Examensarbete i fördjupningsämnet Matematik och lärande 15 högskolepoäng, avancerad nivå

Transkript

1 NATUR MILJÖ SAMHÄLLE Examensarbete i fördjupningsämnet Matematik och lärande 15 högskolepoäng, avancerad nivå Möjligheter och utmaningar med surfplatta i matematikundervisning Opportunities and challenges with using the tablet in mathematics education Katarina Dejanovic Matilda Rosenkvist Grundlärarexamen, 240 hp Examinator: Leif Karlsson Handledare: Jan Olsson

2 Förord Denna studie är utförd av Katarina Dejanovic och Matilda Rosenkvist. Vi är två studenter som går sista terminen på Malmö Universitet. Vi går på Grundlärarutbildning: Förskoleklass och grundskolans årskurs 1-3. Examensarbetet är på avancerad nivå, omfattar 15 högskolepoäng och är en del av utbildningen. Vårt fördjupningsämne är matematik och lärande. Studien har skrivits i par och båda har varit lika involverade och engagerade under processen. Vi har med ständig dialog individuellt bidragit med delar till varje kapitel och till mesta del sammanställt och skrivit detta arbete tillsammans. Genom detta examensarbete har vi fått en större förståelse för vilka möjligheter samt utmaningar det kan finnas med att eleverna använder surfplattor i matematikundervisningen. Vi vill tacka vår handledare Jan Olsson för den hjälp och det stöd som vi har fått. Vi vill även tacka de lärare som ställde upp på intervjuer. Malmö, 12 Mars 2018 Katarina Dejanovic och Matilda Rosenkvist

3 Sammanfattning Elevers användning av surfplatta i matematikundervisningen har ökat, men matematikämnet är det ämnet där elever använder digitala verktyg som minst. Syftet med studien är att utifrån lärarens perspektiv undersöka vilken betydelse surfplattan har som ett läromedel i matematikundervisningen för lågstadieelever. För att få svar på studiens frågeställning användes en kvalitativ metod i form av intervjuer. Till denna studie var valet att använda SAMR-modellen som teoristöd och modellen användes för analys av den data som framkom av intervjuerna. Resultatet av denna studie synliggör vilka möjligheter respektive utmaningar det kan finnas för elever när de använder surfplattan. Det framgick även att lärarna såg fler möjligheter än utmaningar med surfplattan. Nyckelord: appar, digital, matematikundervisning, möjligheter, surfplatta, spel, utmaningar

4 Innehållsförteckning 1. Inledning Syfte och frågeställning Syfte Frågeställning Begreppsdefinitioner Surfplatta Appar Tidigare forskning Möjligheter Motivation och engagemang Djupare förståelse med hjälp av program och appar Passar den enskilde eleven Grupparbete Direkt feedback Språk Utmaningar Attityd och engagemang Appar Ingen kreativitet Feedback och bedömning Feedback i grupp Tekniska färdigheter Kritik till forskning Teoristöd SAMR-modellen Sammanfattning Metod Metodval Semistrukturerad intervju Urval Genomförande Analysmetod Transkribering Kodning Tematisering... 18

5 6.5.4 Summering Etiska övervägande Reliabilitet och validitet Resultat Möjligheter som läraren ser och använder Göra film i grupp Feedback från appar, spel och hemsidor Motivation Färdighetsträning Nivåanpassade program Begreppsträning och språket Utmaningar som lärare ser och skulle vilja utveckla Grupparbete Feedback Problemlösning i appar Motivation Begreppsträning och språket Sammanfattning Diskussion Metoddiskussion Problemlösning är inte så vanligt när surfplattan används Möjligheten när elever arbetar i grupp Surfplatta och motivation Förslag till fortsatt forskning Referenser Bilaga Bilaga

6 1. Inledning Under utbildningen när vi har varit ute på Verksamhetsförlagd Utbildning (VFU) så har lärarna lagt ett visst fokus på att använda digitala verktyg i sin undervisning. Eleverna har framförallt arbetat med surfplattan i svenskämnet, men inte i lika stor omfattning i matematikämnet. Skolverket (2013) skriver att det är ovanligt att elever i årskurs 1-3 använder digitala verktyg i skolan varje dag. Eleverna använder mest digitala verktyg till att söka information och endast ibland när de ska arbeta med matematik. Verkligheten blir alltmer komplex och samhället har ett stort informationsflöde och en ökad digitalisering. För att elever ska kunna vara aktiva medlemmar och verka i samhället är det viktigt att stärka deras digitala kompetens. För att kunna stärka elevers digitala kompetens reviderades läroplanen för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet år 2017 (Skolverket 2017). Den nya läroplanen kommer att bli obligatorisk att följa läsåret 2018/2019 (Skolverket, 2016). De nya skrivningarna ska, enligt Regeringskansliet (2017), stärka elevers digitala kompetens. Ändringarna avser bland annat att genom användning av digitala verktyg så ska eleverna lösa problem och använda tjänster. En förändring som gjordes i matematik för årskurs 1-3 var under delen Taluppfattning och tals användning. I Skolverket (2011) var ett centralt innehåll att elever ska lära sig centrala metoder vid beräkningar med skriftliga metoder och miniräknare. I det reviderade styrdokumentet står istället skriftliga metoder och digitala verktyg. Surfplattan kan, enligt Al-Mashaqbeh (2016), underlätta lärandet för elever i matematik på så sätt att alla elever är olika och alla elever lär sig på olika sätt. Läraren kan ladda ner många olika matematikrelaterade appar på surfplattan och därefter kan elever själva välja vilken app eller vilket område de vill arbeta med. Al-Mashaqbeh (2016) skriver vidare att användningen av surfplattan kan bidra till att elever utvecklar matematiska begrepp samt problemlösningsstrategier. Genom att använda surfplatta under matematiklektionerna får elever chansen att vara kreativa, lyssna och skriva. I Skolverkets (2015) rapport IT-användning och IT-kompetens i skola framgår det att elevers användning av surfplatta i matematikundervisningen har ökat, men matematikämnet är det ämnet där elever använder digitala verktyg som minst. Många lärare kan dessutom uppleva IT- 1

