Läs senare

Datalogik är mer än teknik

ReportageHinderbanor på idrotten och robotar på bilden sänker trösklarna för ny teknik. På Högåsskolan ska alla lärare slipa elevernas digitala kompetens.

av Ellen Larsson
17 Nov 2017
17 Nov 2017
Datalogik är mer än teknik
Pulsklockor och svettband behövs inte för denna hjärngympa. Foto: Mikael Wallerstedt

Eleverna kryper omkring med måttband slängda om halsen och med pennor och papper i högsta hugg. Medan de trixar sig fram mellan plintar och gymnastikmattor tar de mått mot det gröna golvet. Mätningen och skrivarbetet resulterar i en slags karta över en hinderbana.

På idrotten blir det lättare att förklara att all mjukvara styrs av algoritmer som är skapade av och för människor.

– Min grupp har kommit rätt två gånger enligt vår egen algoritm men alla andra går visst rakt in i väggen när de testar den, säger Olivia Unnerud som står med båda fötterna placerade i rockringen som markerar punkten för mål.

Algoritmer? På idrotten? Har inte det med datorer och programmering att göra? På Högåsskolan i Knivsta, strax söder om Uppsala, har algoritmer använts på idrotten under flera år för att lära ut datalogiskt tänkande.

Eleverna använder måttband, penna och papper för att räkna ut en lämplig färdväg genom hinderbanan. Foto: Mikael Wallerstedt

– När eleverna får använda kroppen för att styra varandra blir det lättare att förstå vad en algoritm är. Eftersom det också väcker ett intresse för symboler och kartor fungerar en sådan här lektion hos mig, säger idrottsläraren Elon Folkesson när han samlat ihop klass 5 A för att förklara syftet med övningen och varför så många av eleverna stött på patrull.

Enkelt uttryckt är en algoritm en exakt och stegvis instruktion för att lösa ett problem. Förutom idrottens färdvägsbeskrivning från start till mål är bakningsrecept ett annat exempel på en vardagsalgoritm. Givet vissa förkunskaper om köksredskap, metoder som att vispa och ingredienser, ska vem som helst kunna följa receptet med samma resultat. Programmering av en dator fungerar på ett liknande sätt. Då används algoritmen för att formulera problemet som ska lösas med så enkla ord att datorn förstår vad som ska göras. Idrottslektionens upplägg är ett försök att göra det abstrakta begreppet mer begripligt.

– Nu såg ni hur ett litet fel i instruktionen kan få stora konsekvenser. Vi måste använda och tolka symbolerna i algoritmen på samma sätt annars blir den omöjlig att följa, förklarar Elon Folkesson vid tavlan där symbolerna för övningen är uppritade. Endast pilar med betydelsen 50 centimeter framåt och markeringar för kroppsvridning åt höger eller vänster ska hjälpa eleverna från start till mål.

Eleverna tycker att övningen är helt okej men är eniga om att det är både lättare och roligare att programmera robotar – eller direkt i datorn – än varandra. Eleverna i klass 5 C, som har en bildlektion när Pedagogiska magasinet kommer på besök, visar hur man programmerar en liten nyckelpigerobot (Blue-bot) enligt samma metod som på idrotten. Idén till idrottens hinderbana kommer nämligen från Maria Franzéns bildundervisning.

Att göra något om och om igen kallas för att göra en loop på programmeringsspråk, förklarar Maria Franzén och pekar på krullparentesen som används när man upprepar ett kommando. Foto: Mikael Wallerstedt

– Det är inte svårt att introducera nya digitala verktyg i undervisningen, men eleverna måste också förstå vad de gör och vad de lärt sig av att använda det specifika verktyget. När man kopplar bort tekniken helt som på idrotten blir det lättare att förklara att all mjukvara styrs av algoritmer som är skapade av och för människor, säger hon efter en begreppsgenomgång som just i dag fokuserar på ordet loop.

Vad är det?

– Att göra något om och om igen, säger eleven Anton Flink och frågan fortsätter laget runt tills alla elever gett samma svar.

– Exakt – en loop är alltså en upprepning av ett kommando så att vi kan förkorta långa algoritmer. Och vet ni vad: ni gjorde faktiskt en loop nu genom att alla svarade på min fråga, förklarar Maria Franzén.

NYTT I LÄROPLANEN

Förändringarna i grundskolans och gymnasieskolans läroplaner och vissa kurs- och ämnesplaner träder i kraft den 1 juli 2018. Huvudmännen får om de vill börja tillämpa ändringarna redan under detta läsår.

