Första sidan. Svenska elevers matematikkunskaper i grund- och gymnasieskolan samt elevers fysikkunskaper i gymnasiet

Transkript

1 Första sidan Svenska elevers matematikkunskaper i grund- och gymnasieskolan samt elevers fysikkunskaper i gymnasiet

2 TIMSS 2007 & TIMSS Advanced 2008 Båda studierna visar på en betydande negativ kunskapsutveckling sedan 1995 Ett par frågor som vi ska försöka belysa under seminariet är: - Vad kan vara orsakerna till de försämrade kunskaperna? - Hur påverkas vidare studier på gymnasienivå av grundskolans negativa utveckling?

3 TIMSS 2007 och TIMSS Advanced 2008 TIMSS 2007 Grundskolan 59 länder har deltagit Första gången med svenska elever i årskurs 4 Årskurs 8 även i TIMSS 1995 och 2003 Ca elever på 314 skolor TIMSS Advanced 2008 Gymnasieskolan 10 länder har deltagit i matematik, 9 i fysik Fyra av länderna deltog även 1995, däribland Sverige Ca elever från 237 skolor Elever som läst minst Matematik D och Fysik B på naturvetenskapligt eller tekniskt program

4 TIMSS ramverk Information om skolsystemet Nationella regler och mål Lärar- och skolenkäter Genomförd undervisning Elevenkät och elevprov Attityder och kunskaper

5 TIMSS 2007 Resultat i matematik, åk 4 & 8

6 TIMSS 2007 & TIMSS Advanced 2008 Utveckling av matematik- och fysikkunskaper mellan i åk 8 och i gymnasiets åk 3

7 TIMSS 2007 Trend i matematik, åk 8 Signifikant nedgång i matematikresultat sedan 2003 och Andel elever på olika kunskapsnivåer.

8 TIMSS Advanced 2008 Trend i matematik, åk 3 gymnasieskolan Även bland gymnasieskolans elever har det skett en signifikant nedgång i matematikresultat sedan 1995

9 TIMSS Advanced 2008 Trend i fysik, åk 3 gymnasieskolan Även bland gymnasieskolans elever i fysik har det skett en signifikant nedgång i matematikresultat sedan 1995

10 TIMSS Advanced 2008 Tänkbara faktorer som har påverkat den negativa resultatförändringen i gymnasieskolan Förkunskaper från grundskolan till gymnasieskolan - sämre resultat från grundskolan, negativ kunskapsutveckling Gymnasieskolans kursutformning - kunskaper hålls inte vid liv - Matematik E är inte längre obligatorisk - Alla läser inte matematik i åk 3 glömskeffekt Kursplaner - stort tolkningsutrymme i kursplaner och betygskriterier - mindre matematik i fysiken, mindre fysiktillämpning i matematiken Undervisningen - mycket eget arbete - mindre eget arbete utanför skoltid läxtid - procedurinriktad undervisning

11 Fördjupade analyser visar på hur elever i årskurs 4 och 8 samt i gymnasieskolans årskurs 3 förstår centrala matematiska och fysiska begrepp betydelsen av undervisningsmetodik vilken betydelse matematiken har för fysiken

12 Taluppfattning och aritmetik, TIMSS 2007, årskurs 4 Exempel 1) = 18 Eleverna tillämpar beräkningsprocedurerna i fel sammanhang. Exempel 2) Det finns plats för 4 personer vid ett bord. Hur kan du räkna ut hur många sådana bord, som behövs för 28 personer? Bland de fyra svarsalternativen var innehållsdivision det korrekta. Det visade sig, att eleverna generellt hade svårigheter med att välja ut rätt matematisk modell för de olika typerna av situationer i textproblem. 12

13 Geometri, TIMSS 2007, åk 4 och 8 Eleverna förväxlade begreppen area och omkrets. Areans konservation och additiva egenskap. Eleverna kunde tillämpa formler direkt, men då en begreppslig anpassning krävdes, blev det svårare. 13

14 Algebra, TIMSS 2007, åk 8 Elevers uppfattning av likhetstecknet = 7 blir. 4x + 3 = 5x - 1 är lika mycket som. Elevers uppfattningar av variabelbegreppet. Icke-symbolisk representation: 4x x + 3y 1 blev till 8 alt. 3y + 3 Sifferrepresentation: 2b blir 28 om b = 8 Konkret objektsrepresentation: 3a + 2b + 2a = 3 apelsiner + 2apelsiner + 2 bananer = 5 apelsiner + 2 bananer 2a * 3a apelsin * apelsin???? 14

15 Ett vardagligt problem -proportionalitet P-O ge exempel från jämförelsen mellan Sverige och Hongkong och Taiwan 30 % HK 69 % Tw 71 % 35 % 15

16 Algebra och variabelbegreppet Om b = -1 så är -b = % Hk 70 % Tw 79 % 60 % 16

17 Sammanfattning av de fördjupade analyserna från grundskolan visar att elevernas misstag i grundskolan inte primärt visade sig vara enkla räknefel utan deras förståelse av begrepp var inte tillräckligt utvecklad de tillämpade beräkningsprocedurerna i fel sammanhang. Alltså är det inte primärt brist på förkunskaper! Svenska elever har oftast procedurella kunskaper, som är avpassade för specifika problemsituationer. Elever i Hong Kong och Taiwan har konceptuella kunskaper och har tränat transfer vilket gör att de mer konsekvent kan hantera olika typer av problemsituationer. 17

18 Differential- och integralkalkyl P-O ge exempel på algebra från gymnasiets matematikfördjupning 18

19 Algebra P-O ge exempel på differentialoch integralkalkyl från gymnasiets matematikfördjupning 19

20 20 Geometri

21 21 Mekanik

22 22 Mekanik

23 Värme och temperatur

24 24 Atom- och kärnfysik

25 Elektricitet och magnetism

26 Sammanfattning av de fördjupade analyserna från gymnasieskolan visar att Försämrade förkunskaper ger eleverna sämre förutsättningar i gymnasieskolan Procedurella kunskaper som innebär att eleverna kan lösa uppgifter som de tidigare stött på. Då kunskaperna skall tillämpas i nya problemsituationer så behärskar eleverna inte detta Mer än hälften av eleverna behärskar inte uppnåendemålen för C-, D- och E-kurserna I många frågeställningar där eleverna ska tillämpa sina fysikkunskaper behövs matematiken som ett redskap och svenska elever tycks ha svårt att klara det tillfredsställande Svårt att kombinera olika delar av fysiken Vissa försämringar i resultaten sedan 1995 kan kopplas till förändringar i kursplanen. Detta gäller i synnerhet Elektricitet och magnetism Negativ inverkan av undervisningsuppehåll 26