Skolans digitalisering i form av 1:1 har förändrat lärarens och elevers lärandesituation – tillgånget till IT medför både chansen till positiva såsom negativa effekter på
undervisningssituationen och lärandet. Utmaningen är att negativa effekter uppstår lätt medan positiva effekter kräver insatser från flera håll och nivåer (Grönlund, 2014, Skolverket, 2013, Tallvid, 2010). Examensarbetets centrala fråga var hur IT och 1:1
kontexten kan utnyttjas för att främja elevers lärande i naturvetenskaplig undervisning.
Frågan undersöktes i arbetet utifrån tre perspektiv: först ur ett forskningsperspektiv i forskningsgenomgången, sedan ur ett teoretiskt pedagogiskt perspektiv med Vygotskijs och Deweys teorier samt TPACK (technological pedagogical content knowledge) modellen som utgångspunkter och sist men inte minst ur ett ”praktiskt” pedagogisk perspektiv baserande på arbetets empiriska material, dvs. intervjuerna med fyra lärare och enkätstudien med åtta lärarstudenter. I diskussionen vill jag lyfta gemensamheter och skillnader mellan mina resultat, forskningen och de teoretiska pedagogiska utgångspunkterna.
Hur kan IT och 1:1 kontexten utnyttjas för att främja elevers lärande i naturvetenskaplig undervisning? Analysen av lärarintervjuerna visade att Bengt,
Christin och Daniel har en högt TPACK, alltså förmågan att kunna utnyttja och integrera IT i undervisning på ett pedagogiskt meningsfullt och effektivt sätt. De utnyttjar IT på ett selektivt och målmedvetet sätt för att stödja elevers lärande.
Samsynen bland dessa lärare är att IT och 1:1 kontexten kan främja elevers lärande när det används för att stötta elever i aktivteter som att producera (ex. blogga, Wikipedia stubbar…), artikulera/förklara, argumentera (ex. radioprogram, peer instruction,
inspelning av gruppdiskussioner), undersöka, pröva och träna nya kunskaper (ex. genom interaktiva simuleringar och digitala spel) – alltså sociokonstruktivistiska aktiviteter. Att ge eleverna formativ bedömning (vid avstämning kring koncept frågor, från kamrater eller läraren) och att träna elever i att äga sitt lärande eller att lära att lära är andra viktiga syften och läraktiviteter datorn/IT används till. Analysen identifierade några förutsättningar (eller faktorer) som hänger ihop med en högt TPACK. Det är ett elevcentrerat undervisningsupplägg och en tydlig, konstruktiv guidning av eleverna kring hur IT skall användas för att nå läromålen. Dessa förutsättningar är skäl till att lärarna som Bengt, Christin och Daniel ser ITs huvudpotential i att kunna stötta elever i
lärande är mer effektivt och framgångsrikt bekräftas även av tidigare forskningsresultat (Fried, 2008). Fried menade att en tydligt i kursen integrerad IT användning som sker i en elevcentrerad undervisningskontext har större chans att ge positiva effekter på lärandet. Negativa IT effekter som distraktion uppstår däremot lättare i traditionella lärarcentrerade lärmiljöer som bygger på föreläsningar och passiv kunskapstransfer (Fried, 2008). De intervjuade gymnasielärarna uppmuntrar också eleverna att anteckna för hand istället för dator. Enligt aktuell forskning är detta det mer effektiva sättet att lära sig – i alla fall om anteckningar görs med egna formuleringar istället av ordagranna anteckningar (Mueller & Oppenheimer, 2014). De intervjuade lärare stöttar med sitt sätt av IT-användning anmärkningsvärt många ”effektiva” och evidensbaserade