7 utrustning som krångligt och stressande och därför har skolor inte använt det så mycket i undervisningen. Oavsett orsakerna ska digitala verktyg användas i matematikundervisningen eftersom det står så i läroplanen (Skolverket, 2016). Det gjorde att vi blev mer nyfikna på vad surfplattan som ett läromedel kan erbjuda elever. Vilka möjligheter finns det för elever när de arbetar med surfplattan och använder det som ett läromedel? Eftersom Skolverket (2016) menar att matematikämnet är det ämnet där elever använder digitala verktyg som minst, så kommer vi även att fokusera på vilka utmaningar det kan finnas med att låta elever använda surfplatta. 2

8 2. Syfte och frågeställning 2.1 Syfte Syftet med denna studie är att utifrån lärarens perspektiv undersöka vilken betydelse surfplattan har som läromedel i matematikundervisningen för lågstadieelever. 2.2 Frågeställning Vilka möjligheter respektive utmaningar anser lärare i lågstadiet att det kan finnas för elever när de arbetar med surfplattor i matematikundervisningen? 3

9 3. Begreppsdefinitioner 3.1 Surfplatta Surfplatta är en sorts dator med enbart skärm. Surfplatta går att koppla till ett fysiskt tangentbord, men styrs generellt på skärmen med användarens fingrar. 3.2 Appar En app (eller applikation) är program som kan laddas ner på bland annat en surfplatta. 4

10 4. Tidigare forskning I detta kapitel redogörs det för vilken betydelse surfplattan har som läromedel, både vilka möjligheter samt utmaningar det kan finnas med den. 4.1 Möjligheter Motivation och engagemang Jönsson, Lingefjärd och Mehanovic (2010) tar upp att enligt aktuell didaktisk forskning så bidrar teknologin i matematikundervisningen till att öka motivationen och förstärka förståelsen för matematik. Enligt Jönsson et al. visar det på att de barn som använder surfplattan varje dag får bättre resultat i matematik. Al-Mashaqbeh (2016) nämner att eftersom många elever upplever surfplattan som något intressant, leder det till att de har lättare för att följa med i undervisningen och få en rikare förståelse för innehållet. Internationell forskning pekar på att teknologi, rätt använd, har positiva effekter på elevernas prestationer i matematik, deras attityder samt deras förståelse (Jönsson et al, 2010, s. 82). Med hjälp av olika lärorika appar kan elever utveckla matematikkunskaperna på så sätt att eleven får motivation till att fortsätta med matematikuppgifter (Al-Mashaqbeh, 2016). Även Jagust, Boticki, Mornar och Hyo-Jeong (2017) nämner att elever får mer motivation och gör alltfler matematiska uppgifter om de är digitala än när de inte är det. Kaur, Koval och Chaney (2017) anser att innehållsspecifika appar som är i linje med elevers inlärningsförmåga behåller elevers motivation för, engagemang i och fokus på matematik. Även Hilton (2018) påpekar att när elever använder surfplattor så ökar också deras intresse och motivation för matematik. Sánchez-Pérez et al. (2018) tar även upp att barns engagemang i matematik är avgörande för att uppnå högsta effektivitetsnivå i digitala program. Externa belöningar ökar elevens motivation vilket kan bidra till att eleven gör repeterande uppgifter och därigenom får ut potentiella fördelar. Ok och Bryant (2016) tar upp att ett flertal elever med inlärningssvårigheter ser användning av surfplatta i undervisningen utifrån ett flertal positiva perspektiv såsom att det bidrar till en ökad motivation till att öva mer på till exempel multiplikation. De tar även upp att surfplattan ökar elevers motivation för lärande kan även bero på att elever i dagens samhälle har erfarenheter angående teknik och därför är surfplattan ett lärorikt verktyg i skolan. 5

11 4.1.2 Djupare förståelse med hjälp av program och appar Enligt Jönsson et al. (2010) kan även grafritande och datorbaserade program i matematik öka elevernas förståelse för matematik. Genom att använda surfplatta (med appar i) som ett inlärningsverktyg kan elever få en bättre och en mer fördjupad förståelse för olika matematiska uppgifter (Al-Mashaqbeh, 2016). Till exempel i några matematikrelaterade appar finns historik av användarens problemlösningsstrategier tillgängligt. Elever kan alltså se sin process i uppgiften vilket ger en god möjlighet att se över sina problemlösningsstrategier och se hur man har gått tillväga (Cayton-Hodges, Feng & Pan, 2015). Det finns appar som bedömer hur effektivt elever löser uppgiften genom att granska antalet drag användaren tar för att lösa uppgiften/problemet. Till exempel har de enbart ett begränsat antal drag och då får användaren (eleven) verkligen tänka efter för varje drag eleven tar så att hen inte tar slut på alla sina drag innan hen har hunnit göra färdigt uppgiften/problemet. Sådana appar ger en god reflektionsmöjlighet för eleven samt en fördjupad förståelse för uppgifter (Cayton-Hodges et al., 2015) Passar den enskilde eleven Surfplattan är ett digitalt verktyg som idag används mycket av elever i alla årskurser (Kaur et al., 2017). För att basera undervisningen på elevers individuella förmågor är surfplattan en fördel i matematikundervisningen (Kaur et al., 2017). Surfplattan kan, enligt Al-Mashaqbeh (2016), underlätta lärandet för elever i matematik på så sätt att alla elever är olika och alla elever lär sig på olika sätt. Sánchez-Pérez et al. (2018) påpekar även att datoriserade matematikspel kan gå samman med varje enskild elevs rutin och anpassas efter varje elevs prestationsnivå. Datoriserade matematikspel tillåter att eleven utvecklas i sin egen takt. Genom surfplattan kan eleven få ett bredare utbud av matematiska aktiviteter som eleven kan göra för att utveckla sitt matematiska lärande. Läraren kan ladda ner många olika matematikrelaterade appar på surfplattan och därefter kan elever själva välja vilken app eller vilket område de vill arbeta med och utveckla i sin takt (Al-Mashaqbeh, 2016) Grupparbete Yiping, Abrami och d'apollonia (2001) menar att när elever vid inlärning av till exempel matematik ska använda sig av digitala verktyg så spelar det sociala sammanhanget en stor roll. Även Fabian, Topping och Barron (2016) påpekar att interaktionen mellan elever ökar när de använder det digitala verktygen i lärandeaktiviteter. Elever interagerade med varandra medan 6

12 de hjälpte och delade information med varandra. Vidare skriver Yiping et al. (2001) att varje elevs prestation ökar mer när de arbetar i små grupper än om de arbetat individuellt. När elever arbetar i grupp är det lättare att komma fram till lämpliga inlärningsstrategier och de producerar generellt bättre produkter än de hade gjort individuellt. Slutligen tar Yiping et al. (2001) upp att när elever i små grupper arbetar genom att använda digitala verktyg så har det en betydelsefull och positiv inverkan på elevers attityder till att arbeta i grupp Direkt feedback Elever kan få feedback direkt på uppgifter som de har utfört samtidigt som de har en personlig kontroll över sitt lärande när de arbetar med surfplattan (Hilton, 2018). Även Jönsson et al. (2010) stödjer det och påpekar att genom program kan elever bland annat enkelt ändra de matematiska förutsättningarna och efter att gjort till exempel en uppgift få direkt feedback. Ett exempel på att direkt feedback har en stor betydelse när elever får träna på matematik via surfplattan är att de kan öva mer än en gång på samma problemlösningar eftersom de får omedelbar feedback. Hade elever däremot övat på problemlösning med papper och penna hade det varit osannolikt att de övat mer än en gång på samma problemlösning eftersom feedback inte kommer direkt (Zhang, Trussell, Gallegos & Asam, 2015) Språk I dagens samhälle kan med hjälp av digitala verktyg matematiska idéer, mönster och begrepp undersökas av elever (Jönsson et al., 2010). Upptäckter elever gör under sina experimenterande genom teknologin struktureras sedan och förs över till det matematiska språket genom dialog mellan elever och lärare. Även Al-Mashaqbeh (2016) anser att elevers läs- och skrivförmåga utvecklas när de använder sig av surfplatta och att användningen av surfplatta kan bidra till att elever utvecklar matematiska begrepp. Northcote (2011) påpekar att elevers matematiska begreppsförmåga kan utvecklas genom att använda kamera. (Kamera finns på nästan alla på surfplattor). Till exempel med hjälp av kamera kan elever fotografera runda föremålen i klassrummet. Därefter kan det underlätta för eleven att göra kopplingar mellan ett vardagsföremål och en cirkel som är ritad på papper. 7

13 4.2 Utmaningar Attityd och engagemang Attard (2011) anser att lärare inte kan förutsätta att elevers engagemang i matematik kommer att öka genom att föra in digitala verktyg under matematikundervisning och förlita sig på appar. Det kan bidra till att det under en matematiklektion ibland kan bli det digitala verktyget som är i fokus mer än själva matematiken. En risk kan vara att det är det digitala som elever lär sig och inte det matematiska och det digitala verktyget stödjer därmed inte elevers engagemang i matematik. Hilton (2018) påpekar att elevers attityder till matematik inte kan förbättras direkt när de börjar använda surfplattan i undervisningen. Hon menar att för elever som har en negativ attityd till matematik är det osannolikt att deras attityd snabbt kommer bli positiv med hjälp av surfplatta. Hon menar att surfplatta behöver användas i undervisningen under en lång period för att hjälpa dessa elever med ökad kunskap samt engagemang Appar Attard (2013) anser att surfplattan har potential att förbättra elevers utveckling i matematik, men att hur lärare låter elever använda surfplattan, till exempel vilka appar, spelar stor roll för deras utveckling i matematik. Enligt Cayton-Hodges et al. (2015) är det även viktigt att matematiska appar snabbt kan klargöra för eleven vilka uppgifter eleven bör göra och att appen kan ge eleven utmaningar. Eftersom elever huvudsakligen har ett stort intresse för appar där de får spela spel, så är det viktigt att de får spel som är anpassade för dem. Annars är risken att de förlorar intresset för spelet vilket kan leda till att de inte uppnår lektionens syfte eller får ett ointresse för matematik. Däremot betonar Attard (2013) att de matematikappar som baseras på spel ofta inte ger elever möjligheten att kunna reflektera över sitt lärande eller utveckla sin problemlösningsförmåga. Attard (2013) påpekar vidare att spelappar som elever använder under matematiklektioner inte ger dem en möjlighet att utveckla sin problemlösningsförmåga eller reflektionsförmågan. Vidare skriver också Cayton-Hodges et al. (2015) att vid problemlösning kräver inte många appar att elever ska använda sig av flera olika lösningsmetoder eller strategier. Enligt Cayton-Hodges et al. (2015) fokuserar många appar istället på hur snabbt de gör färdigt uppgifterna. Det finns väldigt få appar som ger elever möjlighet att förklara sitt tillvägagångssätt samt reflektera över dem. Att kunna förklara sitt tillvägagångssätt och sitt resonemang är gynnsamt för ens begreppsutveckling. Som tidigare nämnt finns det några enstaka appar där användarens (elevens) problemlösningsprocess sparas i appen, så att eleven kan granska sina svar och reflektera. Problemet är att många elever 8

14 troligtvis väljer att inte reflektera över hur uppgifterna gick utan de går istället vidare till nästa uppgift (Cayton-Hodges et al., 2015) Ingen kreativitet Attard (2013) nämner att det finns många appar som är specifikt gjorda för matematik och att det är många lärare som har en tendens att förlita sig enbart på dessa matematikappar. Appar kan ses som enbart en ersättning av det traditionella arbetssättet, alltså appar (med lite extra färger samt animering) ersätter exempelvis en vanlig sida från en matematikbok eller ett arbetsblad. Det finns appar som inte är matematikbaserade, men som elever ändå kan använda som matematikuppgifter. Det gäller för lärare att vara kreativa. Genom att använda andra ickematematikrelaterade appar kan elever främja förståelse inom matematik samt utmana sig själva. Som tidigare nämnt väljer lärare främst appar som är specifikt för matematikämnet. Vidare påpekar Attard (2013) att hitta undervisningsmetoder och idéer som främjar en djupare förståelse inom matematik, kan vara svårt. Men surfplatta anses heller inte som ett medel som täcker allt. Surfplatta är enbart ett av många andra verktyg som elever kan använda sig av i undervisningen för att få en djupare förståelse i matematik och utveckla andra förmågor i matematik (Hilton, 2018) Feedback och bedömning Att elever får feedback direkt är vanligt när elever övar matematik via appar. Däremot erbjuder inte många appar en förklaring till varför användaren (eleven) får ett fel svar, utan endast när och att de har svarat felaktigt. Det finns enstaka appar som erbjuder användaren en förklaring till varför de givna svaren/lösningarna är korrekta respektive inkorrekta. Däremot finns det inte många sådana appar (Cayton-Hodges et al., 2015). Vidare tar Cozad och Riccomini (2016) upp att det spelar en stor roll vilken sorts digital feedback elever får efter att ha gjort digitala uppgifter i matematik. En elev kan få feedback genom att endast gå vidare till nästa fråga och att poäng visas när eleven svarat på alla frågor. I det här fallet ger programmet ingen återkoppling om en elev har svarat fel på en fråga, till exempel ger det rätta svaret eller ger eleven ytterligare en chans att svara på frågan. De menar att eleven måste, vid fel svar på en fråga, få se det rätta svaret, annars får de inte en chans att lära sig det rätta svaret och ha nytta av det längre fram. Cayton-Hodges et al. (2015) påpekar att genom att elever använder sig av surfplatta och tar emot feedback på plats, kan det vara svårt för lärare att ge formativ bedömning när elever arbetar med surfplatta/appar. Lärare får sällan möjlighet att se hur ofta elever klickar 9

15 på exempelvis knappen hjälp och av vilken anledning de gör det. På så sätt kan det vara svårt för lärare att veta var elever befinner sig kunskapsmässigt Feedback i grupp Yiping et al. (2001) tar upp att få tydlig feedback via ett digitalt verktyg på en gruppuppgifts prestanda i till exempel matematik inte är det bästa för att underlätta inlärning. Detta gäller speciellt när elever arbetar i grupp. Istället föredrar Yiping et al. att elever ska dela idéer med varandra och föra en diskussion istället för att bara läsa feedbacken som programmet visar Tekniska färdigheter Enligt Yong, Gates och Harrison (2016) antar lärare att elever inte har så mycket tekniska färdigheter för att använda digitala verktyg för teoretiskt ändamål. Yong et al. (2016) menar att det finns en skillnad på vilken typ av tekniska färdigheter lärare och elever har. Om lärare anser att elever endast har goda tekniska färdigheter när det gäller underhållning, så kan lärare underskatta elevers förmåga att använda matematiska dataspel. Yong et al. (2016) tar även upp att införandet av matematiska dataspel i undervisningen kan vara en stor utmaning både för lärare och elever eftersom de inte alltid har de tekniska färdigheterna som krävs för lärande genom att använda matematiska dataspel. När det gäller de tekniska färdigheterna betonar Attard (2013) en negativ aspekt med att låta elever använda surfplatta vilken är att det finns risk att fokus övergår till själva tekniken istället för matematiken. 4.3 Kritik till forskning Attards (2013) artikel baserades på två tidigare studier varav den ena hade fokus på pedagogik och på lärarnas erfarenhet. I artikeln står det inte om studiernas metod och hur hon gick tillväga, utan enbart sammanfattning från tidigare forskning samt sina studier. En svårighet kan vara att generalisera då, men trots det använde vi oss av denna artikel då den ligger nära vårt arbete kring surfplatta i matematikundervisningen. Studien Al-Mashaqbeh (2016) utförde handlade om att undersöka skillnader mellan att undervisa matematik på ett traditionellt sätt och att använda surfplatta i undervisningen. I studien fick elever använda ett antal appar under ett antal lektioner i tre månader. Även om det är svårt att generalisera resultat efter tre månader så valde vi att ha med denna artikel eftersom vi anser att den är relevant för vår studie och berör vårt område. En annan aspekt är att denna 10

16 artikel inte är gjort i Sverige; svenska klassrum och elevers resultat kan skilja sig från utlandet vilket också kan göra det svårt att generalisera resultatet. I Cayton-Hodges, Feng och Pans (2015) studie undersökte de populära matematiska appar. Fokusen samt styrkan i studien är att de undersökte vad de matematiska apparna kan erbjuda användare, vilka svagheter det finns samt vad som behövs göra bättre. Nackdelen med studien är att forskarna inte provade dessa appar på elever och kunde därmed inte se hur elever hade löst uppgifterna och vilka positiva respektive negativa effekter som hade uppstått om elever hade gjort dem. Vi valde att använda denna artikel då appar är vanligt i surfplattan och Cayton- Hodges, Feng och Pans granskade apparna och förklarade vad de olika apparna kan erbjuda och vad som saknas, vilket passade in i vår studie. Kaur, Koval, och Chaney (2017) och även Ok och Bryant (2016) hade endast fokuserat på hur användning av surfplatta i undervisningen påverkar elever med inlärningssvårigheter i matematik. I vår studie riktade vi däremot inte in oss på en speciell grupp av elever, men eftersom metod och tillvägagång framkom tydligt samt att man inte ska utesluta elever med svårigheter, valde vi att använda oss av dessa artiklar. Jagust, Boticki, Mornar och Hyo-Jeong tar upp möjligheter med exempelvis motivation och inga utmaningar, vilket däremot Hilton gör. Skillnaderna på forskarnas resultat gällande exempelvis motivationen kan vara att Hilton fokuserade mer på attityder och engagemang i matetematik än Jagust, Boticki, Mornar och Hyo-Jeong gjorde. Anledning till att Attard och Hilton förekommer i avsnittets Utmaningar mer än andra forskare, kan vara att i Attard och Hiltons studier var fokusen på pedagogiken och lärarnas erfarenheter, vilket därmed leder till andra resultat. I andra källor exempelvis Al-Mashaqbeh i Sanches och Jagust, Boticki, Mornar och Hyo-Jeongs studie (som förekommer till mestadels i avsnittet Möjligheter) ligger fokusen mer på elever och hur de arbetar. 11

