Projektbeskrivning. Gymnasieskolans mål och Högskolans förkunskapskrav. En jämförande studie om matematikundervisningen.

Transkript

1 Projektbeskrivning Gymnasieskolans mål och Högskolans förkunskapskrav. En jämförande studie om matematikundervisningen. Bakgrund KTH och LHS har ett regeringsuppdrag att tillsammans utveckla nya inriktningar som skall tillgodose framförallt gymnasieskolans, men även grundskolans behov av kompetens inom teknik och naturvetenskap. I uppdraget ingår även att förnya utbildningen och undervisningen för blivande lärare i syfte att öka och stimulera elevers intresse för teknik och naturvetenskap. En konkret manifestation av ovanstående uppdrag är det gemensamma utbildningsprogrammet Civilingenjör & Lärare (CL), som leder fram till en dubbelexamen om 200 poäng, civilingenjör och lärare med behörighet för gymnasiet och grundskolans senare år. Samtliga studenter som antas till programmet läser matematik i kombination med fysik, kemi eller IT/data. Institutionen Matematik, KTH, har också, på initiativ av NCM (Nationellt centrum för matematikutbildning), inlett ett samarbete med Matematiska Institutionen på Stockholms Universitet och Stockholms Kommun kring gymnasielärarfortbildning i matematik. LHS utbildar matematiklärare för alla stadier i skolan, och är också hemvist för den s.k. PRIM-gruppen, som bl.a. utformar de nationella proven i matematik för grundskolan och för kurs A på gymnasiet. (De nationella proven kurs B - E på gymnasiet utformas av Enheten för pedagogiska mätningar vid Umeå Universitet, ) * * * Matematikstudierna utgör ett kritiskt filter för hur man lyckas med sina studier i naturvetenskap och teknik, på gymnasieskolan såväl som högskolan. Flera universitet och högskolor, däribland KTH, har i flera års tid rapporterat om successivt försämrade förkunskaper i matematik bland de nyantagna studenterna. Det visar sig att t.o.m. studenter med höga matematikbetyg från gymnasiet kan ha stora svårigheter att leva upp till de krav som högskolestudierna ställer. På många högskoleutbildningar utgör de inledande matematikkurserna en stor stötesten med dålig genomströmning. Under CL-programmets första år har det visat sig att ca. hälften av studenterna har betydande svårigheter med det första årets matematikkurser. * * * Inom ramen för KTHs och LHS regeringsuppdrag vore det därför angeläget med ett projekt som undersöker dessa frågor. Den samlade erfarenhet och kompetens som finns vid KTH och LHS utgör en god utgångspunkt för ett sådant projekt. Rektorerna vid KTH och LHS har också uttryckt sig positiva till att vi inom ramen för regeringsuppdraget driver ett projekt inom matematik, gärna riktat mot gymnasieskolan (Mötesanteckningar )

2 Syfte Syftet med projektet är att jämföra gymnasiets mål och ambitioner med högskolans förväntningar och förkunskapsbehov i matematik. Är det så att ingenjörsutbildningarnas krav på förkunskaper i matematik inte svarar mot den matematikundervisning som ges på det naturvetenskapliga och tekniska programmet på gymnasiet? analysera de observerade förändringarna i nyantagna högskolestudenters förkunskaper. Finns det något speciellt område / några speciella områden inom matematiken, som studenterna blivit betydligt sämre på och som ingenjörsutbildningarna tycker är viktiga? undersöka om och i så fall på vilket sätt resultaten på de Nationella proven i matematik förändrats under den senaste åren. medverka till att gymnasiekursplanerna i matematik anpassas bättre till ingenjörsutbildningarnas krav analysera behovet av förändringar i de inledande matematikkurserna vid KTH mot bakgrund av de nya studenternas faktiska förkunskaper fortsätta utvecklingen av matematikkursplaner och undervisningsformer i CLprogrammet så att studenterna i sina framtida lärarroll kan ge gymnasieelever en god grund för fortsatta studier vid ingenjörutbildningar. inom ramen för matematikdidaktiken synliggöra moment som är speciellt svåra för gymnasieelever. Genomförande och bemanning Projektet bör drivas av minst en lärare engagerad i lärarutbildning från Matematik, KTH, och minst en person med matematikdidaktisk kompetens från LHS. Från Matematik, KTH, är Hans Thunberg beredd att arbeta 100 timmar med projektet under våren 2004, och ytterligare 100 timmar under hösten 2004, under förutsättning att finansiering kan ordnas och att tid kan frigöras inom hans tjänst. Hans Thunberg är lektor vid KTH Matematik, och programansvarig för Civilingenjör & Lärare (KTH/LHS) samt Öppen Ingång (KTH). Ytterligare personal från KTH Matematik kommer att delta i en omfattning av 100 timmar. Från LHS leds projektet av Astrid Pettersson och Gunilla Olofsson. Astrid Pettersson är universitetslektor i pedagogik med inriktning mot utvärdering och matematikämnets didaktik, och för närvarande prorektor vid LHS. Gunilla Olofsson är universitetsadjunkt i matematik vid LHS (med 20-årig erfarenhet som matematik- och kemilärare i grundskola och gymnasieskola, och 10-årig erfarenhet i matematikdidaktik på LHS). Astrid Pettersson och Gunilla Olofsson är verksamma vid institutionen för Undervisningsprocesser,

3 Kommunikation och Lärande samt vid PRIM-gruppen. De deltar aktivt i arbetet under Från LHS deltar även Jonas Ingemarsson, som är gymnasielärare i matematik och fysik och som arbetar på PRIM-gruppen. Han börjar arbeta med projektet redan under hösten 2003, ca. 200 timmar. Det vore också önskvärt att knyta flera matematiklärare vid såväl KTH som gymnasieskolan till projektet. Projektet skall genomföras under KTH och LHS finansierar var och en sitt eget deltagande i projektet. Hösten 2003 Inledande undersökningar har påbörjats (Frågeställning 1 nedan). Arbetet påbörjas vid LHS. Jonas Ingemarsson arbetar med - Jämförelse över tid av resultat på nationella proven - Jämförelse av innehållet i de gamla centrala proven (NT-linjerna) och de nuvarande nationella proven (i denna jämförelse ingår också kursplanerna) - Jämförelse av innehållet i KTH:s diagnostiska prov och innehållet i de nationella proven på NV, T-programmen. (Frågeställningarna 3, 4 och 6 nedan.) Våren 2004 Gunilla Olofsson och Astrid Pettersson (LHS) och Hans Thunberg (KTH) börjar sitt arbete med projektet. Samtliga frågeställningar nedan adresseras. En preliminär rapport skall vara färdig under våren. Sommaren/hösten 2004 Arbetet avslutas. Rapport skall vara skriven och klar under hösten.

4 Frågeställningar och planerade aktiviteter 1) Vilka andra studier pågår? Vilka åtgärder föreslås? Kontakt med Matematikdelegationen, speciellt de tre arbetsgrupperna Skolår 7 12, ordf. Tomas Bergqvist, Umeå Skolår 11 högskola, ordf. Gerd Brandell, Lund Lärarutbildning/kompetensutveckling, ordf. Anders Tengstrand, Växjö 2) Hur har kunskaperna hos studenter som lämnar gymnasiets NV- och T- program förändrats över tiden? Vilka försök har gjorts att möta dessa förändringar? Vilka brister i förkunskaper identifieras av lärarna vid KTH? Här finns en rad undersökningar gjorda. I projektet avser vi att göra en genomgång och sammanfattning av dessa tidigare arbeten. *) Vi planerar också att intervju lärare vid KTH Matematik. I en förlängning vore det också intressant att systematisk analysera brister i grundläggande matematisk färdighet och förståelse såsom de yttrar sig i felaktiga eller ofullständiga lösningar på problem vid skriftliga tentamina vid KTH. 3) Finns det någon trend i nationella provens utfall? Har resultaten ändrat sig på något signifikant sätt de senaste åren? Analys av resultaten på de nationella proven i Matematik under de senaste åren. Jämförelser görs också mellan de gamla centrala proven i matematik med dagen nationella prov på NT-programmen. Studien omfattar även jämförelser av kursplanerna. 4) Hur ser de faktiska förväntningarna på nyantagna studenter ut vid KTH, som de uttrycks i det diagnostiska provet, sommarrepetitionsmaterialet, den inledande kursen, och förväntade förkunskaper i de första ordinarie kurserna? Analys av prov och kursmaterial. Intervjuer med KTH-lärare. 5) Vilka är gymnasieskolans mål och ambitionsnivå i matematikundervisningen på NV- och T-programmet, så som den kommer till uttryck i nationella prov, läroplaner och vanligt förekommande läromedel? Analys av prov, läroplaner och läromedel. Hur ser den dolda läroplanen ut? Vilka prioriteringar och ambitioner styr den faktiska undervisningen? Samtal med gymnasielärare (Kanske kan vi engagera några lärare på VFU-skolorna i projektet?) och gymnasieelever. 6) Jämförelse mellan gymnasiets mål och ambitioner och högskolans förväntningar och förkunskapsbehov.

