Matematik för den digitala generationen

13-14 september arrangerade Malmö högskola och Nationellt centrum för matematikutbildning (NCM) konferensen Matematik för den digitala generationen – visioner och strategier. Utgångspunkten var att matematikundervisningen just nu står inför stora utmaningar. Många elever är omotiverade och ointresserade av matematik, och det saknas matematiklärare i skolan. Samhällsutvecklingen och styrdokumenten ställer krav på bättre kunskaper, och fordrar samtidigt att it och digitala lärresurser används för elevernas lärande och kunskapsutveckling. Hur ska den ekvationen gå ihop?

Jag kommer att ta upp tankar, resonemang och erfarenheter från konferensen i tre blogginlägg den här veckan. I det här första inlägget fokuserar jag på nuläget, utmaningarna, visionerna och strategierna för att komma vidare. Nästa ger en inblick i hur de tekniska möjligheterna kan förenas med didaktiken och utveckla matematikundervisningen. Det tredje inlägget sammanfattar panelsamtalet kring samhällsutveckling, matematik och digital utveckling, där riksdagsledamöter, forskare och skolledare deltog.

Cecilia Christersson, prorektor på Malmö högskola, inledde konferensen med att fråga sig hur vi egentligen ska bete oss för att hjälpa barn och ungdomar att utveckla sin problemlösningsförmåga med matematikens hjälp. I USA talar man om 21st century skills, och här i Europa är det ofta digital kompetens som lyfts fram i utbildningsdebatten. Det handlar om att kunna använda digitala verktyg och tjänster för att lösa komplexa problem, ofta tillsammans med andra, och att reflektera konstruktivt kring sina lärprocesser och sin kunskapsutveckling.

– Det är inte tal om att flytta in ”det analoga kunskapsbegreppet” i den digitala världen, säger Cecilia Christersson. Istället ska vi se hur tekniken kan användas för att förstärka lärandet och öka förståelsen. Och vi ska inte prata om ”framtidens digitala revolution”, som om den vore något avlägset. Den är ju redan här!

Gunilla Svingby och Per Jönsson gav en kort presentation av Matematik för den digitala generationen, ett nyligen avslutat treårigt utvecklingsprojekt där forskare och lärare på skolor i närområdet tillsammans undersökt de möjligheter och problemställningar som behandlades på konferensen.

– Vi kan inte ha en matematikundervisning där en stor del av eleverna överhuvudtaget inte förstår varför de ens är där, säger Gunilla Svingby. Men för att lösa det problemet räcker det inte med att läraren står vid tavlan och förklarar, och att eleverna sedan räknar vidare på egen hand. Lärarna måste utrustas med en större didaktisk repetoar som hjälper eleverna att förstå matematiken och hur de ska räkna. Och här har den digitala utvecklingen en stor och viktig roll att fylla.

Men varför it? Varför är det bra i det här sammanhanget? Ett viktigt skäl är att vi måste kunna använda it i alla möjliga situationer och kontexter för att hantera dagens verklighet. Hela samhället formas och förändras av den digitala utvecklingen, och eftersom skolan är en del av samhället kan den inte stå utanför. Men det handlar också om att koppla samman det matematiska, själva räknandet, med det digitala.

– Under de här tre åren har vi systematiskt genomfört en rad olika undervisningsexperiment från förskolan till gymnasiet, säger Per Jönsson. Vi har tittat närmare på hur undervisning och bedömningsmetoder kan utvecklas, och vad som krävs för att det ska fungera i praktiken. Vilka former av stöd är nödvändiga? Vilka hinder finns? Vad betyder det här för eleverna?

Lärarna och forskarna har bland annat undersökt hur digitala skrivtavlor kan användas för att göra matematikens abstrakta representationer mer tydliga och funktionella. Det går till exempel att visa eleverna hur multiplikation fungerar, på sätt som gör att de verkligen förstår.

Geogebra, ett program som gör det möjligt att modellera geometriska objekt, har använts för att göra geometrin och de geometriska beräkningarna mer tydliga och greppbara.

Skärminspelningar med mobiler, där elever förklarar hur de tänker och räknar, är ytterligare ett sätt att dra nytta av tekniken. Här är det kommunikationen som står i centrum. Eleverna ska lösa matematiska problem och förklara dem tydligt, så att de andra kan förstå. Den som inte förstår kan inte heller förklara, så här är det enkelt för läraren att se om det är läge att gå vidare eller om det behövs mer undervisning.

Marcelo Milrad är professor i medieteknik vid Linnéuniversitetet och leder arbetet vid CeLeKT, Center for Learning and Knowledge Technologies. Här arbetar han och hans kollegor med att hitta nya sätt att använda de digitala möjligheterna i undervisningen så att den kan bli mer konkret och mer inspirerande. Elevernas perspektiv och förutsättningar fungerar som utgångspunkt, och det övergripande syftet är att hjälpa dem att träna ett logiskt, erfarenhetsbaserat och vetenskapligt grundat arbetssätt.

– Digitala medier och mobil kommunikation, augmented reality och ubiquitous computing är på god väg att förändra hur vi kommunicerar, umgås, samarbetar, och lär, säger Marcelo Milrad. Många av eleverna är ganska hemtama i det nya landskap som växer fram, men för skolan är det mesta fortfarande främmande. Klassrummet och den förmedlande pedagogiken med läraren vid katedern och läroboken i handen lever fortfarande kvar.

Förra året avslutades det treåriga forskningsprojektet GeM, Geometry Mobile, där elever i grundskolan, med utgångspunkt i läroplanen, lärde sig geometri och matematik ute i samhället med hjälp av mobiler, gps och augmented reality.

– Sverige har hävdat sig väl internationellt inom naturvetenskap och teknik ända sedan Anders Celsius tid, säger Marcelo Milrad. Men vi kan inte enbart leva på gamla meriter. Goda matematikkunskaper är en förutsättning för de uppfinningar och innovationer som behövs i dagens och morgondagens näringsliv. Därför måste matematikundervisningen förändras, bli mer samtida och bygga vidare på insikter och erfarenheter från aktuell forskning. Det handlar både om att väcka elevernas intresse och att fördjupa deras kunskaper.

Marcelo Milrad pekade på Teknikdelegationens slutbetänkande Vändpunkt Sverige, som kom i april 2010, där man efterlyser en nationell kompetensstrategi för matematik, naturvetenskap, teknik och it. Han lyfte också fram den programförklaring för en skola på vetenskaplig grund och beprövad erfarenhet som Sveriges Kommuner och Landsting, Friskolornas riksförbund, Lärarförbundet, Lärarnas Riksförbund, Sveriges Skolledarförbund och Svenskt Näringsliv gemensamt tog fram våren 2011.

– Detta är inte enbart ett svenskt problem, påpekar Marcelo Milrad. Det är ett globalt problem. Vi befinner oss mitt i en omvälvande samhällsförändring och det finns ingen utstakad väg och inga färdiga lösningar. Men vi måste börja identifiera problemen för att kunna lösa dem.

Peter Nyström, som är föreståndare för NCM, konstaterade att vi måste ta tag i de invanda föreställningarna om hur matematikundervisningen kan och bör se ut. Synen på vad som är matematisk kunskap är en väldigt stor fråga, så det är knappast någon enkel uppgift att hantera.

– En del menar att det saknas belägg för att it i undervisningen förbättrar elevernas lärande och därför vill de inte få in den i matematikundervisningen, säger Peter Nyström. Oavsett hur det är med den saken, så är det inte avgörande. Datorn, mobilen och nätet finns redan i skolan och det digitala är ju en del av dagens verklighet. Om it-användningen kan öka elevernas intresse för matematik, så att läraren på allvar kan börja arbeta med deras förståelse och räkneförmåga, är det egentligen fullt tillräckligt.

Skolverket har precis startat Matematiklyftet, som är en satsning under fyra år på att kompetensutveckla matematiklärare i ämnesdidaktik. Peter Nyström tror att den här satsningen kan vara väldigt betydelsefull i ett mer långsiktigt perspektiv. Han hoppas att tankar och idéer härifrån verkligen når ut till skolorna och bidrar till att utveckla och förändra matematikundervisningen.

Hur kan vi tillsammans skapa möjligheter och möta utmaningar när det gäller it i matematikundervisning och matematiklärande? Per Jönsson berättade om en undersökning som genomförts inom ramen för Matematik för den digitala generationen, där man försökt ta reda på vad som står i vägen genom enkäter, intervjuer och samtal  i fokusgrupper.

