Digitala lärresurser i matematikundervisningen

Systematisk översikt om digitala lärresurser i matematikundervisningen

 

Sammanfattning, delrapport skola (pdf)

Sammanfattning delrapport förskola (pdf)

Informationsblad, delrapport skola (pdf)

Informationsblad, delrapport förskola (pdf)

Systematisk översikt, delrapport skola (pdf)

Systematisk översikt, delrapport förskola (pdf)

Slutsatser

Delrapport skola

  • Genomgången visar tydligt att det går att konstruera digitala lärresurser som kan användas för att utveckla olika matematiska förmågor, i synnerhet om de används i en i övrigt rik undervisningsmiljö. Men det går inte att dra slut­satsen att en lika effektiv undervisning inte skulle kunna utformas på andra sätt, utan digitala lärresurser.
  • Med undantag för digitala kurspaket finns inte tillräckligt vetenskapligt stöd för att dra slutsatsen att någon kategori av digitala lärresurser är utmärkande när det gäller effekter på elevers matematikkunskaper. Det går att nå goda resultat med såväl uppgifter och objekt som spel och verktyg. Digitala verk­tyg har dock undersökts i endast två studier, båda på gymnasienivå. Det är i sig ett viktigt resultat att så få studier behandlar digitala verktyg i matematikundervisningen.
  • Det är positivt för elevers kunskapsutveckling om undervisningen med digitala lärresurser har ett avgränsat matematikinnehåll som kan tränas på ett fokuserat sätt. Det finns flera tänkbara skäl till att sådana sätt att arbeta i många fall ger goda resultat. Dels kan det vara lättare att konstruera bra digitala lär­resurser om man begränsar sig till ett mindre omfattande matema­tik­innehåll, dels kan det vara lättare för både lärare och elever att lära sig att använda den sortens lärresurser. Genomgången tyder vidare på att det av forskningstekniska skäl är lättare att uppnå tydliga effekter vid den här sortens upplägg.
    Det förefaller vara gynnsamt om undervisningen med stöd av digitala lär­resurser har fokus på så kallade tröskelbegrepp, dvs. matematiska begrepp som det är av central betydelse att eleverna förstår för att kunna utvecklas vidare inom ett område. Exempel på tröskelbegrepp som berörs i underlaget är bråk och funktioner.
  • Det verkar vara positivt för elevers kunskapsutveckling om de digitala lärresurserna möjliggör att eleverna kan uppleva och urskilja matematiska begrepp och processer visuellt och dynamiskt. Det kan exempelvis uppnås genom att använda digitala geometriska objekt för att ge elever rika och varierade upplevelser av geometriska egenskaper. Det verkar vidare vara bra om de digitala lärresurserna är konstruerade på ett sätt som uppmuntrar till att elever samtalar om matematiken med varandra och med lärare. Det kan åstadkommas såväl med lärresurser för samarbetsinriktade arbetssätt som med lärresurser för självständigt arbete.
  • Att använda digitala kurspaket tycks i de allra flesta fall inte innebära några betydelsefulla vinster för kunskapsutvecklingen. Kurspaketen har i allmänhet studerats i stora elevgrupper under lång tid, t.ex. en hel årskurs. Man kan säga att dessa studier utgör en slags motpol till de studier som har undersökt digitala lärresurser med ett avgränsat matematikinnehåll. Möjligen är kurspaketens enskilda delar inte lika bra som lärresurser med ett mer avgränsat ämnesinnehåll, eller så innefattar de både gynnsamma och ogynnsamma enskilda delar som medför att effekterna tar ut varandra. En nackdel med studierna av digitala kurspaket är att det kan vara svårt att säkerställa i vilken utsträckning lärresurserna verkligen har använts så som det var tänkt. Samtidigt är det en fördel att studierna avspeglar vad som faktiskt kan förväntas när den här sortens lärresurser används under lång tid i stora grupper. En tänkbar bidragande förklaring till att kurspaketen vanligen innebär små vinster – om några – är att det kan vara en större utmaning att förändra matematikundervisningen så att den generellt tar stöd i digitala lärresurser.
  • Lärarens roll och arbete kan skilja sig beroende på utformningen av och syftet med en viss digital lärresurs. Medan vissa lärresurser är tänkta att i huvudsak erbjuda eleverna självständiga matematikaktiviteter, förutsätter andra att läraren själv hanterar lärresursen. Genomgången visar att det går att nå bra effekter på elevernas matematikkunskaper i båda fallen.
  • Digitala lärresurser för självständigt arbete kan vara ett kompletterande stöd i undervisningen och på så sätt möjliggöra att lärare kan ägna mer tid och kraft åt andra aspekter av undervisningen. Det gör att resultatet blir mer beroende av lärresursen i sig, snarare än på interaktionen med övrig undervisning. Om lärresursen då erbjuder individanpassad vägledning kan det skapa särskilt goda förutsättningar för elevernas kunskapsutveckling. Men även när digitala lärresurser för självständigt arbete används verkar det vara särskilt gynnsamt om de används på ett integrerat sätt tillsammans med annan undervisning. Det är helt jämförbart med hur andra resurser för lärande i allmänhet kan användas. Exempelvis kan en digital lärresurs användas för att ge eleverna vissa typer av erfarenheter som sedan också behandlas inom den lärarledda undervisningen. Digitala lärresurser för självständigt arbete är vanligare till och med årskurs 6.
  • Arbetssätt med digitala lärresurser som innebär en hög grad av aktiv lärarmedverkan eller som är tekniskt komplexa kräver oftast att lärarna först får möjlighet att utbilda sig i hur lärresurserna fungerar och vad som kan göras med stöd av dem. I dessa fall behöver man beakta länken mellan lärresurserna, undervisningens upplägg i övrigt och innehållet i kompetensutvecklingen. Det är tänkbart att de digitala lärresurser som i sig kräver en högre lärarinvolvering också ger goda förutsättningar för att skapa en sådan länkning. Samtidigt krävs då också mer av läraren. För den här sortens lärresurser blir det avgörande för resultatet vad läraren själv väljer att göra med lärresurserna tillsammans med sina elever.
  • I underlaget finns endast två studier från Sverige, och ingen ytterligare från övriga Norden. Det är en brist att det inte görs, och har gjorts, mer forskning i Sverige om digitala lärresursers eventuella betydelse för elevers kunskapsutveckling i matematik.

