Tilgange til Computational Thinking

Når Computational Thinking inddrages i undervisningen må underviseren nøje overveje, hvordan eleverne faktisk undervises i CT. Vi kigger på forskellige tilgange nedenfor.

⯀ Use-modify-create tilgang

En ofte nævnt fremgangsmåde til at undervise eleverne i CT er use-modify-create tilgangen [Lee2011, Caspersen2013]:

I udgangspunktet forudsætter tilgangen, at der er udviklet en computermodel (skrevet i et rigtigt programmeringssprog), som løser en bestemt faglig CT problemstilling.

Først bruger eleven computermodellen (uden at kigge i koden) og prøver at gennemskue modellens antagelser og virkemåde, herunder sammenhængen mellem input og output. Derefter kigger eleven "under kølerhjelmen" og prøver at forstå og sidenhen modificere koden. Til sidst skulle eleven så være i stand til selv at programmere sin egen model for et lignende CT problem.

Tanken bag tilgangen er at lette elevens progression fra konsument til producent (from consumer to producer) ved at guide eleven igennem trin med stadigt stigende sværhedsgrad og kompleksitet.

En umiddelbar bekymring er dog, at elevernes IT-tekniske forudsætninger og/eller tidsrammen ikke muliggør, at create-trinnet i tilfredsstillende grad opnås i løbet af CT forløbet. Og det er et problem, fordi det er her ejerskabsfornemmelsen og dermed en stor del af motivationen indtræder [Lee20011]:

Heldigvis kan use-modify-create tilgangen tilpasses, så den ikke benytter sig af en computermodel kodet i et rigtigt programmeringssprog.

F.eks. kan underviseren præsentere sine elever for en algoritme skrevet med pseudokode eller flowcharts, som eleverne så skal forstå og senere modificere. Til sidst får eleverne til opgave at skrive deres egne algoritmer i pseudokode eller flowcharts for et lignende problem.

Idet pseudokode og flowcharts er væsentligt mere tilgængelige end rigtig kode, så sænkes tærsklen til modify- og create-trinnene, som derved nemmere kan nås.

⯀ Projektorienteret konstruktionistisk tilgang

CT lægger som problemløsningsmetode naturligt an til, at undervisningen tilrettelægges problembaseret.

Men hvis underviseren egenhændigt udvælger og formulerer CT forløbets problem(er), er der en risko for, at eleverne vil opleve, at deres selvbestemmelsesret og dermed motivation mindskes.

Derfor argumenterer konstruktionister som matematikeren, datalogen og underviseren Seymour Papert for, at eleven selv skal vælge et personligt engagerende projekt. CT problemerne skal så opstå i projektet [Papert1996]. Tanken er, at eleven vil være mere motiveret for at løse disse problemer frem for f.eks. underviserformulerede problemløsningsopgaver, fordi problemerne er sprunget ud af et selvvalgt og vedkommende projekt.

I denne tilgang træder underviseren ud af ekspertrollen og ind i rollen som vejleder eller facilitator, der hjælper eleven igennem CT processen.

Papert har samlet sine tanker i en række "inversionsprincipper", hvoraf nogle af dem er:

⯀ Guidet eksperimenterende tilgang

I ovenstående tilgang er det selvsagt vanskeligt at sikre, at de elevvalgte projekter bare tilnærmelsesvis understøtter en tilfredsstillende delmængde af fagets mål. En gylden mellemvej kunne være, at underviseren vælger et CT projekt, som målgruppen må formodes at finde relevant, og som samtidigt kan honorere de faglige mål. Eleverne skal så selv finde, formulere og løse CT problemer indenfor projektets faglige rammer.

I en mere struktureret udgave vælger underviseren ikke blot CT projektet, men identificerer også en række delproblemer, hvis løsning giver en opfyldelse af projektets faglige mål. Eleverne skal så på eksperimenterende og undersøgende vis kunne få egne idéer og træffe egne beslutninger i arbejdet med løsningen af delproblemerne [Bjerre2018]. Underviseren guider eleverne igennem progressionen af delproblemer og giver dem de nødvendige forudsætninger til løsningen af disse.

Tilgangen, som er udviklet af Anne Bjerre og Nina Bonderup, kan opsummeres i 7 principper: