Interaktiva skrivtavlor en möjlighet till ökad lust och lärande i matematik?

Transkript

1 Patrik Gustafsson Interaktiva skrivtavlor en möjlighet till ökad lust och lärande i matematik? Interaktiva skrivtavlor är på väg mot ett genombrott i Sverige, men leder användandet till en ökad lust och bättre lärande i matematik? I artikeln redogör författaren för ett lyckat försök med areaundervisning med hjälp av en interaktiv skrivtavla. Artikeln får en fortsättning i Nämnaren nr 3. Det finns även kompletterande material på Nämnaren på nätet. I god tid före lektionsstart köar dina elever utanför klassrummet. De sätter sig längst fram och är nyfikna på vad som kommer att hända på dagens lektion. Vid gemensamma genomgångar och diskussioner är eleverna koncentrerade och de arbetar aktivt med uppgifter och problem. Vid uppföljningar och avslutande klassdiskussioner bråkar eleverna om vem som ska få redovisa. I klassrummet har du tillgång till ljud, bild, datorprogram, internet, dvd, tvkanaler och interaktiva förklarande aktiviteter förpackade i en snygg design. Allt styrs via din dator och projiceras på en vit skrivtavla inför hela klassen. Det som skrivs på tavlan lagras i datorn och kan sedan visas igen, skrivas ut eller distribueras till eleverna via e-post. Låter det som en dröm? Det är det inte. Interaktiva skrivtavlor gör det möjligt att skapa intressanta och levande matematiklektioner. Interaktiva skrivtavlor Den gemensamma skrivtavlan har alltid haft en central plats i undervisningen. Vi har gått från den svarta via den gröna till den vita skrivtavlan. Med hjälp av den interaktiva skrivtavlan kan skolan nu ta ett stort steg in i det moderna IT-samhället och tavlan är på väg mot ett stort genombrott i Sverige. Ett flertal kommuner och skolor har gjort stora inköp de senaste åren, och inom en snar framtid tror jag att i princip samtliga skolor och klassrum kommer att ha tillgång till denna spännande teknik. Vad är en interaktiv skrivtavla? En interaktiv skrivtavla kopplar samman datorteknikens möjligheter med whiteboardtavlans gemensamma skrivyta och blickfång. En projektor projicerar datorskärmens bild på en stor gemensam tavla. Med hjälp av en digital Nämnaren nr

2 penna går det att styra datorn från tavlan och även skriva direkt på ytan som vid användandet av en traditionell whiteboardtavla. Den stora skillnaden består i att det finns oändligt många skrivytor, och det skrivna eller ritade lagras digitalt och kan visas igen. Med tillhörande programvaror är det möjligt att förbereda lektionerna och det finns en mängd funktioner för att skapa levande multimediala lektioner. I Storbritannien är tekniken än så länge vanligare än i Sverige. Den svenska Myndigheten för skolutveckling har sammanställt analyser av kvalitativa brittiska studier om bl a interaktiva skrivtavlor och matematikundervisning (MSU, 2007). Sammanfattningsvis kan sägas att dessa studier visar att interaktiva skrivtavlor fungerar mycket bra som ett verktyg för lärande och att det finns många fördelar med att använda dem. Lärandet förstärks och de har en positiv effekt på elevers prestationer i matematik. Interaktiva skrivtavlor kan vara ett stöd för lärare som vill förbättra kvaliteten i sina presentationer och visualisera begrepp och processer för eleverna. Användningen av tavlorna kan öka elevers delaktighet och motivation samt förbättra deras kommunikationsförmåga. Interaktiva skrivtavlor anses också underlätta och effektivisera överföringen av kunskap och erfarenheter mellan elever. Analysen av de brittiska rapporterna visar att dessa effekter endast kan uppnås genom att lärarna förändrar sin undervisning och använder nya elevaktiva pedagogiska metoder för att stärka elevernas lärande. Den visar på ett stort behov av att utveckla och sprida undervisningsformer som utnyttjar den interaktiva tavlans unika möjligheter. I en av få svenska rapporter om interaktiva skrivtavlor anser lärarna att de ger ett mervärde till lektionerna genom att tavlan bl a stödjer kreativ undervisning och intresserar och motiverar eleverna (Hansson, 2007). Lärarna tycker också att interaktiva tavlor ger bättre möjligheter att planera och strukturera lektioner i förväg samt att lektionsplanering och -uppföljning blir mer effektiv. På Skäggetorpsskolan Sedan ett år tillbaka har vi på Skäggetorpsskolan i Linköping tillgång till en modern interaktiv skrivtavla av märket Activboard. Efter att ha testat tekniken lite sporadiskt kände jag behov av att genomföra och utvärdera en längre serie välplanerade lektioner med hjälp av den. Jag ville prova om en interaktiv skrivtavla kunde tillföra nya kvaliteter till matematikundervisningen och därmed få svar på en del frågor som: Leder användandet av en interaktiv skrivtavla till ökad begreppsförståelse, lust att lära och mer positiv attityd till matematik? Kan en interaktiv skrivtavla initiera matematiska diskussioner? Ökar tempot på lektionerna vid användandet av en interaktiv skrivtavla? I samband med ett fördjupningsarbete inom NCM:s lärarlyftskurs fick jag möjlighet att genomföra detta. Till försöket valde jag ut en klass med 15 elever i årskurs 8. Klassen var positiv till försöket och hade viss erfarenhet av undervisning med hjälp av skolans activboard. Arbetsområdet geometri med fokus på areabegreppet föll sig naturligt eftersom det sedan tidigare var inplanerat under denna period. Projektet genomfördes på fem arbetsveckor. Varje vecka bestod av två 60-minuters lektioner med undervisning via den interaktiva skrivtavlan. Utöver denna tid hade eleverna möjlighet till 40 min egen färdighetsträning och problemlösning med lärarhandledning på skolans tfm-tid (tid för måluppfyllelse). Erfarenheterna 40 Nämnaren nr

3 och de spontana tankarna efter lektionerna spelade jag in på ett digitalt fickminne. Under en del lektioner fotograferade jag eleverna. Geometriundervisning och areaberäkning För att lyckas med undervisningen anser jag att man måste ha en tydlig arbetsgång som bygger på goda didaktiska idéer. Van Hieles fem inlärningsnivåer känns fortfarande aktuella vid geometriundervisningen. För att hjälpa eleverna att gå från en nivå till nästa har Van Hiele föreslagit en inlärningsprocess i fem faser: 1. observation/information, 2. vägledd undersökning, 3. förklaring leda en klassdiskussion, 4. fri undersökning t ex problemlösande aktiviteter, 5. sammanfattning uppmana eleverna att tänka över sina handlingar, att komma på och formulera regler och lära sig dem. Efter studier av litteratur har jag upptäckt att matematikdidaktiker är relativt överens om den didaktiska strukturen vid geometriundervisning med fokus på areabegreppet. Areaberäkningarna ska bygga på begreppsförståelse iställe t för formella räkneregler. Innan eleverna arbetar med area och areaberäkning bör de känna till de grundläggande geometriska begreppen punkt, kurva, linje, sträcka, längd, vinkel, triangel, kvadrat, parallellogram, cirkel, omkrets, yta, area, parallell, hörn, sida, diagonal, fyrhörning, romb, storhet, mätetal, medelpunkt, radie och diameter (Emanuelsson m fl, 1992). Därefter bör eleverna arbeta grundligt med att befästa areabegreppet. Det kan ske med areaberäkning på oregelbundna figurer och med icke-standardiserade enheter. En bra arbetsgång vid arbete med storheter innebär att eleverna börjar med att göra skattningar och därefter fortsätter att arbeta med först icke-standardiserade och sedan standardiserade enheter (Englund & Lahti, 1998). Arbete med äldre ostandardiserade enheter gör att betoningen läggs på begreppsuppfattningen och inte på manipulering av symboler. Eleverna måste befästa area begreppet ordentligt innan de arbetar med formella metoder för beräkningar av areor, vilket annars kan bli en ren multiplikationsträning (Unenge m fl, 1994). Areaberäkning av oregelbundna figurer är ett viktigt moment i den inledande undervisningen. Därefter bör man arbeta med areaberäkning av figurer enligt en tydlig struktur (Löwing & Kilborn, 2002): 1. oregelbundna ytor mäts med hjälp av rutnät, 2. enkla men inte helt regelbundna figurer med hjälp av rutnät, 3. rektanglar, 4. parallellogrammer, 5. trianglar, 6. andra månghörningar. 7. cirklar. Nämnaren nr

4 Arbetsgång Utifrån genomgången litteratur valde jag följande arbetsgång i försöksarbetet med den interaktiva skrivtavlan. 1. Kontrollera elevernas kunskaper via en fördiagnos. 2. Planera ett arbetsområde utifrån kursplanens strävansmål och betygskriterier samt didaktiska strukturer. 3. Skapa en tydlig elevplanering med mål, betygskriterier med exempel, lektionsinnehåll och lektionsmål, hänvisningar till lämpliga övningsuppgifter kopplade till respektive mål samt när och hur elevernas kunskaper ska bedömas. 4. Genomföra lektionerna. 5. Testa elevernas kunskaper med hjälp av ett prov. 6. Utvärdera elevernas attityder till undervisningen och ämnet. Fördiagnos, prov och attitydundersökning Fördiagnosen bestod av tre delar. Den första delen innehöll ett antal bilder på trianglar, kvadrater, rektanglar, romber och oregelbundna fyrhörningar. Dessa parades ihop med olika namnförslag. I nästa del markerade eller ritade eleverna diameter, radie, parallella sidor och diagonaler i ett antal figurer. Avslutningsvis uppskattade eleverna storleken av ytan på sina räknehäften och bostäder samt förklarade vad area, omkrets och yta är. Elevernas kunskaper testades efter lektionerna med ett skriftligt prov bestående av fem enklare traditionella procedur- och begreppsfrågor, två kortare problem samt ett större utredande problem om area och omkrets, med inspiration från 1998 års nationella prov i år 9. Till den större uppgiften konstruerades en bedömningsmatris. Slutligen samlades elevernas erfarenheter och åsikter om undervisning in med hjälp av activotes (se nedan) och den interaktiva skrivtavlan. Eleverna fick ta ställning till olika påståenden. Undervisningen med den interaktiva skrivtavlan För att lyckas genomföra en geometriundervisning som byggde på förståelse och inte på formella beräkningsmetoder använde jag den interaktiva skrivtavlan, till elevundersökningar och läxförhör, vägleda eleverna och som ett naturligt verktyg att tydliggöra, sammanfatta och leda diskussioner om area och areaberäkning. Som hjälp vid planering av lektioner på en interaktiv skrivtavla finns det speciella tillhörande datorprogram. Programmet jag använde mig av heter Activstudio och i det finns en mängd lärarredskap som bilder, symboler, filmer och bakgrunder. När jag planerade lektionerna använde jag det för att tillverka egna eller använde färdigproducerade siffror, symboler, formler, figurer och rutnät. Det finns även interaktiva objekt som t ex miniräknare, linjaler, passare, gradskivor, tärningar, slumpgeneratorer av chokladhjulsmodell, bråktalsgenerator, tallinjer, tangrampussel och geobräden. Detta skapar goda förutsättningar för att kunna skapa k reativa och intressanta lektioner. 42 Nämnaren nr