läraktiviteter. Jag ser resultaten som ett tecken på deras höga TPACK kompetens. Analysen av lärarnas skäl att välja bort IT för att satsa på i deras syn mer effektiva, klassiska eller ”analoga” läraktiviteter visar återigen överensstämmelser med de pedagogiska utgångspunkterna, både Vygotskijs sociokonstruktivistiska synsätt och Deweys tankar kring inquiry-based learning. Viktiga skäl att lägga undan datorn eller välja bort IT var att främja förklarande, argumenterande och kritiska samtal eller dialoger mellan eleverna, eller att ha genomgångar med ett lugnare tempo för att öka förståelsen. Medan Daniel flippar på lärandet och låter eleverna kontrollera tempot själv gör Bengt, Anna och Christin sina genomgångar så interaktivt det går på tavlan eller tablet-PC. Förutom att prioritera dialoger och förståelse anses möjligheter till reala experiment och laborationer som värdefulla lärmoment. Virtuella varianter till laborationer uppskattas när elever har etiska förbehåll eller experimenten kan inte genomföras i skolan. Med hänsyn till Deweys tankar kring inquiry-based learning är det däremot inte bara möjligheten till reala laborationer det som är viktiga, särskilt inte om det handlar om ”kokbok” laborationer. Mer värdefullt är om experimentet kan genomföras på ett sätt som träna det naturvetenskapliga tänkandet. I optimala fallet borde eleven få mer frihetsgrader och en aktiv roll i att identifiera problemet, formulera hypotesen, samla data osv (Dewey, 1938 och 2004). För att främja inquiry-based
learning kan det i en 1:1 kontext vara pedagogisk mer värdefullt att låta eleverna göra
oftare virtuella interaktiva experiment där eleven kan pröva och testa olika parameter systematiskt än bara kokbok-laborationer. Lärarna som intervjuades använde bl.a. interaktiva simuleringar från PhET, men andra framgångsrika lärprogram som nämns i forskningsgenomgång, som Aipotu zick eller labster som simulerar vetenskapligt reala problem var obekanta till dem.
Resultaten från intervjustudien och enkätstudien visar att lärarens faktiska IT
användning bestäms inte bara av kompetenser som ingår i TPACK modellen, utan också i högt grad av lokala förutsättningar som teknikutrustning (se t.ex. skillnaden mellan Anna och Christin) och professionellt stöd. Lärarnas förutsättningar för egen
professionell utveckling anses från OECD som nyckelfaktor i att kunna nå positiva effekter i skolans digitalisering (Valiente, 2010). Alla intervjuade lärare menade att det
professionella stödet för egen TPACK utveckling är otillräckligt. I praktiken drabbas
särskilt lärarna som Anna som inte har IT som fritidsintresse och är därmed mer beroende på strukturer och tid för individanpassad professionellt stöd för att kunna utveckla sin TPACK vidare. Samma missförhållande konstateras i Skolverkets rapport kring ”IT-användning och IT-kompetens i skolan” där majoriteten av lärarna anger att de inte få tillräckligt stöd med hur IT kan utgöra ett pedagogiskt effektivt och
meningsfullt verktyg (Skolverket, 2013). Enligt Vygotskijs koncept av den närmaste utvecklingszonen har allstå majoriteten av lärarna som lärande inte förutsättningen som krävs för att når vidare i sin lärandeprocess eller utveckling än som de orkar utifrån sig själv. Det är i mina ögon ansvarslöst när staten investerar å ena sidan ofantligt mycket pengar i digitaliseringstekniken medan möjliga positiva effekter av 1:1 på elevers lärande äventyras genom att inte ge lärarna adekvat stöd i deras TPACK utveckling. Ansvaret för effekten av 1:1 läggs då helt på lärarnas (och elevernas) egna engagemang och axlar. Kraven som ställs på lärarna verkar under dessa förutsättningar ännu mer absurda.
