Lärares lektionsplanering påverkar elevers lärande i matematik

Vilka exempel matematiklärare använder i sin undervisning och vilken variation de innehåller styr i hög grad vad eleverna lär sig. Det konstaterar Ulf Ryberg som har forskat om elevers lärande av det matematiska begreppet derivata.

Ulf Ryberg
Ulf Ryberg

Född 1975
Bor i Mariestad

Disputerade 2020-03-13
vid Göteborgs universitet


AVHANDLING
Att urskilja grafiska aspekter av derivata – hur elevernas möjligheter påverkas av innehållets behandling i undervisningen

Varför blev du intresserad av ämnet?

– I min första studie, en learning study som låg till grund för min licentiatuppsats, tittade jag på derivata som är ett viktigt begrepp i tre av matematikkurserna på gymnasiet. Samtidigt som det är ett begrepp som man lägger mycket tid på är det många elever som inte får någon djupare förståelse för det. De första internationella forskningsartiklarna som handlar om elevers förståelse för derivata är från början av 80-talet och det görs ungefär samma problembeskrivning i dem. Det gjordes också en analys av svenska elevers kunskaper i TIMSS och där drog man ungefär samma slutsatser. Målet är att elever ska lära sig tolka derivata i flera representationer och även kunna överföra en tolkning från en representation till en annan. Man kan representera ett matematiskt begrepp på olika sätt, genom en formel, som en graf, genom att prata om det eller i en vardaglig situation. Vi landade i att vi skulle fokusera på derivata i form av grafer.

Vad handlar avhandlingen om?

– Om elevernas möjlighet att få syn på grafiska aspekter av derivata och hur det påverkas av innehållets behandling i undervisningen. Innehållets behandling handlar inte om vilken typ av undervisningsmetod man använder eller vad man har för tekniska hjälpmedel. Man kan beskriva det som att man har olika exempel i en lektion. Då handlar det om hur de exemplen ser ut och vilket innehåll som finns i dem, vilka delar i exemplen som läraren fokuserar på och sist men inte minst, vad det är som varierar inom de olika exemplen och mellan exemplen. Det här undersökte vi i två studier med sammanlagt 144 elever.

– I den första studien designade jag, och de lärare som deltog, en första lektion utifrån tidigare forskning. Vi genomförde lektionen med en första grupp i deras vanliga klass, med deras ordinarie lärare. Eleverna fick göra ett test, och utifrån det och lektionsobservationer analyserade vi utfallet och gjorde revideringar i innehållets behandling. Den reviderade lektionen genomfördes därefter i en ny klass. Samma process upprepades sedan i ytterligare en klass. I en learning study undervisas ordinarie klasser av sin ordinarie lärare och en kritik mot metoden riktar in sig på hur man kan veta att det inte finns skillnader mellan grupperna från start. Så i min andra studie genomfördes två av lektionerna igen, men nu var eleverna slumpmässigt fördelade och de hade inte sina ordinarie lärare. Vi gjorde även noggrannare mätningar av elevernas förkunskaper, bland annat med hjälp av test som var framtagna av amerikanska forskare.

Vilka är de viktigaste resultaten?

– Ett generellt resultat visar att innehållets behandling har väldigt stor påverkan på vad eleverna lär sig. De exempel som används, vad lärarna fokuserar på i exemplen, i vilken ordning exemplen kommer och vilka innehållsliga aspekter som varierar i exemplen styr i hög grad vad eleverna riktar sin uppmärksamhet mot – helt enkelt vad de lär sig.

– Lektionerna i min avhandling handlar om relationen mellan grafen till en funktion och grafen till funktionens derivata. Resultaten visar att det innehållet är lämpligt för att ge eleverna möjlighet att urskilja grafiska aspekter av derivata. Mina resultat visar också att om man ska ge så bra möjligheter som möjligt för eleverna att urskilja grafiska aspekter av derivata, så ska man begränsa undervisningen till att handla om just grafer och dessutom ha en variation av olika typer av grafer.

Vad överraskade dig?

