Scratch

Navigate space

Innledning

Vi har i denne oppgaven valgt å teste ut og analysere det digitale verktøyet Scratch. Valget kom på bakgrunn av et ønske om å teste noe som skiller seg litt ut, vi valgte derfor programmeringsverktøyet Scratch. Samtidig er programmering veldig aktuelt og noe som er på vei inn i skolen. Det ville derfor være interessant å gjøre seg opp noen tanker og erfaringer rundt akkurat dette. Vi skal videre i oppgaven presentere teori tilknyttet digitale verktøy, presentere Scratch, komme med en analyse og vise til våre erfaringer og uttesting av verktøyet.

Digitale verktøy

Ved bruk av digitale verktøy i undervisningen og i læringen til elevene, er det flere hensyn som må tas. Det vil være en sammenheng mellom valget av digitalt verktøy, og forsterkingen og påvirkningen dette har på elevenes matematiske tankegang og utvikling av læringsbaner. Kunnskap utvikles ulikt alt ettersom hvilket miljø og omstendigheter som befinner seg rundt elevene (Sacristán, Calder, Rojano, Santos-Trigo, Friedlander, Meissner, Tabach, Moreno, & Perrusquía 2010, s.186).

Hershkowitz et al. 2002 har kommet frem til tre egenskaper som det er nødt til å tas hensyn til ved bruk av digitale verktøy. Den første egenskapen er generalitet, altså anvendbarhet i ulike situasjoner, verktøyets tilgjengelighet og om verktøyet passer inn i læringskulturen hvor det skal brukes. Den andre egenskapen omhandler det digitale verktøyets potensiale til å støtte matematiseringen til elevene, f.eks. hvilke muligheter det gir for matematisk gjenkjenning og realisering. Den tredje og siste egenskapen er det digitale verktøyets evne til å kommunisere, altså på hvilken måte det bruker et matematisk språk og kan relateres til symboler og språk som allerede finnes i matematikken, noe som vil s at det er kjent for elevene. Et annet aspekt det er viktig å ta hensyn til ved valg av digitalt verktøy er dets design. Det er viktig å passe på at det er matematikken og det matematiske språket som er i fokus og minst mulig ikke-matematisk som for eksempel beskjeder eller andre ikke-matematiske hendelser (Sacristán et al. 2010, s. 186).

SAMR-modellen som er utviklet av Dr. Ruben Puentedura kan brukes for å finne ut om et digitalt verktøy engasjerer elever på nye og effektive måter. SAMR-modellen består av de fire kategoriene: Substitution (substitusjon), Augmentation (utvidelse, forstørrelse), Modification (modifisere, endrie) og Redefinition (redefinere), der redefinition er det høyeste nivået. De to første kategoriene, substitusjon og utvidelse, representerer bruk av teknologi ved at en allerede eksisterende ikke-digital læreressurs forbedres ved at den digitaliseres. En stensil som digitaliseres slik at elevene kan se den på et nettbrett havner inn under kategori én, den gir ikke noe mer til elevene enn den hadde gjort dersom den hadde vært gitt på ark. Dersom den forbedres slik at læreres evt. kan samle inn resultater kan den bevege seg over i kategori to, stensilen utvides i tillegg til å digitaliseres. Selv om læreressursen ikke får et annet pedagogisk design, vil den assistere læreren til en viss grad. De to siste, og også de to høyeste, modifisere og redefinere, representerer ny teknologi. Denne typen teknologi lar elevene engasjere seg i nye oppgaver som ville vært utenkelig å gjennomføre uten teknologi. Oppgaver kan både få nytt design, samt at det kan lages oppgaver som det ikke ville vært mulig å gjennomføre uten teknologi (Hudson 2014, s.7-8).

I matematikk er det en fordel å kunne representere et eller flere like matematiske aspekt på flere ulike måter. Digitale verktøy kan være med på å fremme dette ved at like matematiske aspekt kan representeres for eksempel visuelt, symbolsk og numerisk samtidig og på en dynamisk måte. Mange digitale verktøy har den funksjonen at de innehar ulike representasjonsmåter. Dette kan være til god hjelp i læringsprosessen, og kan være med på å gi elever utfordringer i form av at de kommer innom elementer/emner som tradisjonelt sett skal komme senere i skolegangen (Sacristán et al. 2010, s.187).