Förutom faktorer som kan kopplas till läraren framträdde i enkätstudien ytterligare faktorer som är avgörande för vilka effekter IT användningen och 1:1 kontexten har på elevers lärande, nämligen elevernas egna förutsättningar till koncentration och
självdisciplin (”svaga” kontra ”starka” elever) samt klassens sammansättning och ”lärklimat”. Risken att 1:1 förorsakar distraktionsproblem bland elever framstår både i mitt empiriska material och i forskningen som den stora utmaningen med 1:1
(Andersson et al., 2014). IT avkräver särskilt av ungdomarna ett orimligt mått av självkontroll och mogenhet (Andersson et al., 2014, Spitzer, 2012). Enligt forskning använder eleverna IT från början i regel för passiva, konsumerande nöjessyften
(Williams P, 2008). De måste först lära sig om de olika roller och effekter IT kan ha för sitt lärande för att kunna utnyttja deras fulla potential (Lindroth & Bergquist, 2010). Mina resultat betonar vikten av att elever få en tydlig och konstruktiv guidning i målinriktad och produktiv IT-användning. Förutom alla andra uppgifter lärarna har
medför 1:1 kontexten alltså även den viktiga uppgiften att påvisar och skiljer för eleverna tydligt mellan lärfrämjande och störande sätt att använda datorn samt mellan skolrelaterad och privat datoranvändning (Andersson et al., 2014). Det är uppenbart att problem uppstår om lärarna brister i den nödvändiga kompetensen, i utvecklingsstöd eller andra resurser som tid och teknik.
Ett förslag för ett framtida forskningsprojekt vore därför att utveckla en träning för elever i varaktigt digital kompetens som går utöver en ”säker och kritisk användning av informationssamhällets teknik samt grundläggande färdigheter i informations- och kommunikationsteknik”31. Om eleverna skall förberedas för att vara kompetenta
”emanciperade” deltagare i vårt digitaliserade samhälle måste de lära sig kunna utnyttja
IT/digitala verktyg på ett produktivt, självbestämt, selektivt och målorienterat sätt.
Dessutom klandrar högskolorna att studenternas digitala kompetens är otillräcklig och opassande (Smolinski, 2010). Kanske borde åtminstone det naturvetenskapliga
programmet omfatta ett extra ämne där eleverna kan lära sig lite i programmering och matematiken bakom och därigenom utveckla en naturvetenskapligt ”produktiv” digital kompetens.
Sammanfattningsvis visar arbetet i sin helhet på att 1:1 kontexten har sannolikt mer positiva effekter för elevers lärande när IT används selektiv och målmedvetet för att stödja aktiva, skapande/producerande, dialogiska och kognitivt utmanande (social-) konstruktivistiska läraktiviteter samt formativ bedömning. Positiva faktorer kopplad till läraren är en högt TPACK, ett elevcentrerat undervisningsupplägg och att eleverna får en tydligt och konstruktiv guidning i sin IT-användning, dvs. med tydligt syfte och koppling till lärandemålen och kunskapskraven. På detta sätt kunde IT användandet stödja eleverna i att lära sig gradvis att ägna sitt lärande själv, att ta ansvar för sin kunskapsutveckling och förärva en varaktig digital kompetens. Utmaningen för läraren är att det finns ännu fler faktorer som också påverkar ITs och 1:1 kontextens effekt på elevers lärande, som lärarens lokala förutsättningar (stöd, teknik, tid), elevernas egna förutsättningar och klassens sammansättning och lärklimat. Arbetet förtydligar hur viktigt det är att skapa goda förutsättningar för både lärarna och eleverna så att 1:1 satsningen kan bli ett stöd i lärandet i stället för ett hot.
Referenser
ANDERSSON, A., HATAKKA, M., GRÖNLUND, Å. & WIKLUND, M. (2014) Reclaiming the students : coping with social media in 1: 1 schools. Learning,
Media and Technology, 39, 37-52.
ANDERSSON, B. (2001) Att utveckla undervisning i naturvetenskap - kunskapsbygge
med hjälp av ämnesdidaktik, Lund.
ANDREWS, T. M., LEONARD, M. J., COLGROVE, C. A. & KALINOWSKI, S. T. (2011) Active Learning Not Associated with Student Learning in a Random Sample of College Biology Courses. CBE-Life Sciences Education, 10, 394-405. AWWAD, F., AYESH, A. & AWWAD, S. (2013) Are Laptops Distracting Educational
Tools in Classrooms. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 103, 154-160. BERLING, D. (2012) Vilka faktorer har betydelse för lärandet i Peer Instruction – En
kunskapsöversikt. Natur-Miljö-Samhälle. Malmö, Malmö Högskola.
