Korleis programmeringsoppgåver kan knytast til kjerneelementa og programmering i matematikkundervisinga. Utvikling av eit rammeverk for å vurdere programmeringsoppgåver etter LK20

Abstract

Denne masteroppgåva undersøker korleis programmeringsoppgåver i matematikklærebøker etter innføringa av LK20, varetek 5 sentrale kjerneelement, og implementerer programmering. Ein del av prosessen var å vidareutvikle to eksisterande rammeverk til eit nytt rammeverk til bruk i vurdering av programmeringsoppgåver. Temaet er valt på grunnlag av at lærarar i stor grad nyttar lærebøker i undervisninga (Mullis et al., 2012). Det er derfor viktig med eit analyseverktøy som kan hjelpe lærarar og anna undervisningspersonell med å gjere gode val når det kjem til lærebøker. Studien har følgande problemstilling: «Korleis programmeringsoppgåver frå 3 matematikklæreverk er knytte opp mot kjerneelementa og innføring av programmering i Kunnskapsløftet 2020?» For å svare på problemstillinga er det nytta tre forskingsspørsmål: • Kva kjenneteiknar den totale mengda programmeringsoppgåver i studien • Kva er forskjellen mellom lærebøkene som er nytta i studien • Kva er forskjellen på programmeringsoppgåver i matematikk og andre matematikkoppgåver Læreverka som er analyserte i studien, er: Matemagisk 9 (Kongsnes & Wallace, 2020b), Matematikk 9 (Hjardar & Pedersen, 2021a) og Maximum 9 (Tofteberg et al., 2021). Oppgåvene som er analyserte er henta frå kapitla om sannsyn. Rammeverket legg vekt på inkludering av kjerneelement og programmering i oppgåvene og nyttar kvantitativ innhaldsanalyse som metode. Analysen tek utgangspunkt i korleis læreverka presenter oppgåvene, og ikkje korleis lærarar kan nytte oppgåvene i klasserommet eller som ledd i eit undervisningsopplegg. Rammeverket kan nyttast til å analysere andre og nye læreverk som er tilpassa LK20, og kan også nyttast til å analysere eigne oppgåver og undervisningsforløp, både med tanke på kjerneelementa og med tanke på programmeringsferdigheiter. Funn frå studien viser at programmeringsoppgåver, totalt sett, ikkje inkluderer kvart kjerneelement like mykje, og at det er kjerneelementet modellering og anvendingar som er mest nytta. Det er relativt stor forskjell på korleis læreverka i studien inkluderer kjerneelelmenta i programmeringsoppgåvene. Det er også gjort funn som syner at programmeringsoppgåver vektlegg andre kjerneelement enn oppgåver som ikkje er programmeringsoppgåver. Med tanke på programmering i oppgåvene var det også svært varierande resultat mellom lærebøkene. Det er ikkje mogleg å konkludere om programmeringoppgåver generelt sett underbygger kompetanseutvikling eller om programmeringsoppgåvene trenar programmeringsferdigheiter.

Abstract This master's thesis investigates how programming tasks in mathematics textbooks after the introduction of LK20, take care of 5 central core elements, and implement programming. Part of this process was to further develop two existing frameworks into a new framework for use in the assessment of programming tasks. The topic was chosen on the basis that teachers largely use textbooks in teaching (Mullis et al., 2012). It is therefore important to have an analysis tool that can help teachers and other teaching staff to make good choices when it comes to textbooks. The study will answer the following question: "How programming tasks from 3 mathematics textbooks are linked to the core elements and introduction of programming in Kunnskapsløftet 2020?" To answer the problem, three research questions are used: • What characterizes the total amount of programming tasks in the study • What is the difference between the textbooks used in the study • What is the difference between programming-assignments in mathematics and other mathematics assignments The textbooks analysed in the study, are: Mathematics 9 (Kongsnes & Wallace, 2020b), Mathematics 9 (Hjardar & Pedersen, 2021a) and Maximum 9 (Tofteberg et al., 2021). The tasks that have been analysed are taken from the chapters on probability. The framework emphasizes the inclusion of core elements and programming in the tasks and uses quantitative content analysis as a method. The analysis is based on how the textbooks presents the tasks, and not how teachers can use the tasks in the classroom or as part of a teaching plan. The framework can be used to analyse other and new textbooks that have been adapted to LK20, and can also be used to analyse the teachers own tasks and teaching plans, both in terms of the core elements and in terms of programming skills. Findings from the study show that programming tasks, overall, do not include each core element equally, and that it is the core element modelling and applications that is used the most. There is a relatively large difference in how the textbooks in the study includes the core elements in the programming tasks. Findings have also been made, which show that programming tasks emphasize different core elements than tasks that are not programming tasks. Regarding programming in the assignments, there were also very variable results between the textbooks. It is not possible to conclude whether programming tasks generally underpin competence development or whether the programming tasks train programming skills.