För två år sedan presenterade Skolverket en rapport om hur it-användningen ser ut i förskolan, i grundskolan och på gymnasiet och vad som krävs för att den ska kunna utvecklas vidare. Enligt rapporten använder nästan hälften av eleverna i årskurs fyra till sex sällan eller aldrig datorer i skolan. De äldre eleverna använder främst datorn i svenska och i samhällskunskap. Framför allt handlar det om att söka information och om att använda datorn som skrivmaskin. Få elever använder datorn i matematikundervisningen. Nio av tio elever på grundskolan och gymnasiet gör det aldrig eller sällan.

– Det här tyder på att det finns ett strukturellt problem för matematikämnet, säger Per Jönsson. Vad beror det på? Ämnesplanerna ger ju egentligen ett gott stöd för att använda it i undervisningen. Så varför tar inte utvecklingen fart? Det ville vi ta reda på!

Undersökningen identifierade några faktorer som lägger hinder i vägen. Bland annat visade det sig att många lärare är motvilliga till förändringar. De ser helt enkelt inte poängen. Svenska matematiklärare är också mer kritiska till att använda it i undervisningen än kollegorna i resten av EU.

– Skolkulturen kan säkert vara ett viktigt skäl till att det ser ut som det gör, säger Per Jönsson. Ett annat viktigt psykologiskt skäl är nog att it-användningen inte krävs på de nationella proven. Därför kan det vara svårt att argumentera. Här ligger Sverige efter i ett internationellt perspektiv, och det är viktigt att ta tag i.

Vad behövs för att komma vidare? Per Jönsson konstaterar att undersökningen ger en del indikationer på vad som behöver göras. En är att få igång en it-fortbildning som är tätt knuten till ämnet och som är tydligt kopplad till kursplanerna. Den kollegiala acceptansen av nya arbetssätt är en avgörande faktor, och här har skolledningen ett stort anvar. Det är också viktigt att lärarna får ordentligt med tid att ta tag i detta, att alla har varsin dator och att det finns teknisk support som kan ställa upp när det behövs. Infrastrukturen måste också fungera, så att teknikanvändningen inte blir ett evigt irritationsmoment.

– Idag drivs utvecklingen av eldsjälar som lägger ner enormt mycket tid på kompetensutveckling och hela tiden försöker hitta nya arbetssätt, säger Per Jönsson. En stor de av det här arbetet gör de på sin fritid eller inom ramen för externa projekt. För att inte riskera att eldsjälarna brinner upp, är det nödvändigt att de blir sedda och uppskattade. De behöver få lön efter förtjänst och det krävs även fler karriärvägar.

Ett första viktigt steg för att göra undervisningen mer digital kan vara att börja i det konkreta. Använd enkel teknik som är robust och tillgänglig. Då riskerar man inte att experimentet haverar på grund av att tekniken krånglar. Det är också viktigt att utnyttja elevernas kreativitet och att låta dem vara skapande och aktiva.

– Snabba revolutioner fungerar inte om man vill genomföra långsiktig pedagogisk utveckling, säger Per Jönsson. Därför är det viktigt att arbeta i små steg, så att förändringarna verkligen sätter sig innan man går vidare. Men för att det här ska fungera, måste skolledningen prioritera förändringsarbetet och se till att alla har ordentligt med tid att planera och diskutera. Det här sättet att arbeta kräver tålamod, men det lönar sig i längden!


Kommentarer (1)

  1. Kristina,

    Otroligt intressant. Det ni glömmer är att det inte finns datorer på alla skolor. Det borde i alla fall finnas möjlighet att ha en timme per vecka, då alla i klassen har varsin dator. Där jag är just nu kan de använda 2 datorer på 25 elever samt 1 fungerande Ipad och min bärbara dator.
    Vissa skolor har en klassuppsättning, men inte alla. Vissa rektorer vet vad de köper in, andra köper in om de råkar finnas pengar. Har hört en skolledare hittills som vet hur och varför? Snälla berätta för rektorer vad de ska ha, låt inte varje enskild rektor bestämma. De har inte den kompetensen.

    Svara

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *