PROgrammering og SKAPerverksted i skolen: Kompetanser for det 21. århundret og tilpasset opplæring for elever med Stort Læringspotensial (ProSkap-SL)

ProSkap-SL utvikler og kvalitetssikrer teknologi-rike undervisningsopplegg til bruk i tilpasset opplæring for elever med stort lærings-potensial samt skape en helhetlig «pakke» for å forenkle kompetanseheving av lærere og praktisk gjennomføring av tilpasset opplæring innen realfag og programmering i en skaperverksted kontekst.

Hjemmelaget hundeliknende robot av papp. Foto.

Foto: Ellen Egeland Flø

Bakgrunn

Fagfornyelsen reflekterer det nasjonale og internasjonale ønsket om å utvikle «21st century skills» for elevene i deres utdannelse. Dette dreier seg om en økt vektlegging av generiske kompetanser og ferdigheter slik som problemløsing, kreativitet, samarbeid, kritisk tenkning, livsmestring, o.l. I tillegg kommer fagfornyelsen med nye kompetansemål som fastsettes i november 2019, der det vil være stort fokus på skapende aktiviteter og teknologiforståelse.

I Utdanningsdirektoratet (UDIRs) siste utkast til læreplan i naturfag har man valgt å eksplisitt skrive at elevene skal få muligheter til å utvikle engasjement og utforskertrang, spesielt gjennom det å skape. Dette blir koblet opp mot forskjellige kompetanser for det 21. århundret som her: «Arbeidsmåtene søker å utvikle skaperglede, evne til nytenking og forståelse av naturfaglig teori, alene og sammen med andre.»

Dette prosjektet ser på skaperverksteder i skolen, og dreier seg i første rekke om elever med stort læringspotensial, men en eventuell pedagogisk tilnærming og gode eksempler vil trolig kunne generaliseres til andre elever, i både grunnskolen og på VGS. I forprosjektet GT-make utviklet vi en overordnet modell for utvikling av undervisningsopplegg i en skaperverkstedkontekst som vi ønsker å bruke og videreutvikle. En arbeidshypotese er at denne modellen kan danne en basis for å få skaperverksted-pedagogikk inn i lærerutdanningene, både på OsloMet og lektorprogrammet på UiO (og andre lærersteder i Norge på sikt).

I forbindelse med fagfornyelsen skal programmering inngå som en naturlig del av naturfag og matematikk slik det er skrevet i siste utkast til læreplan i matematikk og naturfag. Fagmiljøene innen programmering ved UiO jobber i stor grad med programmering rettet mot lærere i ungdomsskolen og VGS gjennom initiativet ProFag. Dette er komplementært til det vi ønsker å gjennomføre i ProSkap-SL, da de ulike initiativene sammen danner et solid grunnlag for undervisning av programmering i norsk skole.

I prosjektet skal det utvikles konkrete undervisningsopplegg i tråd med Fagfornyelsen, ved å ta utgangspunkt i «skaperglede og utforskertrang» som beskrevet i den overordnede delen av læreplanverket.

Tre pilotskoler inngår i prosjektet, Mailand VGS som prosjekteier, samt Nesbru VGS og Skedsmo VGS. Årlig vil to lærere fra hver pilotskole samarbeide med forskere om utviklingsarbeidet.

Vi har utgangspunkt i realfagene (matematikk og naturfag), men andre fag vil inngå der det er naturlig. Spesielt musikk og kunst og håndverk der det foreløpig også foreligger kompetansemål i programmering per oktober 2019.

Hovedmål

Utvikle og kvalitetssikre teknologirike undervisningsopplegg til bruk i tilpasset opplæring for elever med stort læringspotensial samt skape en helhetlig «pakke» for å forenkle kompetanseheving av lærere og praktisk gjennomføring av tilpasset opplæring for elever med stort læringspotensial innen realfag og programmering i en skaperverkstedkontekst.

Forskningsspørsmål

Forskningsspørsmål er av to hovedtyper med underspørsmål:

Skoleleder/lærer-perspektiv: Hvordan kan undervisningsopplegg knyttet til fagfornyelsen innenfor matematikk og naturfag støttes av et skaperverksted? 

  1. Hvilke kompetansemål i fagfornyelsen innenfor matematikk og naturfag egner seg til skaperverksted? 
  2. Hvordan kan spatiale ferdigheter tilrettelegges gjennom skaperverksted?
  3. Sammenligne undervisning i skaperverksted mot (konvensjonell/skjerm) programmering

Elevperspektiv: Hvordan fungerer skaperverksted som en læringsarena for elever?

  1. Hvordan kan programmering i skaperverksted i skolen fremme eller begrense skaperglede, utforskertrang og dybdelæring hos elevene (sentrale tema i Fagfornyelsen) og hvordan er dette forskjellig fra skjermprogrammering? 
  2. Identifisere kommunikasjon på ulike nivåer i klasserommet mellom elever, lærere og artefakter i de ulike intervensjonene.
  3. Hvordan blir spatiale ferdigheter fremmet med bruk av skaperverksted i skolen?

Metode

Vi vil bruke designbasert forskning (DBR) som overordnet metode i dette prosjektet. DBR er en forsknings metodologi som er spesifikt tilpasset prosjekter i teknologi-støttet læring som utspiller seg i naturlige kontekster, dvs. som er vanskelig å undersøke gjennom kontrollerte eksperimenter (Hoadley, 2002).  DBR i kombinasjon med sosiokulturell teori (Krange & Ludvigsen, 2009) kan avdekke hvordan ulike aspekter av et læringsmiljø medierer en læringsprosess. DBR er basert på en kvalitativ metodologi, men kan også bli kombinert med kvantitative metoder gjennom Mixed Methods, som i dette prosjektet. DBR skiller seg fra ander metoder (for eksempel aksjonsforskning, case studier) ved at den består av intervensjoner av teknologi-baserte læringsprosesser gjennom en rekke iterasjoner informert av teori som utvikles i parallel, for å kunne bygge generaliserbar kunnskap som kan lede til transformasjon av undervisningspraksiser (Brown, 1992).

Vi vil benytte oss av følgende kvalitative og kvantitative metoder.

Kvalitative metoder

  • Eksplorerende case studie med ungdomsskole elever
  • Observasjon (feltnotater og videoopptak) over et visst antall måneder
  • Intervju av elever og lærere
  • Tematisk analyse (deduktiv og induktiv)
  • Interaksjonsanalyse av klasseromsdialoger
  • Visuell artefaktanalyse (ny metode vi utvikler hvor vi studerer hva elevene lager av fysiske og digitale ting)

Kvantitativ metoder

  • Sosial nettverksanalyse av klasseromsinteraksjoner
  • Sammenlignende analyse av faglige pre- og posttester
  • Eksplorerende faktoranalyse av WISC V-tester​

Kombinert (mixed) metode

  • Vi ønsker å kombinere de to typer metoder ved bl.a. å knytte sammen de kvalitative og kvantitative data for å forklare fenomenet på en mest mulig helhetlig måte, og finne eventuelle "nye" sammenhenger som hver metode benyttet alene ikke klarer å fange.

Forskningsdesign

Vi vil gjennomføre to forskjellige intervensjoner på tre ulike skoler over en periode på to år.. Elevene (N=180) vil være elever fra ungdomsskolen i 7-10 klasse (alder fra 12-15 år). Elevene vil møtes tre timer annenhver uke i et skaperverksted klasserom og delta på de ulike intervensjonene: LUR/skaperverksted og realfag

Fokus i LUR intervensjonen er å benytte blokkbasert programmering som en del av et undervisningsopplegg i en skaperverksted kontekst.

Fokus i realfag intervensjonen er å benytte skjermbasert programmering (blokk basert og tekstbasert) som en del av undervisningsopplegget i et vanlig klasserom, dvs. uten bruk av skaperverksted.

Finansiering og prosjektperiode

ProSkap-SL er et offentlig innovasjonsprosjekt finansiert av regionale forskningsfond (RFF) hovedstadsregionen i 2019 – 2022, samt Tekna. Det bygger videre på det ettårige pilotprosjektet GT-make.

Publikasjoner

Andersen, R., Mørch, A.I., & Litherland, K.T. (2021). Learning Domain Knowledge using Block-Based Programming: Design-Based Collaborative LearningProceedings IS-EUD 2021 - 8th International Symposium on End-User Development, Springer, in press.

Andersen, R., Mørch, A.I., & Litherland, K.T. (2022). Collaborative learning with block-based programming: investigating human-centered artificial intelligence in education, Behaviour & Information Technology, DOI: 10.1080/0144929X.2022.2083981

Mørch, A. & Andersen, R. (2022). Toward a Method of Visual Artifact Analysis: Understanding Learners’ Design Activity in a Makerspace. Proceedings of CoPDA2022 - Sixth International Workshop on Cultures of Participation in the Digital Age: AI for Humans or Humans for AI? June 7, 2022, Frascati (Rome), Italy. CEUR Workshop Proceedings, URL, pp. 86–92. 

Partnere

  • Akershus fylkeskommune v/Mailand VGS – Prosjekteier og prosjektleder. Samarbeider om intervensjoner og utvikling av undervisningsmateriell.
  • Institutt for pedagogikk, UiO – Prosjektpartner med fokus på forskningsdesign og dataanalyse
  • OsloMet – Med-prosjektleder og prosjektpartner med fokus på forskningsdesign og dataanalyse, samt prosjektledelse.
  • NIFU – Prosjektpartner med forskningsfokus på elever med stort læringspotensial.
  • Kodegenet – Prosjektpartner som underviser i noen intervensjoner og kursing av lærere, samt utvikler utstyr.
  • GAN Aschehoug – Utvikler læremateriell og produktpakker.
  • Nesbru VGS – Prosjektpartner. Samarbeider om intervensjoner og utvikling av undervisningsmateriell.
  • Skedsmo VGS – Prosjektpartner. Samarbeider om intervensjoner og utvikling av undervisningsmateriell.
  • Tekna – Sponser prosjektet.
  • Nordic Semiconductor – Sponset prosjektet med 110 micro:bit kretskort
Publisert 13. jan. 2020 14:34 - Sist endret 25. okt. 2022 09:31