29 kjønnsforskjeller i skoleprestasjoner. Stoltenbergutvalget presiserer at av det er flest gutter som velger programmering (NOU 2019: 3, s. 206).
30
engelske begrepet Algorithmic Thinking som er en underkategori av CT. På norsk kan det oversettes til algoritme-behandling som går ut på å tolke og forklare algoritmer (Torkildsen &
Gjøvik, 2019).
Algoritmisk tenkning er en problemløsningsmetode for hvilke strategier og tilnærminger som må gjøres for å løse et problem (UDIR, 2019a). Det er et samlebegrep for en tenkemåte som har mye til felles med fagfeltet informatikk, og inneholder mye av det som forventes å kunnes i et stadig mer digitalisert samfunn.
«Den algoritmiske tenkeren» er en plakat utarbeidet av UDIR vist i Figur 7. Plakaten inneholder en oversikt som elever og lærere kan bruke for å tilnærme seg strategier til problemløsning på en praktisk måte. Den viser til problemløsning med forskjellige
arbeidsmetodikker og en oversikt over diverse nøkkelbegreper som er sentralt for forståelse av problemløsningen (UDIR, 2019a).
Figur 7: «Den algoritmiske tenkeren» (UDIR, 2019a).
31 I dette avsnittet forklares nøkkelbegrepene i Figur 7. Den innledende fasen når elever skal løse et problem er å analysere og gjøre seg opp noen antagelser på hvordan problemet er logisk bygd opp. Algoritmen er en steg-for-seg oppskrift på hvordan løsningen kan bli funnet. Videre følger det dekomponering, som vil si å dele problemet opp i mindre, mer håndterlige delproblemer. Så kan det gjenkjennes og finnes mønstre til noe som kjennes til fra før, også kalt generalisering. Generalisering betyr at noe er felles for noe, og i
sammenheng med problemløsning betyr det at det har blitt funnet et problem der en kjent løsning kan anvendes. Om løsningen på et delproblem ikke er funnet må det abstraheres.
Ved abstraksjon fjernes unødvendige detaljer og delproblemet kan studeres isolert. Den siste fasen er å kunne evaluere svaret som har blitt produsert. Deretter kan det reflekteres over følgende: «kan jeg løse oppgaven på en annen måte?» og «er det flere mulige svar på denne oppgaven?». Det er viktig å kunne gjøre sine egne vurderinger og validere om svaret er riktig (UDIR, 2019a).
3.2.2 Programmering – mer enn bare koding
De nye læreplanene vektlegger algoritmisk tenkning og programmering. Programmering kan ses på som en del av algoritmisk tenkning, og er et verktøy som kan brukes for å løse
problemer. Det er viktig å differensiere mellom koding og programmering. Det å skrive programkode og få en datamaskin til å eksekvere koden, er bare en del av programmeringen (se Figur 8). Programmering er alle prosesser knyttet til hvordan det kommes frem til en løsning. Kjørende programkode som løser problemet utgjør resultatet. Programmering kan også by på noen utfordringer. Syntaksfeil i programkoden gjør at programmet ikke blir kompilert, at programkoden ikke blir oversatt til maskinkode som prosessoren kan utføre.
Kompilatoren vil vise hva som forårsaker feilen med en kort feilmelding. Feilsøking er en sentral del av programmering, som blir vektlagt i «Den algoritmiske tenkeren» (Se Figur 7).
Figur 8: Algoritmisk tenkning, programmering og koding satt i kontekst (Liv Oddrun Voll, å.u).
32
3.2.3 Dybdelæring
Læreplanene i den forrige reformen LK06, hadde flere temaer innen hvert fagområde som ble undervist. Dette førte til stofftrengsel (for mange mål i læreplanene for faget) der læreren måtte gå gjennom alle temaene innenfor fagområdet som gjorde det utfordrende å legge til rette for dybdelæring (Gilje, Landfald, & Ludvigsen, 2018). Dybdelæring går ut på at elevene gradvis bygger seg opp en forståelse når de fordyper seg innenfor et fag over lengre tid.
Refleksjon over det som har blitt lært er viktig for å kunne benytte seg av den samme kunnskapen på ulike måter i andre kjente og ukjente situasjoner (UDIR, 2019c). Det er ikke bare innholdet i det elevene lærer som er viktig, men også hvordan elevene lærer.
Dybdelæring forutsetter også at lærerne har tilstrekkelig kompetanse og fagdidaktisk
forståelse til innholdet som undervises, med særlig med vekt på kjerneelementene (Gilje et al., 2018).
