Programming as a tool for across-subjects learning in primary school

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Problem and goal. Computational thinking has been introduced in many countries around the world and teachers are working intensely to incorporate programming activities in the classroom. However, teachers are faced with several challenges due to the fact that there is still little research conducted focusing on programming education for younger children, that programming didactics is a rather new phenomenon for the K-9 educational system, and that K-9 teachers have little training with regards to programming. In Sweden for instance, programming has been introduced in several subjects and not as a subject in its own, which create a pressure on teachers to utilize programming as an instrument to teach and enhance learning of different subjects such as mathematics. Methodology. In this paper, we report on a larger lesson study conducted in a primary school (sixth grade) in Sweden with a total of 155 participating pupils. The aim of the lesson was to study whether the visual programming languages, Scratch , in particular, can be used to teach computational thinking, mathematics and social science in an interdisciplinary way. Results. Thus, the paper more specifically presents findings related to: 1) reflections of the use of lesson study methodology to develop programming education; 2) how programming can be utilized as an instrument to teach mathematics as well as social sciences in an interdisciplinary way; and 3) the didactical strategies employed by the teachers. Conclusion. The evidence from this study suggests that the interdisciplinary character of the lesson which incorporates learning goals of mathematics, social science and programming was highly beneficial. The pupils gained a better understanding of learning material by drawing, digitalizing and animating their ideas in Scratch .

About the authors

Christer Sjöberg

Strandskolan

Email: larare.christer@gmail.com
teacher 14 Lagergrens väg, Tyresö, 135 63, Kingdom of Sweden

Tove Risberg

Tyresö school

Email: tove.risberg@utb.tyreso.se
teacher 6 Tyresövägen, Tyresö, 135 61, Kingdom of Sweden

Jalal Nouri

Stockholm University

Email: jalal@dsv.su.se
PhD in Computer Science, Associate Professor of the Department of Computer and Systems Sciences Frescativägen, Stockholm, 114 19, Kingdom of Sweden

Eva Norén

Stockholm University

Email: eva.noren@mnd.su.se
PhD in Mathematics Education, Associate Professor of the Department of Mathematics and Science Education Frescativägen, Stockholm, 114 19, Kingdom of Sweden

Lechen Zhang

Stockholm University

Email: chen@dsv.su.se
PhD student of the Department of Computer and Systems Sciences Frescativägen, Stockholm, 114 19, Kingdom of Sweden

References

  1. Papert S. Mindstorms. New York: Basic Books; 1980.
  2. Wing, JM. Viewpoint. Computational thinking. Communications of the ACM. 2006; 49(3):33-35.
  3. Heintz F, Mannila L, Färnqvist T. A review of models for introducing computational thinking, computer science and computing in K-12 education. Frontiers in Education Conference (pp. 1-9). Pennsylvania, US, IEEE; 2016, October.
  4. Heintz F, Mannila L, Nordén LÅ, Parnes P, Regnell B. Introducing programming and digital competence in Swedish K-9 education. International Conference on Informatics in Schools: Situation, Evolution, and Perspectives (pp. 117-128). Springer, Cham; 2017, November.
  5. National Agency of Education. Course syllabus in mathematics, compulsory school. Stockholm: Skolverket; 2017.
  6. Skolvärlden. 2017. Available from: http://skolvarlden.se/artiklar/8-av-10-larare-osakra-pa-att-lara-ut-programmering (accessed: 16.01.2019).
  7. Sentance S, Csizmadia A. Computing in the curriculum: challenges and strategies from a teacher’s perspective. Education and Information Technologies. 2017;22(2):469-495.
  8. Benton L, Hoyles C, Kalas I, Noss R. Bridging Primary Programming and Mathematics: Some Findings of Design Research in England. Digital Experiences in Mathematics Education. 2017:1-24.
  9. Benton L, Saunders P, Kalas I, Hoyles C, Noss R. Designing for learning mathematics through programming: a case study of pupils engaging with place value. International journal of Child-Computer Interaction. 2018;16:68-76.
  10. Sáez-López JM, Román-González M, Vázquez-Cano E. Visual programming languages integrated across the curriculum in elementary school: a two year case study using “Scratch” in five schools. Computers & Education. 2016;97:129-141.
  11. Yoshida M. Mathematics lesson study in the United States: current status and ideas for conducting high quality and effective lesson study. International Journal for Lesson and Learning Studies. 2012;1(2):140-152.
  12. Ermeling A, Ermeling G. Learning to learn from teaching: a first-hand account of lesson study in Japan. International Journal for Lesson and Learning Studies. 2014;3(2):170-191.
  13. Programmering i ämnesundervisning [Programming in subject didactic]. Available from: https://www.ifous.se/programmering-i-amnesundervisningen/ (accessed: 10.04.2020).
  14. Nouri J, Norén E, Skog K. Didactical strategies employed by teachers when teaching programming in K-9 education. The 12th Annual International Technology, Education and Development Conference (Valencia, Spain, March 5-7, 2018) (pp. 7983-7989). The International Academy of Technology, Education and Development; 2018.
  15. Sjöberg C, Nouri J, Sjöberg R, Norén E, Zhang L. Teaching and learning mathematics in primary school trough “Scratch”. International Conference on Education and New Learning Technologies, EDULEARN18 Proceedings (pp. 5625-5632). 2018.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».