De manier waarop scholen momenteel programmeren onderwijzen, beperkt zich meestal tot verschillende praktische activiteiten. De leerlingen gaan experimenteren met programmeren, maar ze krijgen geen algemeen begrip van hoe technische apparaten in het dagelijks leven worden bestuurd door middel van programmering. Dit is de conclusie van een nieuwe scriptie waarin ook is vastgesteld wat er moet worden gedaan om de manier waarop programmeren wordt onderwezen in technologieklassen te verbeteren.

Programmeren werd in 2018 geïntroduceerd als een nieuw element van het Zweedse leerplan op scholen. Het was gekoppeld aan meerdere vakken:wiskunde, technologie, ambachten en sociale studies - om ervoor te zorgen dat studenten een breed begrip krijgen van wat programmeren is en hoe technische apparaten worden bestuurd met behulp van code.

"Veel van de technische apparaten die we dagelijks gebruiken, en afhankelijk zijn van, zijn geprogrammeerd. Technologie-educatie speelt een belangrijke rol om studenten een algemeen begrip te geven van hoe technologie functioneert en hen in staat te stellen een kritische benadering ervan te ontwikkelen. Als we deze algemene opleiding niet hebben, ons leven kan gemakkelijk in handen komen van degenen die de kennis bezitten en de technologie ontwikkelen, " zegt Anne-Marie Cederqvist.

Echter, veel docenten zijn onzeker over hoe ze programmeren moeten onderwijzen en het onderzoek op dit gebied is ook beperkt. Het proefschrift van Anne-Marie Cederqvist is een van de eerste onderzoeken naar hoe programmeren binnen het vak technologie wordt onderwezen op Zweedse verplichte scholen.

Drie onderzoeken

Anne-Marie Cederqvist deed onderzoek onder leerlingen van 10-14 jaar en de BBC micro:bit als leermiddel. Gebruikt in veel scholen, dit is een microcontrollerbord dat op verschillende componenten kan worden aangesloten, die vervolgens kan worden bestuurd door te programmeren.

De studenten in de studies werd gevraagd om hun eigen technische oplossingen te construeren met behulp van de BBC micro:bit, en vervolgens analyseerden en vergeleken ze hoe goed de geconstrueerde apparaten en geprogrammeerde alledaagse apparaten zijn ontworpen en hoe ze werken.

"De studenten lijken hun eigen creaties op de ene manier te begrijpen en alledaagse apparaten op een andere manier. De overdracht van begrip is niet zo vanzelfsprekend als we misschien denken. Het feit dat ze apparaten kunnen bouwen en coderen in BBC micro:bit maakt niet dat ze begrijpen hoe geprogrammeerde alledaagse apparaten zoals een afstandsbediening of een digitale thermometer worden geconstrueerd en werken, " zegt Anne-Marie Cederqvist.

Belangrijkste elementen van lesgeven

Anne-Marie Cederqvist heeft de belangrijkste elementen geïdentificeerd die door de leraar moeten worden benadrukt, om het onderwijs te verbeteren. Dit zijn:

• Programmeerconcepten en het schrijven van code.
• Kennis van de stof waarmee de leerlingen werken.
• De structuur en functie van de technische oplossing, dat wil zeggen:hoe verschillende componenten op elkaar inwerken (structuur), maar ook hoe deze interageren met de code om de oplossing te laten werken (functioneren).
• De context. De leerlingen moeten leren om te kunnen identificeren, analyseren en vergelijken van technische oplossingen zowel in een alledaagse context als in relatie tot programmeermateriaal.