Algoritmisk tenkning og matematisk modellering

Abstract

Algoritmisk tenkning og modellering har fått økt oppmerksomhet i matematikkundervisningen etter innføringen av den nye læreplanen for matematikk i 2020. Dette masterprosjektet har som formål å undersøke hvordan elevers algoritmiske tenkning kommer til uttrykk i en modelleringsprosess med Scratch som verktøy. På bakgrunn av dette har vi utarbeidet to forskningsspørsmål. Det første undersøker hvilke kjerneferdigheter i algoritmisk tenkning som ofte er sammenfallende med faseovergangene i elevenes modelleringsprosess. Det andre omhandler hvordan algoritmisk tenkning og modelleringsprosessen knyttes sammen i elevenes arbeid.

Vår kvalitative casestudie baserer seg på observasjon, samt lyd- og skjermopptak av to elevpar i 10. klasse, som arbeidet med en modelleringsoppgave relatert til personlig økonomi ved hjelp av Scratch som verktøy. Vi utarbeidet oppgaven med ønske om at den skulle oppleves virkelighetsnær og invitere til algoritmisk tenkning.

Vi tar utgangspunkt i tematisk analyse som metode for å analysere datamaterialet vårt. For å belyse vår problemstilling og forskningsspørsmål, støtter vi oss på analytiske rammeverk tilknyttet kjerneferdigheter innen algoritmisk tenkning og faseovergangene i modelleringsprosessen. Vi har satt sammen et analytisk rammeverk for algoritmisk tenkning basert på internasjonal forskning. Primært har vi benyttet oss av CompuThink-rapporten fra 2016 og rammeverket til Brennan og Resnick fra 2012. Når det gjelder modelleringsprosessen har vi vi satt sammen et analytisk rammeverk der vi kombiner Blum og Leiß sin modelleringssyklus med Greefrath sin videreutvikling av denne modelleringssyklusen som inkluderer teknologi.

Gjennom vår analyse avdekket vi at kjerneferdighetene abstraksjon, algoritmebehandling og feilsøking innen algoritmisk tenkning ofte er sammenfallende med faseovergangene matematisere, jobbe matematisk og validere i elevenes modelleringsprosess. Videre diskuterer vi hvordan disse knyttes sammen i elevenes arbeid med modelleringsoppgaven.