5 Bearbetning och jämförelse av resultat av ovanstående frågor. Jämförelse av innehållet i KTH:s diagnostiska prov med uppgifterna i de Nationella proven i matematik. Hur bedömer gymnasielärare t.ex. det diagnostiska provet som ges vid KTH? Hur ser KTH-lärarna på de nationella proven? Är det ett glapp mellan gymnasiets och högskolans läroplaner? Eller är det den dolda läroplanen som styr på ett ofördelaktigt sätt? Vilka av gymnasiets kurser är det i sådana fall frågan om? Är det grundskolekunskaper som brister? Uppföljning och förslag till åtgärder Att utveckla CL-programmet på ett sådant sätt att studenterna i sin framtida lärarroll kan ge gymnasieelever en god grund för fortsatta studier vid ingenjörutbildningar. Att bidra till en ökad kunskap och medvetenhet hos blivande och yrkesverksamma matematiklärare, såväl inom högskolan som gymnasieskolan, om de frågor som har behandlats inom projektet. Utifrån frågeställningar och slutsatser inom projektet avser vi också att kommentera och vid behov lämna förslag på förändringar av - styrdokumenten för gymnasiets (och ev. grundskolans) matematikundervisning - de nationella provens utformning - de inledande matematikkurserna på KTH, m.a.p kursinnehåll och undervisningsformer. *) Frågor om gymnasiets matematikundervisning och förkunskaper i matematik hos nyantagna studenter har studerats i flera olika undersökningar de senaste åren, t.ex. Lars Brandell, Matematikkunskaperna 2002 hos nybörjarna på civilingenjörsprogrammen vid KTH, Stockholm (En ny rapport är att vänta under hösten 2003) Bengt Johansson, Förkunskapsproblem i matematik?, Rapport från Högskoleverket, 1998 Räcker kunskaperna i matematik? Rapport från Högskoleverket, 1999 Bra start i matematik. Rapport från Högskoleverket, 1999 Matematik Från gymnasieskolans NV-program till högskolan. Institutionen för lärarutbildning, Uppsala Universitet, 1998 Rolf Pettersson, Resultat av diagnostiskt prov i matematik för nyantagna teknologer vid civilingenjörslinjerna på Chalmers En uppföljande rapport finns också. Arbeten utförda vid Linköpings universitet respektive Umeå universitet om nyantagna studenters förkunskaper i matematik. Anders Tengstrand, Pedagogiskt utvecklingsarbete i matematik vid ingenjörsutbildningar i Sverige, NyIng rapport nr 13, Växjö universitet Per-Eskil Persson och Thomas Wennström, Gymnasieelevers algebraiska förmåga och förståelse, del I - V. Högskolan Kristianstad, Per- Eskil Persson, Gymnasieelevers algebraiska förmåga och förståelse - tidsfaktorn, del VI.. Högskolan Kristianstad, 2003 Astrid Pettersson (red.) Centrala prov i matematik på NT-linjerna Analys av innehåll och resultat.rapport PRIM-gruppen, LHS Stockholm 1995 Sammanställning av förkunskapsproblem gjord vi Matematik, KTH, Under arbete. i en omfattning av 100 timmar.