5 Jag utnyttjade även activotes. Det är små handdosor som eleverna använder. Dosorna har sex knappar (A F) och kan kommunicera trådlöst med datorn via radiosignaler. Jag använde dem vid attitydundersökningar och läxförhör med omedelbar återkoppling och diskussion. Resultaten sparades och kunde sedan visas för klassen på activboarden i olika diagram på klass- och individnivå, anonymt eller med namn. Lektionerna hade en likartad struktur. 1. Vid lektionsstarten använde jag ofta det digitalt sparade materialet från föregående lektion till en visuell repetition. Vid tre tillfällen startade vi lektionen med läxförhör med hjälp av activotes. 2. Vi diskuterade veckans eller dagens mål. 3. Jag presenterade viktig information och fakta inför en elevaktivitet med hjälp av activboarden. 4. Eleverna genomförde en styrd undersökning, oftast med laborativt materiel som t ex geobräde, där de på egen hand skulle göra upptäckter. Vid några tillfällen genomfördes denna del som en helklassaktivitet med hjälp av den interaktiva skrivtavlan. 5. Vi hade en gemensam klassdiskussion utifrån elevernas upptäckter. Activboarden fungerade här som ett stöd för att förklara och visuellt visa upptäckterna. 6. På tavlan introducerade jag en liten problemlösningsuppgift med aktuellt innehåll. Därefter arbetade eleverna med problemet i mindre grupper. 7. Med hjälp av bilder och elevernas tankar och idéer sammanfattade vi nya erfarenheter och lärdomar på den interaktiva skrivtavlan. Ibland fick eleverna dokumentera detta i sin egen skrivbok. Vid ett antal lektioner hann vi inte med alla moment. Då fortsatte vi på nästa lektion och i något fall tog jag bort problemlösningsuppgiften. Mellan lektionerna färdighetstränade eleverna med hjälp av lärobokens uppgifter på tfmtid eller hemma utifrån tydliga mål och instruktioner. Läxorna var mål- och kunskapsstyrda istället för mängdstyrda. Nämnaren nr

6 Ett undervisningsexempel oregelbundna föremål Eleverna fick på egen hand uppskatta och sedan mäta arean på vackra höstlöv och andra valfria oregelbundna föremål med hjälp av cm-rutad OH-film. Vid uppföljningen av uppgiften hade jag med hjälp av programvaran till den interaktiva skrivtavlan skapat ett rutnät. På det placerades en bild av ett höstlöv som jag hämtade från bildarkivet. Sedan användes funktionen genomskinlighet för att göra lövet delvis genomskinligt och därmed få fram rutorna på höstlövet. Utifrån denna bild fick eleverna redovisa och diskutera olika strategier för areamätning när föremålet täcker delar av rutorna. Fortsättning... Artikeln fortsätter i Nämnaren nr 3 där fler undervisningsexempel pre senteras. Vad tyckte eleverna om undervisningen? Se ncm.gu.se/namnaren där det finns en attitydundersökning. litteratur Emanuelsson, G. m fl (red). (1992). Geometri och statistik. Lund: Studentlitteratur. Englund, T. & Lahti, U. (1998). UT-matematik. Nämnaren 25(2), Hansson, H. (2007). Utvärdering av interaktiva skrivytor Smartboard/ Vinstagårdsskolan och ActiveBoard/Kvickenstorpsskolan. Tillgänglig på Utv%C3%A4rdering%20av%20interaktiva%20skrivytor.pdf Löwing, M. & Kilborn, W. (2002). Baskunskaper i matematik. Lund: Studentlitteratur. Myndigheten för skolutveckling. (2007). Effektivt användande av IT i skolan Analys av internationell forskning. Stockholm: Liber. Unenge, J. m fl. (1994). Lära matematik. Lund: Studentlitteratur. 44 Nämnaren nr