17 5. Teoristöd Till denna studie har valet blivit att utgå från SAMR-modellen. Modellen kommer användas för att analysera den data som har framkommit av intervjuerna. Modellen definierar olika sätt som digitala verktyg kan användas i undervisningen 5.1 SAMR-modellen SAMR-modellen skapades av Ruben R. Puentedura och syftar till att lärare ska omvandla och förbättra undervisningen för elevers lärande genom att skapa, utforma och genomföra aktiviteter som innehåller teknik för eleverna (Giangiulio & Lara, 2017). SAMR-modellen är ett reflektionsverktyg som fungerar som en guide på hur lärarna kan utforma läroprocesser och uppgifter till elever när de använder tekniken i undervisningen (Pedagog Malmö, 2013). Modellen består av fyra successiva steg som beskriver användningen av teknik i skolan: Substitution, Augmentation, Modification och Redefinition. Stegen i modellen är indelade i två nivåer: nivå 1: Enhancement/Förbättring (Substitution och Augmentation) och nivå 2: Transformation/Omvandling (Modification och Redefinition). Syftet med stegen är att de ska användas av lärare för att utvärdera aktiviteter och projekt och därmed förbättra undervisningen samt elevers lärande. Puentedura (2006) redogör för de olika stegen av modellen SAMR: Steg 1: Substitution/Ersättning innebär att digitala verktyg ersätter andra verktyg och uppgifter som skulle kunna utföras likadant utan det digitala verktyget. Tekniken bidrar alltså inte med en funktionell förbättring i undervisningen. Ett exempel kan vara att elever arbetar med matematikboken på surfplattan. Steg 2: Augmentation/Förbättring innebär att tekniken är ett effektivt verktyg som ersätter andra tidigare verktyg och uppgifter med en funktionell förbättring. Exempel kan vara att elever använder en app där de får snabb feedback på uppgifter de gör eller att talssyntes är tillgänglig för dem och kan få en matematisk textuppgift uppläst för dem. Steg 3: Modification/Förändring innebär att digitala verktyg gör det möjligt för förändringar i undervisningen och arbetsuppgifterna. Elever får arbeta med de digitala verktygen på ett mer avancerat sätt. Förändring av uppgifterna kan också vara på så sätt att elever gör något mer 12

18 socialt istället för individuellt. Ett exempel kan vara att elever kan först göra en matematisk lösning som de därefter delar med sina kamrater via surfplattan. Klasskamraterna kommer kunna se varandras lösningar därefter kommentera, och ge feedback. Elever får också utbyta tankar, erfarenheter och åsikter. Steg 4: Redefinition/Omdefiniering innebär att digitala verktyg möjliggör strategier för undervisningen och arbetsuppgifter som inte varit möjliga utan digitala verktyg. Elever får konstruera, öka samverkan med andra och får förmedla sina kunskaper. Exempelvis kan elever göra en film genom surfplattan där de spelar in och förklarar ett begrepp inom matematik såsom exempelvis kvadrat samt vad som kännetecknar en kvadrat. Andra kan ta del filmen och ge respons. Sammanfattningsvis, enligt Netolicka och Simonova (2017), innebär steg ett och två att innehållet för lärande utökas och förbättras genom användning av teknik. Steg tre och fyra innebär att läraren använder teknik för att förändra undervisningen eller för att bedriva undervisningen på ett sätt som inte skulle vara möjlig utan användning av teknik. Ruben R. Puentedura, As We May Tech: Education Technology, From Theory Into Practice (2009). 5.2 Sammanfattning Vid analys av intervjuerna kommer lärarnas synpunkter att klassificeras utifrån de fyra stegen i SAMR-modellen. Lärarnas synpunkter, i olika kategorier, kommer placeras in i de fyra stegen och genom SAMR-modellen visas vilka möjligheter och utmaningar som hamnar på den högre nivån (Transformation/Omvandling) eller den lägre nivån (Enhancement/Förbättring). 13

19 6. Metod I det här kapitlet redogörs för hur data har samlats in och analyserats. Frågeställningen för studien är Vilka möjligheter respektive utmaningar anser lärarna i lågstadiet att det kan finnas för elever när de arbetar med surfplattor i matematikundervisningen?. För att kunna besvara frågan har fem lågstadielärare intervjuats. Lärarna arbetar på olika grundskolor i Skåne län och använder surfplatta som läromedel i matematikundervisning. 6.1 Metodval Studien utgick ifrån en kvalitativ intervjumetod eftersom fokus läggs på intervjupersonens egna uppfattningar och synsätt samt ger kunskap om vad personen upplever vara relevant och viktigt (Bryman, 2011). Genom att använda kvalitativ intervju ges möjlighet att dessutom ställa följdfrågor samt få ännu förtydligade svar om det så behövs. Kvantitativa metoder som exempelvis enkätundersökning valdes bort eftersom följdfrågor inte hade varit möjliga och läraren hade inte kunnat fördjupa sitt svar (Bryman, 2011). Det lärarna verkligen anser hade inte varit möjligt att få svar på. 6.2 Semistrukturerad intervju Intervjun var semistrukturerad vilket innebär att huvudfrågorna var förutbestämda, vilket inte följdfrågorna var (Bryman, 2011). Denna metod valdes eftersom den anses vara flexibel (Bryman, 2011). Det är viktigt att lyssna noga på vad den som blir intervjuad säger och inte fokusera på vilken fråga som ska ställas senare. Eftersom om intervjuarna fokusera för mycket på nästa fråga så är risken att det går fel (Johansson & Svedner, 2001). Personen som blir intervjuad får utforma svaren fritt samt berätta så mycket som möjligt utan att det leds alltför mycket av intervjuarna. På så sätt förs konversationen mer naturligt (Bryman, 2011). I en semistrukturerad intervju anser Bryman (2011) att det är viktigt att utforma en intervjuguide med en kort minneslista över vilka områden som intervjuaren vill att intervjun ska beröra. Den här studiens intervjuguide bestod av tre huvudfrågor som handlade om lärarens bakgrund, 14

