Nya sätt för elever att interagera med och uppleva matematiskt innehåll

Forskningsprojekt

Nya sätt för elever att interagera med och uppleva matematiskt innehåll

Elev har lektion

Vilka är de bästa sätten att integrera digitala verktyg i matematikundervisningen? Projektgruppens mål var att ta fram stöd för lärare som vill komplettera sin matematikundervisning med digitala resurser, och på det viset indirekt gynna morgondagens matematikelever.

Hur lärare kan använda ny teknik för att dra in elever i samtal och resonemang i matematik var en av de saker som projektgruppen undersökte.

Fylla kunskapsluckor om digital matematikundervisning

Digital teknik är en viktig del av vår vardag, och har dessutom visat sig kunna vara ett bra stöd i matematikundervisningen. Det säger Per Nilsson som numera är professor i matematikdidaktik vid Linnéuniversitetet, och som var projektledare för forskningsprojektet Digitalt förstärkt matematikundervisning vid Örebro universitet – ett projekt som Skolforskningsinstitutet finansierade. Han fortsätter: – Därför ville vi ta reda på mer om de praktiska förutsättningarna och ramarna för hur lärare kan integrera digitala verktyg i matematikundervisningen. Som forskare letar jag efter luckor: vad behöver vi veta mer om? Ett av målen med forskning är att skapa kunskapsbidrag. Genom att utveckla det stöd lärare behöver för att förstärka sin kapacitet att bedriva matematikundervisning med hjälp av digital teknik, gynnar vi morgondagens matematikelever.

När forskarna läste in sig inför det här projektet kunde de se i rapporter från Skolinspektionen och andra myndigheter, att lärare är intresserade av ny teknik. Men trots att det finns en stor öppenhet är ny teknik ganska lite använt. Per kommenterar: – Matematikundervisning är redan komplex, och det behövs stabilitet och rutiner. Att då lägga till fler moment, som att koppla in, koppla upp och lära ut ny teknik, kan verka avskräckande. Det behöver därför finnas ett stort stöd för att börja använda ny teknik, och teknik som inte är alltför komplex.

Digital teknik kan vara ett integrerat komplement i undervisningen

Projektet har gett nya idéer om hur lärare kan använda digitala verktyg för ämnesspecifikt lärande säger Per och fortsätter: – Teknik är utmärkt som komplement i undervisningen. Ett bra sätt är att sammanföra digital teknik med analog interaktion, på samma sätt som till exempel i en whiteboard. Komplettera med digital teknik, i stället för att låta tekniken göra så att undervisningssituationen blir onödigt komplex. När den tekniska komplexiteten växer sig för stark påverkar den undervisningen negativt, så komplexiteten måste hållas nere. Använd inte alltför komplicerade programvaror, för då kan eleverna behöva fokusera för mycket på själva tekniken. I ett teknikrikt klassrum behöver läraren etablera normer för att fokus och koncentration inte ska påverkas. Att skapa normer för lärande blir särskilt viktigt om tekniken erbjuder eleverna möjlighet att komma ut på nätet. I projektet har det visat sig att elever kan få idéer och inspiration när de surfar runt. Men, det har också visat sig att surfandet kan få eleverna att fokusera på sådant som inte är relevant för den matematikuppgift de arbetar med.

I projektet har det utvecklats färdiga lektionsmoduler som lärare kan använda för att förstärka matematikundervisningen med digitala resurser. Likaså har det tagits fram mer övergripande designprinciper, som lärare kan använda som stöd och vägledning när de utvecklar sina egna lektioner, för att åstadkomma ett utforskande lärande i matematik med hjälp av digitala resurser. Per berättar: – Två av lärarna i projektet menar att de kunde använda tekniken till att dra in eleverna i matematiska resonemang och locka dem att experimentera. Dessutom, när lärare lär sig att använda den nya tekniken på ett bra sätt blir de också en del av att sprida kunskaperna och verktygen.

Viktigt att eleverna är med och skapar kunskapsutvecklingen i klassrummet

För en bra matematikundervisning behöver eleverna vara aktiva, känna social tillhörighet, tas på allvar och känna värdet av matematik, hävdar Per: – Undervisning där läraren hela tiden berättar och förklarar har fått kritik, men man ska inte överdriva så att läraren inte alls får förklara och berätta. Det är inte rättvist att kräva att eleverna ska komma fram till det som tänkare tagit fram under flera hundra år. Projektet lyfter bland annat fram hur viktigt samspelet mellan lärarna och eleverna är för att eleverna ska lära sig matematik på ett effektivt sätt. Lärarna behöver bygga vidare på det som eleverna redan kan och gör genom att stödja, vägleda och utmana eleverna. Låta eleverna tänka själva, tro på dem, annars blir undervisningen lätt mekanisk och processlik.

Ny teknik kan ge ny infrastruktur i klassrummet menar Per: – Ibland är det svårt att inte tala om för eleverna vad som är rätt, men här behöver läraren hitta en balans mellan å ena sidan att berätta och förklara och å andra sidan att stödja, vägleda och utmana eleverna. De behöver träna på att lyssna, argumentera och ifrågasätta. De behöver delta i utforskande och prövande samtal för att kunna öka precisionen i sina uttryck i samtal om matematik. Därför behöver undervisningen växla mellan enskilt arbete, pararbete och helklassdiskussioner – så att de som behöver sitta i lugn och ro också får möjlighet till det. Tekniken kan dessutom ge naturliga möjligheter till nya konstellationer och binda ihop eleverna på nya sätt, vilket kan vara positivt för de utforskande samtalen.

Lärare och elever till fördel

Projektet har särskilt fokuserat på att ta fram ett undervisningsmaterial i form av lektionsmoduler för att planera, genomföra och utvärdera undervisning. Per förklarar: – Det finns fyra lektionsmoduler som innehåller tre till fyra lektioner var, med konkreta lektionsupplägg, teoretisk inramning och stöd för uppläggen. Det finns också hjälp att tänka vidare och göra själv, med generiska exempel. Materialet är tillgängligt för alla, och dessutom finns det tillhörande appar som enkelt kan laddas ner. Vi har presenterat lektionsmaterialet på flera konferenser för lärare i matematik.

Så genomfördes projektet

I projektet har forskare i matematikdidaktik och verksamma lärare i matematik samarbetat för att utveckla lektionsmoduler. Lärarna har sedan testat lektionsmodulerna, och projektgruppen har tillsammans analyserat, utvärderat och reviderat dem. Per kommenterar: – Vi hoppas att resultaten ska kunna bidra till att lärare och forskare bättre förstår vilka möjligheterna och utmaningarna är med digitala verktyg som resurs för undervisning och lärande i matematik.

– Kommunen gav lärarna en dag i veckan för projektet, och skolledningen stöttade med utrymme. Vi följde upp och planerade vidare en dag i veckan. Filmerna från lektionerna tittade vi på både själva och tillsammans, lärare och forskare, berättar Per.

Då lektionsmodulerna testades studerade vi den matematiska kvaliteten i undervisningen fortsätter Per: – Vi tittade på sådant som hur stor variationen var i matematiska uttrycksformer och lösningsmetoder. Det matematiska språket var i fokus, och förklaringar som bygger på matematiska begrepp och idéer. Dessutom tittade vi på utformningar och prövningar av hypoteser och generaliseringar. Kvalitet i matematikundervisning handlar även om lärarens förmåga att analysera elevernas lösningar och ge formativ respons på dem. Det har också betydelse i vilken grad läraren uttrycker felaktigheter och visar brist på precision i matematiskt språk.

 

Foto: Scandinav Bildbyrå, Plattform
Porträttfoto: Linnéuniversitetet

Teknik som ett integrerat komplement i matematikundervisningen

Projektet är ett bidrag till en bättre förståelse av vilka möjligheterna och utmaningarna är med digitala verktyg som resurs för undervisning och lärande i matematik. Som resultat av projektet finns det färdiga lektionsmoduler med konkreta lektionsupplägg och tillhörande material och appar, som ett stöd för de lärare som vill ha hjälp att tänka vidare och sedan pröva själva.


Vill du veta mer om forskningsprojektet?

Artiklar

The Emergence of the “FlexTech” Orchestration of Inferential Reasoning on Pattern Generalization

Design principles for simulation-based learning of hypothesis testing in secondary school

Webbplatser

Lektionsmoduler

Forskningsprojektet Digitalt förstärkt matematikundervisning

person

Per Nilsson

Professor i matematikdidaktik vid Linnéuniversitetet. Projektledare för forskningsprojektet Digitalt förstärkt matematikundervisning.

per.g.nilsson@lnu.se

Uppdaterad: 2023-06-20 11:59