Matematikundervisning med en social robot engagerar och utmanar

Att använda en social robot i matematikundervisningen skapar engagemang och motivation hos eleverna samtidigt som roboten uppmuntrar till matematiska samtal. Men det uppstår också en komplex lärsituation med en rad didaktiska och etiska dilemman som lärare behöver hantera, konstaterar Sara Ekström.

Sara Ekström
Sara Ekström

Bor i Trollhättan
Född år 1976

Disputerade 2023-03-30
vid Högskolan Väst


AVHANDLING
Teaching with social robots

Varför blev du intresserad av ämnet?

− Jag har en teknisk bakgrund och har jobbat som gymnasielärare i matematik och fysik under många år. Jag har alltid varit intresserad av att utforska möjligheterna, men också förstå utmaningarna, med att använda digital teknik i undervisningen. Så att vara en del av ett forskningsprojekt där en social utbildningsrobot designades till en nyfiken och frågvis lärkamrat var väldigt spännande.

Vad handlar avhandlingen om?

− I avhandlingen studerar jag en specifik läraktivitet där en social robot används för att stimulera matematiska samtal i årskurs 2 till 6. I läraktiviteten interagerar roboten med en elev och tillsammans spelar de ett digitalt matematikspel på en interaktiv vit tavla. Robotens roll är att vara en nyfiken lärkamrat som ställer frågor om både spelet och dess matematiska innehåll.

− I mitt avhandlingsarbete är jag framför allt intresserad av att se vad som händer med lärarens roll när sociala robotar används i undervisningen. Vad kan läraren göra i klassrummet för att stödja läraktiviteten och då framför allt matematiklärandet? Dessutom är jag intresserad av att förstå vilken digital kompetens som lärare behöver för att hantera denna och liknande läraktiviteter.

Vilka är de viktigaste resultaten?

− Min avhandling ger en helhetsbild av hur undervisning med sociala robotar kan ta sig uttryck i en autentisk miljö, det vill säga i ett vanligt klassrum. Det är i sig ett viktigt resultat eftersom det finns få studier gjorda utanför en labbmiljö. Utöver det försöker jag belysa lärarens roll och läraktivitetens möjligheter och utmaningar. När lärare använder en social robot i undervisningen på det sätt som jag studerat så blir rollen som interaktionsmentor väldigt framträdande. I rollen som interaktionsmentor så stöttar läraren både den verbala och icke-verbala kommunikationen mellan barnet och roboten. Det handlar om att ge tips på vad barnet kan svara på robotens frågor, hur och när barnet ska svara, men också om att förklara robotens beteende för barnet.

− När det gäller möjligheterna med att använda en social robot i undervisningen, så vittnar lärarna om att roboten skapar motivation och engagemang hos eleverna. Lärarna upplevde också att eleverna hade mer uthållighet med sina matematikuppgifter. Det visade sig också att roboten lyckades med sin uppgift att initiera matematiska samtal, vilket är precis vad den är programmerad att göra.

− Om vi tittar på utmaningar så handlar de om allt från att tekniken inte fungerar som förväntat, till olika etiska dilemman med barn-robotinteraktion. Det innebär vidare att den digitala kompetensen som behövs för att undervisa med sociala robotar i klassrummet troligtvis inkluderar både en teknisk kompetens med kunskap om robotteknologi och en kritisk kompetens, där en förståelse för etiska dilemman kopplat till teknologier som uppvisar ett socialt beteende blir framträdande. Dessutom behövs en praktik-kompetens som inkluderar både erfarenhet av att interagera med robotar och en förståelse för robotens dualitet – som didaktiskt verktyg och social aktör. Min avhandling visar att det är svårt att i läraktiviteten ha båda perspektiven på roboten i fokus samtidigt och att olika händelser påverkar vilket perspektiv som är i förgrunden. Samtidigt så påverkar synen på roboten, som verktyg eller social aktör, troligtvis vilket lärande som sker.

Vad överraskade dig?

− Att jag trots tekniska utmaningar fick ihop många spännande spelsekvenser i en autentisk miljö. Roboten lyckades bidra till matematiska samtal i läraktiviteten, vilket alla inblandade uppskattade. Studierna som helhet bidrog också på ett positivt sätt till lärande för alla inblandade – elever, lärare och forskare.

Vem har nytta av dina resultat?

− Lärare, skolutvecklare, rektorer och alla andra som är intresserade av att få en bild av hur undervisning med sociala robotar kan ta sig uttryck. Men också de som vill reflektera över hur användningen av sociala robotar kan påverka lärarens roll och begreppet adekvat digital kompetens.

Åsa Lasson 

Sidan publicerades 2023-05-17 12:20 av Moa Duvarci Engman


Relaterat

Matematik för högstadiet och gymnasiet

Välkommen på Skolportens konferens för dig som undervisar i matematik på högstadiet eller gymnasiet! Ta del av aktuell forskning om matematikundervisning och nätverka med kollegor från hela Sverige! Välj att delta i Stockholm eller på distans. JUST NU! Boka till bästa pris t.o.m. 14 juni.

Specialpedagogik i grundskolan

Välkommen till Skolportens årliga konferens för dig som möter elever i behov av särskilt stöd i grundskolan! Ta del av aktuell specialpedagogisk forskning, få fördjupning, verktyg och utvecklas i din yrkesroll. Delta i Stockholm 4–5 maj eller se inspelade föreläsningar när det passar dig, 11 maj–1 juni. JUST NU! Sista-minuten-erbjudande. Ange bokningskoden KAMPANJ15 vid bokning och få 15% rabatt.

Elever har svårt att använda matematik i slöjden

Elever i grundskolan har stora problem att lösa matematiska moment som uppstår i slöjdämnet, visar Åsa Hjelm i sin avhandling. Hon menar att matematik behöver integreras mer i slöjden.

Komplext designa matematikundervisning för elever med olika förkunskaper 

Lärare behöver använda matematisk kommunikation i klassrummet för att eleverna ska förstå uppgiften på ett mer utvecklat sätt. Det visar Anna Lövströms avhandling om delaktighet i undervisningen i matematik för elever med olika förkunskaper.

Robotar i klassrummet behöver bli smartare

Robotar måste bli smartare för att fullt ut fungera som resurs i skolan. Men då uppstår också ett stort etiskt problem, främst kring lagring av information och hur barnens integritet ska säkras, menar forskaren Sofia Serholt.

Värderingar viktiga i elevers lärprocesser

Forskning om individers begreppsbildning förutsätter ofta att lärande är en känslokall och rationell process, säger forskaren Jonas von Reybekiel Trostek. Men det han såg i sin egen forskning var det motsatta: "Vi är inte som robotar som är programmerade att söka sanningen – vi är värderingsstyrda även när det gäller lärande."

Legitimationskrav på fritids kräver lösningsinriktade rektorer

För att uppfylla det utökade legitimationskravet inom fritidshemmet tvingas många rektorer att uppfinna pragmatiska rutinlösningar. Det visar Richard Andersson i sin avhandling.

Lärare har svårt att sätta ord på sitt ledarskap i utvecklingssamtal

Lärare har svårt att sätta ord på vad de faktiskt gör som skapar mening under utvecklingssamtalet. Det visar Britt-Marie Bader i sin forskning om lärares ledarskap.

Undervisningen på folkhögskolan utgår från mötet

Möten är en viktig utgångspunkt för undervisning och lärande på folkhögskolan, och utgör ett pedagogiskt verktyg för lärarna. Det menar Filippa Millenberg som forskat om folkhögskollärares pedagogiska hållning.

Grunda kunskaper om statistik hos elever

Elever ska lära sig tolka data i tabeller och diagram samt känna till hur lägesmåtten används i statistiska undersökningar, enligt det centrala innehållet för matematik i årskurs 4–6. Men för att nå dit behövs mer kunskap än procedurer, menar forskaren Karin Landtblom.