20 möjligheter och utmaningar som läraren anser finns för eleverna när de använder surfplatta i matematiken. Under vardera huvudfråga punktades kortfattat upp det som var intressant och givande att ha lärarens synpunkter kring, exempelvis feedback och grupparbete som gick samman med möjligheter och utmaningar. Valen av vad samtalet skulle handla om hörde samman med det som nämnts i kapitlet Tidigare forskning, så att det skulle bli möjligt att diskutera, jämföra och problematisera data i kapitlet Diskussion. För att få en tydlig bild av vilka möjligheterna var och vilka utmaningar som fanns försökte samtalet föras så att möjligheter togs upp för sig och utmaningar för sig. Bryman (2011) tar upp att i en semistrukturerad intervju ställs för det mesta huvudfrågorna i den ordning de blivit uppradade i intervjuguiden, men att andra frågor även kan ställas. Intervjuarna (vi) utgick från huvudfrågorna, men hade inga förutbestämda följdfrågor. Personen som blev intervjuad skulle få utforma svaren fritt samt berätta så mycket som möjligt utan att hen leddes alltför mycket av intervjuarna (oss). Samtalet blir då mer naturligt mellan intervjuaren och personen som blir intervjuad (Bryman, 2011). 6.3 Urval Fem lärare i årskurs 1-3 på olika grundskolor blev intervjuade. Dessa skolor befann sig i olika kommuner i Skåne län. Enligt Johansson och Svedner (2001) kan man exempelvis utnyttja kontakter, besöka skolor inom ett område eller göra ett helt slumpmässigt val. De skolor som var bekanta kunde inte kontaktas eftersom lärarna på dessa skolor inte använde surfplattan i matematikundervisningen. Urvalsprocessen inleddes med att via mail kontakta rektorer på ett flertal grundskolor i olika kommuner. I mailet stod syftet med studien och att det är matematiklärare som använder surfplatta i undervisningen som söks till intervju. Detta var viktigt att förmedla för att rektorer/lärare skulle få en inblick i vad arbetet skulle handla om. Flera rektorer svarade att skolan inte använde sig av surfplatta i matematikundervisningen och kunde därför inte ställa upp på intervju. Det var några rektorer som svarade med att deras lärare inte hade möjlighet att ställa upp då det var en hektisk period för många lärare. Vidare var det många som inte svarade alls. Det är heller inte helt ovanligt att man inte får respons från alla (Harboe, 2010). 15

21 Direkt svarade fem lärare på olika skolor som rektorerna delat mailet med och som använde surfplatta i matematikundervisningen. De fem lärare som blev intervjuade var legitimerade lärare och arbetade med surfplatta i matematikundervisning. Tabell 1: Deltagande lärare Namn Årskurs Arbetat som lärare L år L år L3 1 3 år L4 2 1 år L5 2 8 år 6.4 Genomförande Inför intervjun kontaktades lärarna via e-post på vardera skola och därefter bestämdes tid och plats inför intervjun. Information om studien och frågeställningen hade de fått genom det tidigare mailet till rektorerna på skolorna. Intervjuerna utfördes sedan på vardera skola i en ostörd miljö som läraren valt. De flesta av intervjuerna blev på eftermiddagen vilket är rimligt eftersom de har lektioner under dagen. Intervjuerna tog mellan tjugo och fyrtio minuter. Alla lärare gav tillåtelse att spela in intervjun, vilket underlättade när intervjuerna skulle sammanställas. Det gav även möjligheten att återge intervjuerna så tydligt som möjligt. Innan intervjun blev inspelad blev läraren informerad om att det kommer vara en semistrukturerad intervju samt vad det innebär. Det talades om att det var utifrån hens perspektiv som samtalet skulle ske och att hen hade stor frihet att utforma svaren på. Även etiska övervägande blev de informerade om. Därefter började inspelningen av intervjun. För att få en kort bakgrund till det läraren tog upp angående vår frågeställning inleddes intervjun med frågor om bland annat hur länge läraren hade arbetat som lärare och vilken årskurs hen undervisar i. Därefter blev det fokus på möjligheter och utmaningar. Läraren tog upp möjligheter respektive utmaningar som hen anser surfplattan kan ge elever. För att verkligen få ut det som var målet med intervjun ställdes en del uppföljningsfrågor för att få ett mer utvecklat 16

22 svar. När och om läraren inte pratade om exempelvis vad surfplattan kan ge för möjligheter gällande exempelvis grupparbete så uppmärksammades det på att fråga hen angående det. 6.5 Analysmetod Till studien gjordes en kvalitativ innehållsanalys som enligt Bryman (2011) innebär att i det material som ska analyseras söks det efter de teman som dessförinnan bestämts. Temana som bestämdes innan analysen hörde ihop med forskningsfrågorna och huvudfrågorna i intervjuguiden och dessa var: Motivation, Problemlösning, Färdighetsträning, Grupparbete, Nivåanpassning, Feedback och Språk. Bryman (2011) nämner att en kvalitativ innehållsanalys är den vanligaste analysmetoden när det ska göras en kvalitativ analys av dokument i bland annat elektronisk form. Underlaget för den kvalitativa innehållsanalysen är inspelningarna av intervjuerna Transkribering När alla intervjuerna var utförda bearbetades materialet genom att vi lyssnade på intervjuerna ett flertal gånger och transkriberade dem. Intervjuerna blev nedskriva i citatform för att få en bred analys av materialet. Det som inte blev nerskrivet var information som inte hade med denna undersökning att göra. Exempelvis att det i stor utsträckning är i svenskämnet som surfplatta används. Eftersom arbetet skrevs i par bearbetade båda transkriberingarna för att se om båda fått samma förståelse och uppfattning av dem Kodning När intervjuerna var transkriberade blev de kodade vilket, enligt Bryman (2011), utgör startpunkten för kvalitativ analys av data. Informationen strukturerades och organiserades utifrån huvudfrågorna i intervjuguiden. Huvudfrågor var: Lärarens bakgrund, Vilka möjligheter kan det finnas för eleverna när de arbetar via surfplatta? och Vilka utmaningar kan det finnas för eleverna när de arbetar via surfplatta?. De lärare som tagit upp möjligheter och utmaningar med att använda surfplatta i matematikundervisningen markerades med lila eller rosa färg beroende på om det var möjligheter eller utmaningar. En möjlighet var exempelvis att eleverna i grupp får göra en film med koppling till matematik. Exempel på utmaning var att eleverna vill samla ihop poäng i ett spel och gör därför ibland för lätta uppgifter på surfplattan. 17