Digital teknologi har den fordelen at de har databehandling og dynamiske egenskaper som åpner opp for og skaper mange muligheter for utforskende undervisning og læring. Informasjon og data kan endres raskere og mer nøyaktig enn det kan med penn og papir. Matematiske problemer og prosesser kan, gjennom den digitale teknologien og de ulike digitale verktøyenes mulighet for flere dynamiske perspektiver, lettere visualiseres. Dette skaper mulighet for elevene å følge en matematisk prosess steg for steg, noe som kan føre til at elevene på en enklere måte kan tilegne seg kunnskap slik at de kan reflektere rundt den matematiske kunnskapen (Sacristán et alt. 2010, s.188).

Det digitale verktøyet Scratch

Da Scratch ble lansert i 2003 var intensjonen til utviklerne å skape en tilnærming til programmering som skulle appellere til mennesker som ikke hadde sett for seg å programmere. Det skulle være enkelt for alle, uansett alder, bakgrunn og interesser, å programmere deres egne interaktive fortellinger, spill og animasjoner og dele disse på nett. Utviklernes mål med Scratch er å legge til rette for en ny generasjon kreative og systematiske tenkende personer som skal være komfortable med å bruke programmering for å utrykke egne ideer (Resnick, Maloney, Monroy-Hernández, Rusk, Eastmond, Brennan, Millner, Rosenbaum, Silver, Silverman & Kafai 2009, s.60). Programmeringen i Scratch skjer i et firedelt vindu. Til høyre vises sammensettingen av de ulike blokkene, selve programmeringen/kodingen. I midten finner man alle de ulike blokkene som kan brukes, alt fra lyder til hendelser. Nederst til venstre finner du hvilke figurer eller «Sprites» som er i bruk, og øverst til venstre er vinduet hvor selve handlingen foregår (Maloney, Resnick, Rusk, Silverman & Eastmond 2010, s.3)

Programmeringen i Scratch skjer gjennom at ulike blokker som representerer handlinger settes sammen på ulike måter. Formene til blokkene er med på å vise hvilke blokker som passer sammen, og dra-og-slipp metoden gjør at man unngår at blokker som ikke gir mening settes sammen (Maloney et al. 2010, s.7).

Informasjon, undervisningsopplegg og opplæringshefter

Alt av informasjon som trengs for å bruke Scratch finnes på deres nettside. Her finnes informasjon spesielt rettet mot både foreldre og lærere. Nettsiden inneholder selve programmeringsverktøyet i tillegg til en stor mengde undervisningsopplegg og oppgaver.

Bruk av Scratch

På nettsidene kan alle lage sin egen bruker og dele det de programmerer i Scratch. På denne måten kan man hente inspirasjon fra hverandre, endre på opplegg og lage sin egen database av opplegg og oppgaver. Programmet kan lastes gratis ned fra nettsiden slik at alle kan få tak i det. Har du først lastet det ned trenger du ikke ha tilgang til internett for å bruke det.

Matematikken i Scratch

Programmeringen lar elevene arbeide med ulike aspekter av matematikken. Gjennom problemløsning i form av oppgaver som skal løses og utforsking gjennom programmering av egne spill må elevene både anvende matematikkunnskaper og matematisk språk. Elevene får brukt sine kunnskaper om vinkler og rotasjon ved for eksempel å lage ulike geometriske figurer. Disse kunnskapene må også tas i bruk om de ønsker at noe skal bevege seg i en bestemt retning med en bestemt vinkel eller om et objekt skal rotere en bestemt vei. I bakgrunnen av vinduet hvor handlingen/virkningen av programmeringen som er gjort foregår, finnes det et koordinatsystem med x- og y-akse. Man kan til enhver tid se posisjonen til et objekt gjengitt med en x-koordinat og en y-koordinat. I et spill kan elevene for eksempel programmere at et objekt skal bevege seg fra en posisjon til en annen ved å skrive inn nye x- og y-koordinater. Elevene ser hvordan objekter beveger seg i koordinatsystemer og hvordan de må programmere slik at de forflytter seg slik de ønsker. Variabler er et annet matematisk aspekt elevene får brukt mye i Scratch. Elevene kan programmere at et objekt skal bevege seg med en gitt fart, og deretter endre denne til et større eller mindre tall og på denne måten erfare og utforske hva som skjer når tallet endres. Gjennom bruk av en “programmeringsboks” kan elevene la et objekt bevege seg med et tilfeldig tall (antall pixler) mellom for eksempel 1 og 10, og de får erfare at hvordan objektet beveger seg avhenger av denne variabelen.