Matematikundervisning med en social robot engagerar och utmanar

När en så kallad social robot används i matematikundervisningen uppstår en komplex lärsituation, med en rad didaktiska och etiska dilemman som lärare behöver hantera. Det visar Sara Ekströms avhandling.

Multimodala resurser hjälper nyanlända elever när språket inte räcker till

Utöver svenska och elevens modersmål använder studiehandledare video, bilder och flerspråkiga texter när språket inte räcker till för att skapa mening i NO, visar Feyza Axelssons avhandling.

Ojämlik vård för utrikesfödda barn

Utrikesfödda barn konsumerar mindre vård än svenska, trots att forskningen visar att de har en högre risk för psykisk ohälsa, visar en avhandling av Ester Gubi.

Bristande kunskaper i akademisk engelska hos gymnasieelever

Elever på gymnasiets högskoleförberedande program är inte tillräckligt förberedda för högskolestudier. Det konstaterar Marcus Warnby i sin avhandling.

Nationell enhet prioriterades över lokala anpassningar

Matts Dahlkwist har forskat om enhetsskolereformen, och i hans historiska fallstudie är frågeställningarna om likvärdighet och kommunikation lika aktuella idag.

Skolor och förskolor kan stärka sydsamiskan

Vilket utrymme får samiska språket i tvåspråkiga förskolor och skolor? Policyer om tvåspråkighet får sällan genomslag i praktiken, visar David Kroiks avhandling.

Forskningsbevakningen presenteras i samarbete med Ifous

Läs mer
Skolportens konferenser
SKOLPORTENS MAGASIN
Skolporten nr 3/2023 ute nu!

Skolporten nr 3/2023 ute nu!

TEMA: Så kan skola, polis och socialtjänst arbeta tillsammans för att förhindra skoldåd. INTERVJU: Forskaren Michael Tengberg om hur återkoppling, observation och gruppreflektion kan öka kvaliteten på undervisningen.

Läs mer och prenumerera här!
5 mest lästa på FoU
Ny rapport: Positiv satsning i Trollhättan att flytta elever för minskad skolsegregation

Idag presenterades en forskningsrapport kring hur elever, lärare och rektorer upplevt sammanslagningarna av skolor i Trollhättan. Forskare vid Högskolan Väst har sedan stängningen av två skolor i ett segregerat område hösten 2021 följt förändringen. Det sammantagna resultatet visar en övervägande positiv bild.

Skolstängningar dålig metod mot segregation visar simulering

På senare år har kommuner ibland stängt skolor dominerade av elever med invandrarbakgrund för att motverka segregation. Men nya datasimuleringar som gjorts av forskare vid Linköpings universitet visar att metoden sällan kommer att leda till önskat resultat.

Pedagogiskt arbete – ny bok om lärarnas eget forskarutbildningsämne

Pedagogiskt arbete är ett relativt ungt ämne och forskningsområde som vuxit fram de senaste två decennierna. Det är lärarnas ”eget” forskarutbildningsämne för att kunna utveckla kunskaperna inom läraryrket. Ett tjugotal forskare släpper nu en lärobok: Pedagogiskt arbete i de yngre årens pedagogiska praktiker. Huvudsyftet med boken är att ytterligare forma och utveckla ämnet, med fokus på förskola, förskoleklass och fritidshem.

Så granskas varje steg läraren tar i klassrummet

Hur stor del av lektionen används egentligen till den inledande genomgången? Och hur mycket tid får varje elev som behöver extra stöd? Genom att placera sensorer på lärarna har forskare för första gången kunnat kartlägga deras rörelsemönster i klassrummet.

Dilemmat med att återförstatliga skolan

Skolan är en av samhällets största och mest komplexa institutioner – något som gör den både trögrörlig och svårstyrd. Det säger utbildningshistorikern Johannes Westberg som menar att vi bör skruva ner förväntningarna på storslagna reformförslag.

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