23 6.5.3 Tematisering Efter kodning skedde en bearbetning av det som hade blivit kodat och alla möjligheter och utmaningar från vardera lärare tematiserades under de teman som bestämdes innan analysen. Ett dokument fanns för möjligheterna och ett för utmaningarna. Temana var: Motivation, Problemlösning, Färdighetsträning, Grupparbete, Nivåanpassning, Feedback och Språket. Exempelvis under Grupparbete placerades möjligheten (det ovan nämnda första exemplet) att eleverna får i grupp göra en film. För att det skulle vara lätt att veta vilken lärare som sagt vad, fanns en tydlighet angående vilka citat som hörde till vardera lärare, men deras namn blev uteslutna och ersatta med L1, L2 och så vidare. Dessa beteckningar placerades framför varje citat. Slutligen markerades likheter under vardera tema i samma färg för att få en tydlig bild på lärarnas synpunkter. Exempelvis under Motivation var fem citat, ett från vardera lärare, där sammanfattningsvis alla lärare ansåg att eleverna tycker att det är roligt att använda surfplattan Summering Efter att ha gjort transkribering, kodning och tematisering kom det fram en tydlig beskrivning och slutsatser kunde dras av de möjligheter och utmaningar till respektive tema som lärarna ansåg att det fanns med att använda surfplattan i matematikundervisningen. Placering av möjligheterna och utmaningarna i SAMR-modellen skedde sedan. Exempelvis under temat Grupparbete placerades en möjlighet in som var att elever fick göra en informationsfilm som de sedan visade för andra elever. Denna möjlighet var under steget Redefinition/Omdefiniering eftersom att uppgiften inte hade varit möjlig utan användning av digitala verktyg. 6.6 Etiska övervägande Enligt Johansson och Svedner (2001) måste intervjuarna respektera personerna som deltar i studien. Personerna som blev intervjuade informerades om examensarbetets syfte. De informerades även om att innehållet skulle avidentifieras och att allt som kunde röja skolans respektive lärarens identitet inte skulle finnas med i arbetet. Lärarna blev även upplysta om att de frivilligt kunde dra sig ur intervjun när de ville och kände för det samt att det inte skulle medfölja några negativa konsekvenser för dem. Under intervjuerna togs det hänsyn till de etiska krav som är nämnda ovan och på så sätt visades respekt för lärarna som blev intervjuade. 18

24 6.7 Reliabilitet och validitet När en undersökning utförs är reliabilitet och validitet två viktiga begrepp. Reliabilitet innebär noggrannheten på det som mäts och hur pålitligt det är. Validitet innebär att resultatet från ens undersökningen bedöms och att det som avsågs att mätas från början undersöktes (Eliasson, 2006). Eliasson (2006) påpekar att undersökningen ska vara väl förberedd. Genom att vara väl förberedda inför undersökningen och ha tydligt underlag för studien så bidrar det till att få en ökad reliabilitet. När intervjuerna av vardera lärare skedde användes samma underlag och samma område berördes. Det fångades även upp vad respektive lärarna sade och därefter ställdes följdfrågor. Eftersom vi var två som intervjuade lärarna så hjälptes vi åt och turades om att ställa frågor. Det är viktigt att vara överens om hur intervjun skulle gå till, så dessförinnan fördes ett samtal tillsammans för att gå igenom hur intervjun ska genomföras. Det var viktigt för att intervjumomenten skulle genomföras på ett bra sätt vilket också bidrar till att få en ökad reliabilitet. När reliabiliteten är hög leder det till att förutsättningarna för att validitet blir hög (Eliasson, 2006). Validiteten för studien anser vi var god eftersom intervjuerna gav svar på frågeställningen. 19

25 7. Resultat I det här kapitlet presenteras resultatet av intervjuerna och analyseras. Studiens frågeställning är Vilka möjligheter respektive utmaningar anser lärarna i lågstadiet att det kan finnas för elever när de arbetar med surfplattor i matematikundervisningen?. I kapitlet finns två huvuddelar; Möjligheter och Utmaningar. Under vardera huvuddel finns ett antal tema som valdes innan transkriberingen; Motivation, Färdighetsträning, Problemlösning, Grupparbete, Nivåanpassning, Feedback och Språk. Samma tema uppkommer när lärarna har tagit upp både möjligheter samt utmaningar under samma tema. När data under varje tema analyserades framkom vilket eller vilka av de fyra olika stegen i SAMR-modellen som möjligheten eller utmaningen gick ihop med. 7.1 Möjligheter som läraren ser och använder Göra film i grupp L1 och L2 tog upp att deras elever har arbetat med att göra en matematikfilm såsom informationsfilm eller instruktionsfilm. Det börjar med att eleverna (i grupp) väljer ett begrepp som de vill arbeta kring och träna på att förklara. Möjligheten är att de får göra en film (med hjälp av surfplattan) där de ska spela in sina förklaringar. De får exempelvis rita en kvadrat för hand och förklara exempelvis vad som kännetecknar en kvadrat. De får även spela in bakgrundsmusik samt spela in sina egna röster. Detta leder till en god kreativitet hos barnen enligt L1 och L2. Elever som gjorde detta gick i årskurs tre och fick sedan visa detta för de yngre eleverna i andra årskurser. L1 och L2 påpekade även att eleverna fick möjlighet att lära sig mycket genom en sådan aktivitet. De lärde sig bland annat att förklara, formulerar sig, repeterar sin kunskap och lär sig mer om sitt begrepp. För att göra detta måste eleverna vara säkra på vad de pratar om. L1 säger att använda Ipaden som hjälp är syftet och då befäster de sin kunskap om begreppet genom att förklara det för andra och visa den. L3, L4 och L5 har inte lagt upp undervisningen så att eleverna kan göra detta, då alla tre lärarna anser att elever är för små för att göra en film. Detta görs huvudsakligen när elever går i årskurs 3 och deras elever går i årskurs 1 respektive 2. Däremot ansåg alla tre att de förmodligen kommer lägga upp lektionerna på så sätt att eleverna får möjlighet att göra detta, då de anser 20

