"Learning by doing" som ett förhållningssätt till undervisning av programmering på gymnasiet : Ett elevmaterial för undervisning av felsökning i inledande programmering

Sammanfattning: Den snabba digitaliseringen har inte bara lett till stora förändringar i samhället utan också utbildningssystemet i vilket kunskaper om tillämpningar och funktion av olika tekniska system och digitala verktyg har blivit en nödvändighet. Programmering har blivit en naturlig del av processen att förstå dagens digitala system men också ett verktyg för problemlösning och design av digitala lösningar. Processen att lära sig programmering kan för många elever bli utmanande och omges av en mängd svårigheter på vägen. En känd problematik för nybörjare har sedan länge varit felsökning som är en nödvändig kunskap både för att kunna förhindra olika typer av fel men också för att kunna lösa fel som uppstår i ett program. Detta är också ett av lärandemålen i kursen Programmering 1. I detta examensarbete utvecklades och testades en prototyp till en elevhandledning vars syfte är att stödja elever i att lära sig felsökning som en del av undervisningen i kursen Programmering 1 på gymnasiet. Vidare var syftet med studien att identifiera de felsökningsstrategier som elever använder för att åtgärda olika typer av fel i sina program. Examensarbetet genomfördes som en del av projektet K-ULF som bedriver praktiknära forskning genom ett samarbete mellan skolor och universitet i Stockholm. Studien genomfördes i huvudsak i fyra delar där den första var en förstudie bestående av observationer under vilken felsökning identifierades som ett problemområde. Under denna del av studien kunde flera teman identifieras kopplade till problemlösningsstrategier som eleverna använder sig av. Därefter påbörjades utvecklingsarbetet av en prototyp till elevhandledningen. Designen av elevhandledningen utgick från data som samlats in under förstudien i kombination med resultat från tidigare forskning om nybörjares svårigheter med felsökning. Prototypen testades sedan på en elevgrupp bestående av andra- och tredjeårselever som läser ett naturvetenskapligt gymnasieprogram. Elevmaterialet utvärderades sedan ur ett elev- och lärarperspektiv genom en enkät respektive en intervju. Därefter bearbetades den tidigare versionen av prototypen utifrån det som framkommit under den utvärderande fasen av arbetet. Att behovet av ett elevmaterial som stödjer elever i felsökning finns, blev tydligt under arbetets gång och bekräftades sedan i den senare delen av arbetet. Resultatet av studien visar att det finns fyra huvudteman kopplade till elevers felsökningsstrategier. Dessa är Lärarstöd, Självständig lösning, Stöd från klasskamrat och Google. Vidare framkom att elevmaterialet visat sig ha en positiv effekt på elevers lärande genom att bidra till en ökad förståelse om felens orsak och uppkomst vilket ledde till att fler elever kunde lösa problem i sin kod självständigt.