Våre erfaringer og uttesting av Scratch

Vi opplevde Scratch som et digitalt verktøy alle kan bruke. Ved å prøve og feile finner man fort ut hvordan det fungerer. Ved at både skriptet for hvilke blokker du har satt sammen vises samtidig som du kan «klikke» på start og se hvilken handling blokkene fører til, får man kontinuerlig oversikt over hva blokkene man setter sammen fører til. Vi prøvde oss på noen oppgaver og opplegg som lå på nettsidene, lekte oss med litt geometriske figurer og programmerte vårt eget spill. I spillet skulle man få kula til å komme seg gjennom labyrinten uten å komme nær «veggene».

Analyse og vurdering av det digitale verktøyet Scratch

Positivt og negativt

Noe av det som er positivt ved Scratch er at programmeringen og bruken tar for seg flere ulike aspekter ved matematikkfaget, altså er det flere deler av matematikkpensumet til elevene som kan arbeides med i Scratch. Bruk av programmet passer altså inn i flere ulike situasjoner i elevenes læring, og kan tilpasses den enkelte ved at man arbeider i eget tempo og ikke nødvendigvis med samme oppgave. Grunnet at programmet er gratis og kan lastes ned slik at det ikke avhenger av internett gjør programmet lett tilgjengelig. Dette er i samsvar med den første egenskapen til Hershkowitz et al. 2002 som omhandler anvendbarhet og tilgjengelighet, samt hvordan det passer inn i læringskulturen (Sacristán et al. 2010, s. 186). Elevene vil gjenkjenne matematiske symboler og det matematiske språket som de tidligere har lært og hørt om i matematikkundervisningen. Dette kan for eksempel være bruk av x og y, samt andre bokstaver tilknyttet algebra. De vil gjenkjenne koordinatsystemet de sannsynligvis tidligere har tegnet opp i skrivebøkene sine. Det at elevene vil kunne finne igjen matematiske symboler og matematisk språk de tidligere har lært vil gjøre at Scratch ikke vil virke helt nytt og fjernt for elevene. De vil derimot enkelt kunne bruke det å ha en forståelse for hvilke “blokker” som skal brukes, samtidig som de vil oppdage nye ting underveis. Disse tingene ved Scratch kan knyttes til egenskap nummer to og tre til Hershkowitz et al. 2002 (Sacristán et al. 2010, s. 186).

Det er mye positivt med Scratch, men programmet har også noen sider som kan ha en viss negativ innvirkning på elevene dersom vi ser programmet i lys av artikkelen til Sacristán 2010 om det som omhandler det digitale verktøyets design og utforming. I Scratch har elevene mulighet til å velge mellom mange ulike figurer og bakgrunner/scener når de programmerer egne spill. Dette kan tenkes at kan være med på å flytte fokuset bort fra det matematiske og over til det mer estetiske. Dette vil avhenge av hver enkelt elev, noen elever velger figur og bakgrunn/scene uten å legge så mye konsentrasjon og fokus på det, imens andre kan settes litt ut av spill og bruke mye tid på dette (Sacristán et al. 2010, s. 186).

Muligheter og begrensninger

Programmeringen i Scratch utfordrer kreativiteten til elevene og lar de prøve seg frem, utforske og erfare når de anvender sine matematikkunnskaper i programmeringen. De kan for eksempel endre på variabler og vinkler i “scriptet” og erfare hva dette har å si for handlingen når programmet kjøres. De kan gjøre dette enkelt og raskt, farten eller endringen til et objekt kan endres, og elevene erfarer med en gang hvilken betydning dette har. Disse egenskapene til programmet samsvarer med det Sacristán 2010 skriver om muligheten elevene får til å følge en matematisk prosess steg for steg gjennom bruk av digital teknologi og digitale verktøy (Sacristán et al. 2010, s.188).

Scratch har mange muligheter, kanskje uendelig mange dersom man spør de som bruker det mye. De vil sannsynligvis si at det kun er fantasien og kreativiteten som begrenser bruken. Derimot vil de som ikke har så mye erfaringer med det digitale verktøyet, kanskje ikke se de samme mulighetene med en gang. Dette kan føre til at noen vil se flere begrensninger enn muligheter noe som kan sette en stopper for å bruke det digitale verktøyet i undervisningen. Andre, som enten har erfaring selv eller har venner eller kolleger med erfaring, vil kanskje lettere se flere muligheter enn begrensninger og dermed ha det lettere med å ta det i bruk.