26 det är en god möjlighet som gynnar deras kunskap inom matematik genom att arbeta på så sätt. De har inte gjort någon egen film än, men absolut i trean! (L5) En möjlighet L1 och L2 tog upp var att genom att elever får arbeta i grupp ger det möjlighet till att tillsammans göra en film. Sättet som L1 och L2 låter elever använda surfplattan i detta fall anser vi uppnår det högsta steget i SAMR-modellen Redefinition, på svenska: Omdefiniering. Surfplattan möjliggör nya arbetsuppgifter, som inte var så möjliga utan tekniken (exempelvis filmning och röstinspelning). Elever kan visa filmen för andra elever, vilket heller inte hade varit möjligt utan surfplattan. Steg 4 i SAMR-modellen handlar även om att arbeta socialt och dela information och idéer med varandra. Vi anser att genom att elever får göra en film får de möjlighet att förmedla sina kunskaper till omvärlden Feedback från appar, spel och hemsidor Samtliga lärare tog upp att deras elever använder matematiska appar, spel och hemsidor som erbjuder eleverna direkt feedback. Denna feedback kan vara exempelvis att appen/feedbacken visar en grön plupp för rätt och röd plupp för fel. Feedbacken kunde också vara i form av kommentarer som exempelvis bra jobbat. L2 och L3 nämnde att deras elever använder appar som gör att de samlar poäng vid rätt svar för att senare använda poängen till någon slags belöning. Möjligheten med en poänginsamling bidrar till att eleverna vill fortsätta göra alltfler uppgifter. Samtliga lärare ansåg att det är bra med direkt feedback då eleverna får möjlighet att arbeta mer självständigt. Om eleverna får direkt feedback och det visar sig att de har svarat fel på en uppgift/fråga, kan eleverna rätta felet själva, istället för att behöva räcka upp handen och fråga läraren konstant om det är rätt eller fel. L4 säger att det som surfplattan ger som eleverna annars söker av oss lärare det är bekräftelsen om det är rätt eller fel. På detta sätt säger lärarna att eleverna hinner med fler uppgifter än exempelvis om eleverna hade arbetet i matematikboken. Genom att eleverna får direkt feedback anser vi att det hamnar på steg 2 i SAMR-modellen; Augmentation/Förbättring. Anledningen är att på steg 2 i SAMR-modellen ska tekniken bidra med en funktionell förbättring av undervisningsformer som kan genomföras utan digitala verktyg. Förbättringen är att eleverna får snabb feedback på plats. Genom att eleverna får den snabba feedbacken av appar, hemsidor och spel så behöver inte eleverna vänta på sin lärare för att få veta vad och om de har rätt eller fel. Med den snabba feedbacken kan eleven öva mer på 21

27 det eleven känner att hen måste öva på. Det tar även tid för läraren att hinna till alla elever samt rätta dem Motivation Fyra av lärarna ansåg att den största fördelen med att eleverna får använda surfplatta på matematiklektioner är att de tycker att det är roligt vilket bidrar till ökad motivation för matematik. L2 ansåg att det är när eleverna får använda appar som är uppbyggda på spel och de övar på färdighetsträning som deras motivation ökar och de vill göra fler och fler uppgifter. Jättemotiverad, jobbar länge med paddan (L2). L1 och L5 tog upp att ett antal elever inte trivs med att behöva räkna och skriva för hand så att arbeta på ett traditionellt sätt ökar inte deras motivation. L2 nämner att genom att de får lösa uppgifter digitalt tycker de att det är roligare och intressant vilket också bidrar det med att de jobbar mer intensivt och deras motivation för matematik ökar. Till 95 % ökar det elevernas motivation eftersom de tycker det är kul att sitta med surfplatta (L2). Surfplatta under matematiklektioner bidrar alltså mycket till elevernas motivation för matematik och därmed anser vi att möjligheterna att nå alla steg i SAMR-modellen ökar. Vi anser genom att motivationen för matematik ökar när eleverna använder surfplatta, kan eleverna uppskatta matematikundervisningen mer med surfplattan och vara aktiva i undervisningen oavsett vilket steg det är i SAMR-modellen. Oavsett vilket steg undervisningen befinner sig i, är motivation viktig, anser vi, för att kunna vara aktiva i undervisningen Färdighetsträning Eleverna i alla de fem lärarnas klasser fick arbeta med ett flertal olika program där de kunde göra färdighetsträning genom att spela spel. Exempelvis kunde eleverna i L1:s klass spela ett matematikspel där en apa flyger omkring och eleverna får göra uträkningar för att apan inte ska krocka med ett berg. De fem lärarna lät även eleverna göra övningar, exempelvis kunde en övning vara att eleven fick räkna hur många bollar som visades på en bild och sedan klicka på den rätta siffran. Alla lärarna tog även upp att när eleverna får arbeta med färdighetsträningen digitalt så hinner de med fler uppgifter och mer träning än de hade gjort om de hade använt papper och penna. L2 nämner att eleverna kan göra många liknande uppgifter inom samma område och om de 22

28 svarar fel, kan de få några chanser till att trycka på det rätta svaret. Effektivare. Mycket mer gjort med surfplattan än om de hade fått ett häfte, alltså de får mer träning (L2). I L2, L3 och L4:s klasser får eleverna använda hörlurar när de enskilt arbetar med färdighetsträning och kan då samtidigt läsa och lyssna på matematikuppgifterna. Uppgifterna bidrar exempelvis inte med en förändring av uppgifter eller är omöjliga att göra utan surfplattan. Det bidrar endast med att elever får räkna och få svar vilket kan vara väldigt likt med om läraren endast hade kopierat ett underlag där elever ska räkna. Eleven kan få direkt feedback av apparna vilket bidrar till att det blir en förbättring av undervisningen. Hade läraren gjort quiz-kort där svaren står på baksidan så måste eleven titta på svaret för att se om hen har gjort rätt. Kollar eleven på svaret får hen inte chans att göra om uppgiften utan eleven har redan sett och kan svaret. Med appar kan de få göra många liknande uppgifter inom samma område samt svarar de fel kan de få ytterligare en till chans att välja det rätta svaret, vilket de inte hade fått med ett pappers-quiz. Talsyntes finns också med och utifrån det som vi nämnt anser vi att färdighetsträning på surfplattan hamnar på steg 2 på SAMR-modellen; Augmentation/Förbättring Nivåanpassade program En stor möjlighet som alla lärare såg med att eleverna arbetar enskilt med program på surfplatta är att de utför övningar som anpassas efter varje elevs nivå. Alla lärarna tog upp att ett flertal av de program de använder anpassar automatiskt nivån utifrån hur det går för vardera eleven under övningarna. L1, L2 och L5 tog upp en fördel med nivåanpassning gällande elevers syn på varandra. Ifall eleverna kan arbeta på olika nivåer på surfplattan och sitter för sig själva med surfplattan så bidrar det till att eleverna inte blir utpekade av andra elever, som de kanske hade blivit om de sett varandras matematikböcker och hur långt var och en hade kommit. Har alla en platta så kan de göra på olika nivåer, eleverna blir inte så utpekade som de hade blivit ifall eleverna sett varandras matteböcker (L1). Steg 2 i SAMR-modellen handlar om förbättring och i detta fall anser vi att steg 2 uppnås när elever använder de program på surfplatta där övningarna är nivåanpassade. Med hjälp av att använda digitala program som läraren kan nivåanpassa eller som gör det automatiskt kan matematikundervisningen anpassas mer efter varje elevs nivå och bidrar till en förbättring av undervisning. När eleverna gör uppgifter i matematikböcker är upplägget att de ska utföra alla 23