Det kræver ikke robotter og kode at koble matematik og teknologiforståelse

Computational Thinking - eller den mere brede teknologiforståelse - er blevet en del af skoleskemaet i rigtig mange landes grundskoler. Ofte sker det i kombination med matematikfaget, og typisk er målet en komplet sammenfletning, hvor elever i samme ombæring programmerer robotter og løser matematikproblemer.

Men det er ikke nødvendigvis den rette måde at starte ud på, siger Andreas Tamborg, der er postdoc på Institut for Naturfagenes Didaktik.

“Der har været en tendens i litteraturen til at idealisere den totale integration af fagområderne. Men det er vigtigt at forstå, at der er andre måder at lave koblingen mellem matematik og teknologiforståelse,” siger han.

Sammen med kollegaer fra Aarhus, London og Upsala har Andreas Tamborg analyseret undervisningsplaner, som er udviklet herhjemme og i udlandet til at forbinde teknologiforståelse og matematik. Her har forskerne fundet en række meningsfulde måder, hvorpå koblingen kan foregå - særligt, når man starter ud.

“Vi har erfaret, at man er nødt til at bygge det op i en progression og ikke sigte efter at bruge det hele på engang. Man kan lære noget ved alene at diskutere det, ligesom det kan være fint at arbejde med programmering i sig selv, så man er sikker på, at eleverne har styr på den del.”

Kobling er svær i Danmark

Ser man på, hvordan computational thinking er blevet implementeret i grundskolen i Danmark, Sverige og England skiller Danmark sig ud, fortæller Andreas Tamborg.

“Det særlige ved Danmark er at vi har et meget bredt perspektiv på det der, der i den internationale litteratur kaldes Computational Thinking. I Danmark kalder vi det teknologiforståelse, og dette fagområde er udviklet til at klæde elever på til at indgå i et demokratisk digitalt samfund. Omvendt fylder programmering mindre og bliver ikke et mål i sig selv,” forklarer Andreas Tamborg.

Der er en stor risiko for at teknologiforståelse og matematikfaget glider fra hinanden og aldrig rigtig bliver koblet.

“Men det gør det svært at lave koblingen til matematik. Der er en stor risiko for at teknologiforståelse og matematikfaget glider fra hinanden og aldrig rigtig bliver koblet.”

Især i Sverige er koblingen til matematik lang mere oplagt, fortæller Andreas Tamborg.  Her har man decideret gjort programmering til en del af matematikfaget, så elever skal bruge kode til at løse matematiske opgaver. 

“Snitfladerne mellem fagområderne er klarere, fordi fokus er mere snævert,” påpeger Andreas Tamborg.

Fire koblinger

Sammen med forskerkollegaerne har Andreas Tamborg empirisk fundet frem til fire typer koblinger, som man kan bruge til at forbinde teknologiforståelse og matematik.

“Ideen er, at de konceptuelle koblinger kan gøre det lettere for lærere at se, hvordan man integrerer de to fagområder, i stedet for at man famler i blinde,” forklarer Andreas Tamborg.

En af metoderne er den totale integration, hvor eleverne både bruge koncepter fra matematik og teknologiforståelse i praksis - fx ved at programmere en robot til at lave et polygon. Men det er altså blot en af fire kobling-metoder.

En anden vej frem er, hvad forskerne kalder for ‘Matematik som kontekst’, og det dækker over opgaver, hvor matematikken kun optræder i en birolle og kan erstattes uden at ændre opgaven med teknologiforståelse, eleven skal løse.

“Det kan fx være at du skal bruge blok-programmering til at flytte en figur. Når figuren er flyttet, bliver eleven stillet til opgave at udregne 19 +5. Matematikken er en del af opgaven, men den kunne være skiftet ud uden at ændre ved programmeringsopgaven,” siger Andreas Tamborg.

I den omvendte kobling - teknologiforståelse som kontekst - er teknologien en sekundær del af en matematikopgaven. Det kan fx være at eleverne skal lave et diagram over data, som bliver genereret af en algoritme, men at de ikke selv har programmeret algoritmen.

Kombiner måder at tænke på

Den fjerde slags kobling, som forskerne har identificeret, er en såkaldt konceptuel integration, hvor elever skal arbejde med begreber fra både matematik og teknologiforståelse.

“Det forbinder måden at tænke på fra de to fagområder,” siger Andreas Tamborg.

“Hvis du nu har et simuleret Yatzy-spil, og læreren spørger, hvad der ville ske, hvis der var fem sider på terningen og ikke seks. Det skal eleverne tænke og reflektere over både i forhold til matematikken og simulationen, men de skal ikke programmere det.”

Næste skridt for forskningsprojektet bliver at omsætte de mere generelle koncepter til konkrete læringsressourcer. Håbet er, at det på den måde bliver endnu nemmere, at gøre teknologiforståelse til en del af matematik - med eller uden robotter.