Bruk av Scratch i matematikkundervisningen

Scratch kan ses på som en fin variasjon i matematikkundervisningen, en litt annen måte å arbeide med ulike aspekt av matematikk på. I matematikk er det viktig å kunne representere samme matematiske aspekt på ulike måter, dette har man mulighet til å gjøre i Scratch. · Gjennom programmeringen vil elevene oppleve like aspekter av matematikk representert på ulike måter. I scriptet bruker elevene «bokser» med matematisk tekst som for eksempel «snu med vinkel på _ grader» eller “Velg et tilfeldig tall mellom_ og _”. Samtidig kan elevene få frem hvordan denne programmeringen hadde sett ut dersom de hadde skrevet alt i programmeringsspråket Java. Den visuelle representasjonen får elevene når de “kjører” programmeringen sin og får se dette i boksen hvor handlingen skjer. Numerisk representasjon får elevene når de setter sammen bokser med for eksempel “Gå til x=_og y=_” eller “ sett a=_ og b=_”. Scratch er også med på å gi elevene en dynamisk representasjon av deres programmering gjennom at elevene til enhver tid kan endre på variablene i “scriptet” og dermed se hva endringen fører til. At Scratch har disse mulighetene når det kommer til ulik representasjon av et matematisk aspekt kan knyttes til det Sacristán et al. 2010 skriver i sin artikkel om digitale verktøys mulighet til å fremme læring gjennom ulike representasjonsmåter av et matematisk aspekt.

Kategorisering av Scratch

Scratch er et digitalt verktøy som ikke bare erstatter en stensil eller utvider den ved at den digitaliseres, i SAMR-modellen vil Scratch havne inn under den andre kategorien og dermed de høyeste nivåene. Scratch modifiserer og redefinerer, og representerer dermed ny teknologi (Hudson 2014, s.7-8). I Scratch arbeider elevene med oppgaver som det ikke ville vært naturlig å gjøre med penn og papir. For eksempel vil det ikke bære mulig å skape den dynamiske representasjonen hvor elevene med et lite klikk kan endre på variablene og med en gang se virkningen av endringen. Oppgavene har et annet design enn de vi finner i matematikkbøkene, samt at elevene selv kan programmere egne spill.

Konklusjon

Gjennom testing og analyse av det digitale verktøyet Scratch har vi kommet frem til at dette kan være et nyttig og kreativt verktøy i matematikkundervisningen. Det vil kunne være med på å gi undervisningen variasjon og gi elevene andre representasjoner av matematiske aspekt. Det betyr ikke at all undervisning skal foregå i Scratch, men at deler av pensum kan varieres med bruk av dette. Etter at elevene har lært litt om vinkler og geometriske figurer vil det å kunne teste ut og erfare hvordan man programmerer mangekanter i Scratch være en fin variasjon. Som tidligere nevnt har digitale verktøy, også Scratch, både positive og negative sider. Det samme gjelder begrensninger og muligheter. Ved å ta et steg til siden som lærer og la elevene utforske, erfare og eksperimentere på egenhånd være med på å skape muligheter og ikke begrensninger. Som fremtidige lærere må vi tørre å legge ansvaret over på elevene og kanskje erfare at de kan mer enn oss på dette området. Det anbefales å teste ut Scratch i matematikkundervisningen. Ta et steg til siden, la elevene styre og se hva som kan skapes i klasserommet.

Litteratur

Hudson, T. (2014). Best Practices for Evaluating Digital Curricula. Dreambox Learning, Inc.

Maloney, J., Resnick, M., Rusk, N., Silverman, B., Eastmond, E. (2010). The Scratch Programming Language and Environment. I ACM Transactions on Computing Education, November 2010. Hentet 23.mars 2015 fra http://web.media.mit.edu/~jmaloney/papers/ScratchLangAndEnvironment.pdf

Resnick, M., Maloney, J., Monroy-Hernández, A., Rusk, N., Eastmond, E., Brennan, K., Millner, A., Rosenbaum, E., Silver, J., Silverman, B., Kafai, Y. (2009). Scratch: Programming for All. I Communications of the ACM, November 2009, Vol.52, NO.11. Hentet 23.mars 2015 fra http://web.media.mit.edu/~mres/papers/Scratch-CACM-final.pdf

Sacristán, A. I., Calder, N., Rojano, T., Santos-Trigo, M., Friedlander, A., Meissner, H. Tabach, M., Moreno, L & Perrusquía, E. (2010). Chapter 9: The Influence and Shaping of Digital Technologies on the Learning- and Learning Trajectories- of Mathematical Concepts. I Mathematics Education and Technology-Rethinking the Terrain. New ICMI Study Series, Volume 13.

Space shortcuts

Child pages