LK06 la mer vekt på å bruke dataprogrammer ensformig som verktøy. Denne formen for passiv tilnærming som konsument er typisk for hvordan undervisning med overflatelæring foregår. I kontrast vektlegger de nye læreplanene i fagfornyelsen mer aktivt bruk av datamaskinen i undervisningen med programmering. Elevene skal ha en faglig tilnærming som kan fremme dybdeforståelse og digitale ferdigheter (Tellefsen, 2018). Programmering kan være med på å muliggjøre dybdelæring ved at kjente og ukjente konsepter kan utforskes på flere måter, også på tvers av fag (Haraldsrud et al., 2020, s. 14).
3.2.4 Nye læreplaner for grunnskolen
De nye kjerneelementene for matematikk inkluderer algoritmisk tenkning med utforskning og problemløsning, abstraksjon og generalisering. De nye kompetansemålene i læreplanene for matematikk i grunnskolen har fått fornyet innhold som i stor grad viser at algoritmisk tenkning og programmering blir vektlagt (UDIR, 2020a). Under er det listet opp kompetansemål for ulike trinn for matematikkfaget i grunnskolen:
2. klasse: Lage og følge regler og trinnvise instruksjoner i lek og spill.
4. klasse: Lage algoritmer og uttrykke dem ved bruk av variabler, vilkår og løkker.
5. klasse: Lage og programmere algoritmer med bruk av variabler, vilkår og løkker.
8. klasse: Utforske hvordan algoritmer kan skapes, testes og forbedres ved hjelp av programmering.
33 9. klasse: Simulere utfall i tilfeldige forsøk og beregne sannsynligheten for at noe skal
inntreffe ved å bruke programmering.
10. klasse: Utforske matematiske egenskaper og sammenhenger ved å bruke programmering.
Fra og med 2. klasse på barneskolen blir elever introdusert for oppbygningen av algoritmer.
Fra og med 5. klasse står det eksplisitt i den nye læreplanen for matematikk at programmering skal brukes for å løse algoritmer ved bruk av variabler, vilkår og løkker. Til tross for at
programmering og algoritmisk tenkning flagges høyt i læreplanene har de aller fleste elever ingen tidligere programmeringskunnskaper. Det første elevene møter av programmering er ofte blokkbasert programmering i form av Scratch, Lego Mindstorms eller Microbit.
Som en del av fagfornyelsen har valgfaget programmering fått nye læreplaner for alle trinn på ungdomsskolen. Valgfaget har også blitt påvirket av nye kjerneelementer. Der vektlegges begrepet koding som en mer tydelig del av algoritmisk tenkning, samt programvareutvikling (UDIR, 2020d). Nedenfor er noen av de nye kompetansemålene som gjelder for alle trinn i ungdomsskolen:
- Gjøre rede for hvordan datamaskiner og dataprogrammer fungerer, og forklare egne og andres koder.
- Bruke flere programmeringsspråk, deriblant minst ett som er tekstbasert.
- Bruke grunnleggende prinsipper i programmering, slik som variabler, løkker, vilkår og funksjoner, og reflektere over bruken av disse.
- Utvikle og feilsøke dataprogram som løser definerte problemer, inkludert kontrollering eller simulering av fysiske objekter.
3.2.5 Nye læreplaner for videregående skole
Matematikk for 1. klasse på videregående skole har nye læreplaner. Kjerneelementene for både teoretisk og praktisk matematikk er fornyet og vektlegger stort sett de samme temaene som i matematikk på ungdomsskolen, som f. eks. algoritmisk tenkning og problemløsning.
Teoretisk matematikk på videregående skole har ny læreplan der programmering er en del av kompetansemålene. Et av kompetansemålene nevner programmering eksplisitt: «Formulere og løse problemer ved hjelp av algoritmisk tenking, ulike problemløsningsstrategier, digitale
34
verktøy og programmering» (UDIR, 2020c). Læreplanen legger ikke føringer på om det skal brukes blokkbasert eller tekstbasert programmering i undervisningen.
Praktisk matematikk på videregående skole har også ny læreplan. Kompetansemålene nevner ikke programmering eksplisitt, men legger opp til økt fokus på problemløsnings-strategier for å løse matematiske problemer. Dermed legger ikke kompetansemålene føringer for at
programmering må benyttes, men at det er muligheter for det, siden programmering har blitt pekt på som et viktig verktøy innen algoritmisk tenkning. I underveisvurderingen står det:
«Læreren skal være i dialog med elevene om utviklingen deres i programmering og strategier for å løse problemer» (UDIR, 2020b).
Informasjonsteknologi 1 og 2, også kjent som IT1 og IT2, på videregående skole gir elever mulighet til å fordype seg i teknologi og digitale kunnskaper som er nært knyttet til
informatikk-fagfeltet. IT1 og IT2 benytter fremdeles læreplaner fra LK06. Ny læreplan for IT1 er under utredning og skal være klar ved skolestart i august 2021.