– Det är egentligen kopplat till själva resultatet i sig – att innehållets behandling har så stor betydelse. Även det ämnesspecifika resultatet är en aning oväntat. Att använda flera representationer för att lösa ett problem är ett vanligt angreppssätt i matematiken. Målet med den här lektionen var ju att eleverna skulle få syn på grafiska aspekter, men när andra representationer var närvarande så hamnade graferna lite i bakgrunden. Så just för det här innehållet gav färre representationer eleverna en bättre möjlighet att lära sig det som var avsikten.

Vem har nytta av dina resultat?

– Man har undersökt elevers lärande kring derivata i fyrtio års tid, men väldigt många studier har varit inriktade på hur eleverna förstår begreppet derivata. Det är inte så många studier som har tittat på relationen mellan undervisning och lärande, så min avhandling är ett bidrag till den matematikdidaktiska forskningen.

– Resultaten är relevanta för matematiklärare också, särskilt för undervisning av just det här innehållet, men även mer generellt. Målet med matematikundervisningen är ju att eleverna ska förstå matematiken i olika representationer. Men mina resultat visar att inte alla representationer behöver vara närvarande i undervisningen hela tiden. Ibland kan det vara fördelaktigt att begränsa sig och skapa variation inom en och samma representation.

Åsa Lasson

Sidan publicerades 2020-04-14 11:24 av
Sidan uppdaterades 2020-04-24 08:40 av


Relaterat

Svårt utgå från storskaliga mätningar vid reformer i skolalgebra

För att utvärdera Lgr11 bör man använda något annat än algebraresultat från TIMSS, eftersom de uppgifterna inte är helt jämförbara med uppgifter i svenska matematikböcker. Det visar Kristina Palm Kaplan i sin avhandling.

Osynliga tecken skapar problem i algebra

Det matematiska symbolspråket som exempelvis 8x ställer till problem för många elever. Det visar Birgit Gustafsson som forskat om undervisning och lärande i algebra.

Läsutveckling hos unga med intellektuell funktionsnedsättning

Unga med intellektuell funktionsnedsättning har svårigheter med avkodning och läsförståelse – men deras läsutveckling liknar den hos typiskt utvecklade, visar Karin Nilssons avhandling.

”Mobiltelefonförbud inte rätt väg att gå”

Mobiltelefonen har blivit en del av skolans infrastruktur för lärande, vare sig vi har ett förbud eller inte. Det menar Anita Grigic Magnusson som undersökt högstadie- och gymnasieelevers resonemang om användningen av privata mobiltelefoner i klassrummet.

Elevers vardagsspråk påverkar identiteten

Ungas språkanvändning samspelar med identitetsskapande. Det visar Jasmine Bylunds avhandling om hur unga använder språk på fritiden.

Komplext och ambivalent för flerspråkiga lärare

Att som lärare vara flerspråkig kan vara en resurs i klassrummet. Men flerspråkiga lärare funderar också en hel del på hur mycket de får, kan och vill använda sin egen flerspråkighet, visar Sara Snoder i sin avhandling.

Lärmiljön viktig för barns motoriska färdigheter 

Den fysiska, sociala och pedagogiska lärmiljön behöver samspela för att barn ska få de bästa förutsättningarna att utöva och lära sig grundläggande motoriska färdigheter. Det visar Mikaela Svanbäck-Laaksonen i sin avhandling.

Bred syn på teknikämnet bland lärare i teknik

Lärare i ämnet teknik ser teknikkunskaper som en viktig del av elevernas utbildning till att bli deltagande medborgare i ett samhälle där tekniken spelar en betydande roll. Det visar Charlotta Nordlöf som forskat om hur tekniklärare omvandlar ämnet teknik till undervisning.

Kompetensutveckling kring autism för ökad likvärdighet

Kompetensutveckling för skolpersonal om autism bidrar till ökad likvärdighet och inkludering. Bäst resultat nås när hela personalgruppen deltar i insatsen, visar Linda Petersson-Bloom i sin avhandling.

Svårt att inkludera ungdomar i beslutsfattande 

När ungdomar bjuds in att delta i kommunala medborgardialoger blir deras deltagarroll och makt begränsad och styrd – trots att syftet var motsatsen. Det visar Simon Magnussons avhandling.

