Elever som själva konstruerar lösningsmetoder till problembaserade uppgifter lär sig matematik bättre än elever som får en färdig metod att följa. Det visar Jan Olsson i en ny avhandling vid Umeå universitet.
– Resultaten visar att det är möjligt för elever att på egen hand konstruera lösningar och att de då också kan lära sig bättre om man utformar uppgifterna och lärandemiljön rätt, säger Jan Olsson.
I sin doktorsavhandling har Jan Olsson studerat hur inlärningen fungerar i en didaktisk situation där den dynamiska fria programvaran Geogebra används för att stödja elevernas lärande genom matematisk problemlösning och kreativt resonemang.
Sammanlagt har 233 från grundskolans årskurs sju till gymnasiets andra årskurs deltagit i undersökningar som bestått av fyra olika delstudier. Elever har parvis delat på en dator och löst problembaserade uppgifter med stöd av Geogebra, som är en gratis programvara.
Resonemangen har spelats in och analyserats
Elevernas arbete med datorn och deras konversation har spelats in och analyserats med avseende på vilken typ av resonemang de för. Resonemangen har klassificerats som antingen kreativa, att de skapar och motiverar en lösningsmetod, eller imitativa, att de följer en given metod.
Resultaten från de två första studierna visar att eleverna använder Geogebra som stöd för samarbete, för kreativa resonemang och för att skapa experiment där de undersöker matematiska egenskaper hos linjära funktioner.
Bäst med uppgifter som leder till kreativa resonemang
I en tredje studie jämfördes hur två olika designer av uppgifter inverkade på hur Geogebra utnyttjades. Den ena designen uppmuntrade till kreativa resonemang och den andra till imitativa resonemang. Resultaten av studien visar att elever som löser uppgifter som leder till kreativa resonemang utnyttjar möjligheterna med programvaran mer och motiverar sina lösningar bättre.
I en fjärde studie mättes lärandeutfallet från uppgifterna i den tredje studien kvantitativt. Resultaten visar att elever som konstruerade lösningen till den kreativa uppgiften lärde sig det matematiska innehållet bättre än gruppen med den imitativa uppgiften.
– Jag tror studierna kan bli ett viktigt bidrag till diskussionen om fördelar och nackdelar med undersökande problemlösande arbetssätt i skolan. Resultaten kan vara viktiga vid planering av undervisning där dynamiska programvaror ingår, säger Jan Olsson.
Jan Olsson är bosatt i Falun och utbildad lärare sedan 1993.
Avhandlingen: GeoGebra, Enhancing Creative Mathematical Reasoning (Svensk titel: Dynamisk mjukvara + resonemang = Lärande i matematik).
Jan Olsson försvarar sin avhandling i tillämpad utbildningsvetenskap onsdag 26 april. Fakultetsopponent: Professor Kristina Juter, Sektionen för lärande och miljö, Högskolan i Kristianstad. Kl. 13.00-15.00. Naturvetarhuset, N320, Umeå universitet.
För mer information:
Jan Olsson, Telefon: 073-280 74 26, E-post: jan.olsson@umu.se
