehålla både teori och praktik 

Programmering ingår som ett obligatoriskt inslag i läroplanen för både grundskolan och gymnasiet sedan höstterminen 2018. I läroplanen betonas vikten av att göra elever medvetna om teknikämnets såväl praktiska som teoretiska karaktär. Tekniken är praktisk på så sätt att vi använder eller skapar teknik för att lösa problem eller tillfredsställa behov.  Samtidigt är tekniken teoretisk eftersom den omfattar kunskaper som behövs för att kunna förstå hur olika tekniska lösningar kan användas eller skapas i praktiken, förklarar Anne-Marie Cederqvist.

När programmering lärs ut i skolan är det vanligt att eleverna får använda sig av olika programmeringsmaterial som till exempel micro:bit, en mikrokontroller (en liten dator helt enkelt) som kan programmeras via verktyg som finns på webben. Anne-Marie Cederqvists studie visar att eleverna förstår micro:bit-konstruktionerna på ett sätt och vardagsföremålen på ett annat sätt. Många elever har svårt att koppla sin förståelse mellan dessa.

– Detta hade jag inte väntat mig. Överföringen av förståelse är alltså inte så självklar som vi har trott. Bara för att eleverna kan bygga och koda föremål i micro:bit betyder det alltså inte att de förstår hur programmerade vardagsföremål som till exempel en fjärrkontroll eller en digital termometer är uppbyggda och fungerar.

Planlöst pusslande när teorin och förståelsen uteblir

Anne-Marie Cederqvist säger att om syftet med att använda ett programmeringsverktyg som micro:bit är att utveckla elevers förståelse av programmerad teknik i vardagen så behöver man i undervisningen också lyfta fram likheter och skillnader mellan dessa kontexter och även visa på den generella tekniska kunskapen bakom.

– När eleverna inte har den djupa kunskapen är det väldigt lätt att de fastnar i processen och det blir ett planlöst pusslande när de förlitar sig till exempel på programmeringsblockens form och försöker kombinera ihop en kod utifrån det. Det blir alltså mycket trial and error, vilket i andra sammanhang kan vara bra men knappast med tanke på hur få timmar ämnet har i skolan.

Studiens resultat indikerar sålunda att läroplanens mål riskeras att inte nås.

– Tittar vi på kursplanen för teknik och de förväntningar vi har inom teknikämnet om att utveckla elevers förståelse av hur olika tekniska lösningar är uppbyggda och fungerar och hur dessa kan styras med hjälp av programmering så kan man inte säga att de uppfylls.

Detta är kanske inte så förvånande. För när Skolinspektionen granskade grundskolans teknikundervisning 2014 fann man liknande brister, bland annat att undervisningen till stor del handlar om ett oreflekterat görande i olika former av praktiska aktiviteter där elever får bygga och konstruera, och att dessa aktiviteter ofta saknar koppling till teoretisk teknisk kunskap.

– Konsekvensen blir att eleverna inte förstår vad det är i de praktiska aktiviteterna som de förväntas lära sig samtidigt som det blir svårt för läraren att bedöma deras kunskaper, säger Anne-Marie Cederqvist.

När eleverna inte förstår tappar de intresset

Att eleverna behöver lära sig teorin, vad de tekniska begreppen betyder, betyder inte att alla elever i grundskolan ska utbildas till ingenjörer, påpekar hon.

– Det handlar snarare om att vi som lärare behöver förse dem med en bred allmän kunskap om teknik, det som kallas för technological literacy eller teknisk allmänbildning. Teknik är en så stor del av vår vardag så det är något vi alla måste ha med oss.

Detta är viktigt ur ett samhällsperspektiv. Om denna typ av aktiviteter blir för komplexa och eleverna har svårt att utveckla förståelse, är risken också stor att de tappar intresset för innehållet, påpekar Anne-Marie Cederqvist. Hon gör en parallell till undervisningen i matematik där man kan se samma mönster, när eleverna uppfattar att matten är för svår och de inte längre förstår, tappar man intresset.

– Det finns redan nu studier som visar på detta från bland annat England, där man tidigt införde programmering i grundskolan. Detta är förstås inte bra på längre sikt om vi tänker på val till högre utbildning och framtida försörjning av arbetskraft inom IT-sektorn och alla andra branscher som är beroende av den här kompetensen.