Samsyn i mötet mellan skolsköterskor och elever med migrantbakgrund

I mötet med elever med migrationsbakgrund balanserar skolsjuksköterskor mellan elevernas individuella behov och ofta otydliga riktlinjer. Det visar Emmie Wahlström som forskat om elevers lagstadgade hälsobesök hos skolsköterskan.

Ögonstyrd dator öppnar för lek och lärande

För elever med omfattande kommunikativa och motoriska svårigheter kan användningen av ögonstyrd dator förenkla såväl lek och lärande som kommunikation. Det visar Yu-Hsin Hsiehs avhandling.

”Kvalitet” – ett begrepp som ofta konstrueras som en ”brist”

Kvalitet verkar ofta konstrueras som en ”brist” eller som ett ”problem” i diskussionen om vuxenutbildning, visar Johanna Mufics avhandling.  "Det blir väldigt svårt att ifrågasätta fokuset på kvalitet eftersom det ofta får en status av något "universellt bra". Här hoppas jag att min avhandling kan bidra med verktyg", säger hon.

Nyanlända elever förhåller sig till positionen som migrant

Nyanlända gymnasieelever upplever ett begränsat utrymme att vara någon annan än migrant i skolan. Det visar Ulrika Lögdberg som forskat om unga migranters välbefinnande i relation till skola och vardag.

Lärarstudenter behöver diskutera bedömning i engelskämnet

Mer diskussion under lärarutbildningen om bedömning och betygssättning i engelskämnet kan stärka studenterna och skapa en mer jämlik bedömning. Det visar Anna-Marie Csöreghs avhandling i ämnet.

Fritidshemmet fångar inte upp elever i behov av extra stöd

Fritidshemmet behöver göra mer för att fånga upp elever som behöver extra stöd. Det konstaterar Birgitta Lundbäck som undersökt hur specialpedagogiken får plats i fritidshemmets verksamhet.

Forskningsbevakningen presenteras i samarbete med Ifous

Läs mer
Skolportens konferenser
5 mest lästa på FoU
Varför vi tror att läsning kan lösa samhällets problem

Debatten om litteraturkanon i skolan har gjort frågan om läsning central. Nu ska forskarna reda ut varför vi tror att läsning kan lösa så många av samhällets problem. ”Det handlar mycket om kulturens starka ställning och att vi vill framstå som bildade,” säger Daniel Pettersson, professor i pedagogik vid Högskolan i Gävle.

Positiv effekt av egne klasser for elever med autisme

Elever med autismespekterforstyrrelser (ASF) har større sjanse å fullføre skolen dersom de har gått i spesialklasser enn om de hadde gått i en ordinær klasse, viser dansk forskning.

Mer än kompetensutveckling krävs för att möta att elever med autism

Kompetensutveckling kring autism och nya sätt att anpassa undervisningen gör att personalen i förskola och grundskolan känner sig tryggare i sin undervisning. Eleverna har dock svårare att identifiera skillnader. Ny forskning visar att det krävs mer än så, framför allt tid och resurser, för att elever med autism ska få bättre förutsättningar.

New research review questions the evidence for special education inclusion

A new research review finds inconsistent benefits for students with disabilities who learn alongside general education peers.

Så får elever med autism det bättre i skolan

Barn med autism far ofta illa i skolan. Lärare vill lära mer om autism för att möta elevernas behov. Men forskning visar att det krävs mer än så, framför allt tid och resurser, för att elever med npf-diagnoser ska få det bättre i skolan.

SKOLPORTENS MAGASIN
TEMA: Digitalisering
  Skolportens magasin nr 6/2022.

TEMA: Digitalisering

Tema: Digitalisering. Svensk skolas ambition att vara bäst i världen på digitalisering innebär både för- och nackdelar. Intervjun: Issis Melin har länge ägnat sig åt frågor som rör hedersrelaterat våld och förtryck. Enligt henne är den nya läroplanen ett steg i rätt riktning.

Läs mer och prenumerera här!
Att läsa en avhandling

Att läsa en avhandling

Att läsa en avhandling handlar till stor del om att vaska fram det som är intressant – inte om att plöja sig igenom hela texten från början till slut. Här hittar du några tips på hur du gör det.

Läs mer
Skolportens digitala kurser