Delrapport förskola

  • Välkonstruerade digitala lärresurser i förskolan kan erbjuda ett bra stöd för att utveckla barns tidiga matematik, i synnerhet om pedagogernas tidigare erfarenheter av att jobba med olika matematikaktiviteter är begränsade. Det går att nå goda resultat även med tidsmässigt korta insatser på några pass per vecka under ett antal veckor. De lärresurser som har undersökts är till sitt matematikinnehåll konstruerade för att passa barn i förskolan. Även själva undervisningen som har getts med stöd av lärresurserna är utformad på ett genomtänkt sätt i relation till målgruppen.
  • För barn som bedöms riskera att halka efter i sin matematikutveckling kan arbete med stöd av digitala lärresurser fungera förberedande inför skolstarten och ha en kompensatorisk betydelse. Det gäller då barn som kan misstänkas ha låg exponering för matematik både i förskolan och hemma.
  • Det är svårt att utifrån materialet dra tydliga slutsatser om egenskaper som kan utmärka en välkonstruerad digital matematiklärresurs för barn i förskolan. Men det tycks vara gynnsamt om arbetssätten uppmuntrar till samtal mellan barn och med pedagogerna. På så sätt kan barnen stimuleras till att benämna och använda matematiska begrepp. En nyckelfaktor är att de matematikuppgifter som barnen arbetar med har en karaktär som inbjuder till samtal om själva uppgifterna. Att samtala om uppgifterna betyder att barnen får dela idéer, prata om lösningar och förklaringar samt ge och be om hjälp i relation till matematikinnehållet. Det kan åstadkommas såväl genom samarbets­inriktade arbetssätt som genom individuellt arbete i en gemenskap.

Bilagor

Bilaga 1: Sökstrategi

Bilaga 2: Kvalitetsbedömning av primärstudier (pdf)

Bilaga 3: Redovisning av beräkningar som ligger till grund för skogsdiagrammen (pdf)

Bilaga 4: Studier som inte kunnat rekvireras i fulltext (pdf)

Bilaga 5: Studier som har exkluderades i sista granskningssteget (pdf)

Bilaga 6: It-verktyg som hjälp vid genomförandet av den systematiska översikten (pdf)

Projektgrupp

Projektet genomfördes av en projektgrupp bestående av externa forskare och medarbetare vid Skolforskningsinstitutet.

Externa forskare

  • Agneta Gulz, professor, filosofiska institutionen, Lunds universitet och institutionen för datavetenskap, Linköpings universitet
  • Ola Helenius, fil.dr, Nationellt Centrum för Matematikutbildning, Göteborgs universitet och institutionen för naturvetenskap och teknik, Örebro universitet*
  • Anette Jahnke, fil.dr, Nationellt Centrum för Matematikutbildning, Göteborgs universitet*

Från Skolforskningsinstitutet

  • Johan Wallin, fil.dr, projektledare
  • Elín Hafsteinsdóttir, fil.dr, biträdande projektledare
  • Eva Bergman, informationsspecialist
  • Maria Bergman, projektassistent

För mer information kontakta

Johan WJohan Wallin
projektledare, fil.dr
telefon: 08-523 29 810
e-post: johan.wallin@skolfi.se

 


* Ola Helenius (OH) och Anette Jahnke (AJ) deltar som en part i arbetet med att granska forskningslitteratur, det vill säga Ola Helenius och Anette Jahnke kommer inte att utföra av varandra oberoende granskningar där krav på oberoende ställs.