Tegning av geometriske figurer ved hjelp av blokkprogrammering

Abstract

I denne masteroppgaven utforsker jeg hvordan arbeid med geometrioppgaver i Scratch kan bidra til utvikling av barneskoleelevers algoritmisk tenkning, og forståelse av egenskapene til utvalgte geometriske figurer i planet. I henhold til gjeldende læreplanverk (LK20) er programmering i samspill med algoritmisk tenkning og geometri et sentralt moment for matematikkundervisningen på mellomtrinnet.

For å avgrense min studie, har jeg formulert to forskningsspørsmål. Det første forskningsspørsmålet tar for seg hvilke kjerneferdigheter innenfor algoritmisk tenkning, som er mest fremtredene under elevenes arbeid. Det andre forskningsspørsmålet tar for seg hvordan elevene uttrykker forståelse for geometriske figurer under pararbeid i Scratch. For å besvare disse forskningsspørsmålene, har jeg anvende en kvalitativ metodisk tilnærming av casestudie og deltagende observasjon, supplert med skjerm- og lydopptak av to elevpar på 7. trinn. Kombinasjonen av disse metodene gav et detaljert bilde av gangen i oppgaveløsningen til elevene og refleksjoner som ble gjort underveis.

Datainnsamlingen fra observasjon og skjerm- og lydopptak ble analysert i henholdt til Braun og Clark (2006) tematisk analyse. Resultatene fra analysen viser at elevene tok i bruk de fem kjerneelementene feilsøking, algoritmebehandling, generalisering, dekomponering og automatisering i deres oppgaveløsning. Deres geometriske forståelse ble uttrykt gjennom usikkerhet knyttet til flere av egenskapene ved de geometriske figurene, gjennom et upresist språk, feil bruk av begreper og stor grad av eksperimentering. Funnene indikerer at elevene i stor grad befant seg mellom van Hieles nivå 0 og 1.

Masteroppgaven konkluder med en oppfordring til lærer om å være bevisst på eget matematikkspråk og bruk av begreper i undervisning. I tillegg understrekes viktigheten av å gi elevene en grundig opplæring i analog programmering som en introduksjon til digital programmering.

In this master’ s thesis, I explore how working with geometry tasks in Scratch can contribute to developing elementary school students algorithmic thinking and understanding of the properties of selected geometric figures in the plane. According to the current curriculum (LK20), programming in conjunction with algorithmic thinking and geometry is a central aspect of mathematics education at det intermediate level.

To narrow the focus of my study, I have formulated two research questions. Th first research question addresses which core skills in algorithmic thinking are most prominent during student’s work. The second research question explores how students express their understanding of geometric figures during pair work in Scratch. To answer these research questions, I employed a qualitative methodological approach involving case studies and participant observation, supplemented with screen- and audio recordings of two pairs of 7th grade students. The combination of these methods provided me with a detailed picture of the students’ problem-solving process and the reflections made along the way.

The data collection from observation and screen- and audio recordings was analyzed according to Braun and Clark’s (2006) thematic analysis. The results of the analysis show that the students utilized the five core elements of debugging, algorithm processing, generalization, decomposition, and automation were prominent in their problem-solving. Their geometric understanding was expressed through uncertainty related to several properties of the geometric figures, imprecise language, incorrect use of terms, and a high degree of experimentation. The findings indicate that the students largely operated between van Hiele’s levels 0 and 1.

The master’s thesis concludes with a call for teachers to be conscious of their mathematical language and use of terms in teachings. Additionally, it emphasizes 4the importance of providing students with thorough training in analog programming as an introduction to digital programming.