De nya skrivningarna ska bidra till att barn och elever utvecklar förståelse för hur digitaliseringen påverkar individen och samhället. De ska stärka elevernas förmåga att använda och förstå digitala system och tjänster, att förhålla sig till medier och information på ett kritiskt och ansvarsfullt sätt. Det handlar också om att stärka förmågan att lösa problem och omsätta idéer i handling på ett kreativt sätt med hjälp av digitala verktyg.

Programmering, mjukvara, algoritm och loop. Att göra reda i en djungel av nya begrepp och att förstå att det behövs ett kommando från en människa för att datorn eller roboten ska göra som vi vill är grunden i datalogiskt tänkande. Men arbetet med att stärka elevernas digitala kompetens, så som det är formulerat i den förändrade läroplanen, är ett större arbete än så enligt Maria Franzén.

– Programmering är egentligen en jätteliten del och ändå har den fått ett enormt stort utrymme, inte minst i medierna. Digitaliseringen av samhället kräver en förmåga som går bortom specifik teknik. Därför måste den här förändringen genomsyra skolans alla ämnen – inte bara matte och teknik.

På Högåsskolan ska alla lärare hjälpas åt för att göra eleverna medvetna om vad digitaliseringen innebär för dem som individer och för samhället i stort. Arbetet med att fortbilda lärarna tog fart i augusti på skolledningens initiativ och alla – från förskola till årskurs sex – berörs. Fortbildningen leds av Maria Franzén tillsammans med Lennart Rolandsson, som är universitetslektor i teknikdidaktik vid Uppsala universitet, men det är det kollegiala lärandet som ska driva utvecklingen framåt.

– Om vi bygger vidare på varandras undervisning blir det en kraftigare progression och den röda tråden i undervisningen blir tydligare för eleverna. Att använda digital teknik är relevant för vissa lärare medan andra kan lägga krut på att problematisera digitaliseringens effekter på samhället eller sätta den i sitt historiska sammanhang, säger Maria Franzén.

Samarbetet mellan bild och idrott är ett exempel på ett sådant ämnesövergripande arbetssätt. De olika metoderna för att närma sig den digitala världen har också lett till en djupare förståelse för programmeringens roll i samhället. När hissen i skolans trapphus deklarerade ”hiss för nedfärd” fast den var på väg från första till andra våningen reagerade eleverna instinktivt på att hissen var felprogrammerad, berättar Maria Franzén.

– Att eleverna visste att hissen programmerats fel av någon tyder på en viss medvetenhet om hur den här tekniken är uppbyggd och att den finns överallt i vår närhet. Det är dit vi vill nå.

Genom att utgå från sådana vardagsexempel och från elevernas egen digitala verklighet blir det lättare att diskutera frågor som rör det systemskifte som digitaliseringen innebär. När elever i allt yngre åldrar lever i en slags parallell verklighet genom sina smarta telefoner blir diskussioner om hur den verkligheten ska hanteras jätteviktig.

– Att information i sociala medier kan styras av algoritmer som skapar filterbubblor som bekräftar användarens världsbild kräver en källkritisk förmåga. Den ska vi också träna i skolan. Eleverna måste också förstå att de ska vara lika justa kompisar på nätet som i skolans korridorer, säger Maria Franzén.

Idrottsläraren Elon Folkesson och bildläraren Marie Franzén har arbetat ämnesövergripande i flera år. Foto: Mikael Wallerstedt

Poängen med den förändrade läroplanen är framför allt att eleverna ska förstå vad de här stora förändringarna betyder för dem som individer – och för samhället i stort. Men för att göra elever digitalt kompetenta behöver man inte ens alltid använda datorer, plattor eller specifika program, konstaterar Maria Franzén och Elon Folkesson när hinderbaneövningen i idrottshallen är avklarad. Däremot måste eleverna tidigt förstå att det är människor som styr tekniken och att den därför kan påverkas – och kritiseras när det behövs. Att alla får med sig den förmågan är i grund och botten en demokratifråga, konstaterar Maria Franzén.

– Vi förväntar oss inte att alla elever ska bli konstnärer för att de har bild eller författare för att de har svenska. Det är samma sak med datalogiskt tänkande – alla ska inte bli programmerare. Men att barn kan svajpa på en surfplatta från att de är små gör dem inte till medvetna användare. Det är vår uppgift att tillsammans hjälpa eleverna manövrera i en digital värld.

LÄR DIG MER

Skolverket genomför just nu en konferens på flera orter för att möta behovet av kompetensutveckling bland lärare i matematik och teknik, eftersom programmering ska bli en integrerad del av dessa ämnen.

Under hösten startar också en webbkurs i programmering, som är öppen för alla. På Skolverkets hemsida (Lärportalen) finns moduler som beskriver hur man kan arbeta praktiskt utifrån de fyra aspekterna.

ur Lärarförbundets Magasin