Vil gjøre det enklere å forstå programmering

En gruppe forskere fra Høgskolen i Østfold arbeider for å gjøre programmering enklere å forstå både for lærere og elever og lager verktøy som konkretiserer og visualiserer abstrakte
begreper.

Programmering er nå på full fart inn i lærerplanene både på grunnskolen og videregående
skole. Mange lærere har lite kunnskap på feltet og det er dermed vanskelig å undervise i faget. I
tillegg framstår typiske programmeringsbegreper som ganske abstrakte.

Forskerne fra HIOF har satt seg fore å lage en verktøykasse som skal kunne brukes
både av elever og lærere og som skal gjøre det enklere å forstå de abstrakte begrepene. En av
dem som er med på prosjektet er høgskolelektor Ann-Charlott Beatrice Amundsen Karlsen. Hun
forteller til Skolemagasinet at de arbeider med prosjektet og har ikke verktøyene klare ennå.

– Det handler om å bruke metaforer og lage en digital fremstilling gjennom et spill eller gi
studenten noe håndfast, sier hun.

Konkretisering av variabler

Det som er aller mest bruk i programmering er ifølge henne variabler. De forekommer i alle
typer programmering og for å synliggjøre hva en variabel er, foreslår hun at man kan kalle den
for en boks som man kan putte hva som helst oppi.

– Dette kan vi jo lage fysisk. Det kan være et digitalt spill eller fysiske objekter som vi kan
bruke for å vise hva vi gjør med dem, sier hun.

Dermed kan man på konkret og anskuelig måte demonstrere hva variabler er og
hvordan de brukes innen programmering.

Hun har ikke helt fasiten klar på hvordan de vil visualisere og konkretisere andre typiske
programmeringsord, som for eksempel funksjoner, men hun foreslår at man for eksempel kan
bruke et toastjern som sammenlignende metafor.

– Vi stiller inn temperatur og sekunder og mater det med et brød, så får vi et resultat ut,
eksemplifiserer hun.

Det finnes ifølge henne mange black box-metaforer som det er mulig å bruke, for
eksempel en radio. Man stiller inn stasjonsvalg og volum og så får man et resultat ut i form av
en lyd man gjerne vil høre på.

– Det er om å gjøre å finne de rette metaforene. Metaforene kan enten overforklare
underforklare. I begge tilfeller blir det misforståelser. Vi prøver å gjøre det konkret, forklarer hun.

Verktøy for alle nivåer

Høgskolelektoren fra Østfold forteller at de verktøyene de er i ferd med å utvikle kan brukes av
alle, både lærere og elever på forskjellige trinn. Hun forteller at det ikke bare er lærere og elever
i barneskolen som strever med å forstå programmering.

– Det er ikke så enkelt for studenter på høgskolen, heller, spesielt ikke for de som er helt
ferske og aldri har hatt IT-fag. Det kan være vanskelig å omstille seg, sier hun.

Hun mener det er utrolig viktig å ha et verktøy som kan brukes av alle, slik at man har
noe å fikle med for å få den grunnleggende forståelsen av programmering.

Arbeidet deres er begrenset til å synliggjøre begreper ved hjelp av ulike typer metaforer,
men selve den algoritmiske tenkningen ligger ifølge henne litt utenfor deres perspektiv i dette
prosjektet.

– Vi har ikke jobbet så veldig mye med det, men vi arbeider mer for å få en forståelse av
selve programmeringskonseptet, forklarer hun.

– Elever og lærere skal ikke lære å programmere med den digitale verktøykassen. Den
skal bare hjelpe dem å forstå selve konseptet.

Hvor lang tid dette kommer til å ta, kan hun ikke svare på ennå. Hun forteller at
prosjektet startet før hun kom med i staben på høgskolen.

Mangler hjelpemidler

Høgskolelektoren fra HIOF forteller at arbeidet egentlig startet med hennes masteroppgave. Da
intervjuet hun lærere som underviser i programmering, arrangerte workshops med studenter
innen IT-utdanning og profesjonelle programmerere.

På den måten fikk hun samlet et sett metaforer som deltakerne bruker eller har
brukt for å forklare konsepter innen programmering. Ut i fra dette valgte hun sammen
med medarbeiderne sine, blant andre veilederen, høgskolelektor Tore Marius Akerbæk,
et sett metaforer som de mente best egnet seg som konkreter.

Tore Marius Akerbæk sier til høgskolens nyhetsside at det finnes flere fysiske
verktøy ment for å motivere og utforske programmering og algoritmisk tankegang,
eksempelvis LEGO MindBots og små roboter som kan styres via mobilapplikasjoner ala
mBot. Disse fungerer ifølge ham fint som motivasjon for å utforske algoritmisk
tankegang, men har ikke egenskaper som utvider forståelsen av konseptene i den
algoritmiske tankegangen. Derfor er det nødvendig med andre verktøy som kan bidra til
å konkretisere de abstrakte begrepene i programmering.

Videre oppfølging

Ann-Charlott Beatrice Amundsen Karlsen forteller videre at de nå har laget noen
prosjekter for å gå videre med arbeidet.

– Vi har laget en bacheloroppgave der studenten skal bygge noe fysisk. Dette skal vi så bruke i undervisningen neste år og da får vi sjekket om metaforene og det fysiske fungerer, forteller hun.

Studenten skal med andre ord lage en eller annen fysisk metafor som skal
brukes til å synliggjøre og konkretisere noen av konseptene innen programmering.
Dessuten skal det lages en video på metaforen.

– Vi skal lage litt forskjellige ting slik at vi kan se at det fungerer, sier HIOF-
forskeren til slutt.

Deler av forskningen fra Høgskolen i Østfold er allerede publisert i studien
Towards a Metaphor-Based Tangible Toolkit for Learning Programming Concepts som
ble publisert i tidsskriftet International Conference on Human-Computer Interaction
høsten 2022.