BONDE, M. T., MAKRANSKY, G., WANDALL, J., LARSEN, M. V., MORSING, M., JARMER, H. & SOMMER, M. O. (2014) Improving biotech education through gamified laboratory simulations. Nat Biotechnol, 32, 694-7.
BRYMAN, A. (2004) Social Resarch Methods, Oxford, Oxford University Press. CROUCH, C. H. & MAZUR, E. (2001) Peer Instruction: Ten years of experience and
results. American Journal of Physics, 69, 970-977.
DANIELS, H. (2008) Vygotsky and research, Routledge, London and New York DEWEY, J. (1910) Science as subject-matter and as method. Science, 31, 121–127 DEWEY, J. (1938) Experience and education. New York: Collier Books.
DEWEY, J. (2004) Individ, skola och samhälle: utbildningsfilosofiska texter. R. M. Hartman, S. Hartman & A. Ahlberg, Trans. 4 ed. Stockholm: Natur & Kultur DOSSEY, L. (2014) FOMO, Digital Dementia, and Our Dangerous Experiment.
Explore (New York, N.Y.), 10, 69-73.
FLEISCHER, H. (2013) En elev - en dator. Kunskapsbildningens kvalitet och villkor i den datoriserade skolan. School of Education and Communication, Jönköping
University.
FRIED, C. B. (2008) In-class laptop use and its effects on student learning. Computers
& Education, 50, 906-914.
GRAHAM, C. R., BORUP, J. & SMITH, N. B. (2012) Using TPACK as a framework to understand teacher candidates' technology integration decisions. Journal of
Computer Assisted Learning, 28, 530-546.
GRÖNLUND, Å. (2014) Att förändra skolan med teknik: BORTOM ”EN DATOR PER
ELEV”, Örebro universitet.
HÅKANSSON, J. (2011) Synligt lärande Presentation av en studie om vad som påverkar elevers studieresultat. IN LANDSTING, S. K. O. (Ed.).
HANDELSMAN J, M. S., PFUND C (2007) Scientific Teaching. HATTIE, J. (2012) Synligt lärande för lärare, Natur & Kultur.
HYLÉN, J. (2013) Digitalisering i skolan – en kunskapsöversikt. IN SKÅNE, I. O. F. S. K. (Ed.) Ifous rapportserie 2013:1. Stockholm.
KVALE, S. (1997) Den kvalitativa forskningsintervjun, Studentlitteratur. LARSSON, S. (1986) Kvalitativ analys - exemplet fenomenografi, Lund,
Studentlitteratur.
LINDROTH, T. & BERGQUIST, M. (2010) Laptopers in an educational practice: Promoting the personal learning situation. Computers & Education, 54, 311- 320.
LINDSTRÖM, L. (2008) Gardner om hur vi tänker. IN FORSSELL, A. (Ed.) Boken om
pedagogerna. Liber.
LUCKIN, R., BLIGH, B., MANCHES, A., AINSWORTH, S., CROOK, C. & NOSS, R. (2012) Nesta. Decoding Learning: The Proof, Promise and Potential of Digital Education. http://www.nesta.org.uk/publications/decoding-learning. LUND, A. (2012) Skolinspektionen: Satsningarna på IT används inte i skolornas
undervisning. IN STATISTIKSEKRETARIATET, A.-O. (Ed.) PM Dnr 40-
2011:2928. Stockholm.
MICHAEL, J. (2006) Where´s the evidence that active learning works? Advances in
Physiology Education, 30, 159-167.
MISHRA, P. & KOEHLER, M. J. (2006) Technological Pedagogical Content
Knowledge: A Framework for Teacher Knowledge. Teachers College Record, 108(6), 1017-1054.
MUELLER, P. A. & OPPENHEIMER, D. M. (2014) The Pen Is Mightier Than the Keyboard: Advantages of Longhand Over Laptop Note Taking. Psychological
Science.
MULLER, D. A., BEWES, J., SHARMA, M. D. & REIMANN, P. (2008) Saying the wrong thing: improving learning with multimedia by including misconceptions.
Journal of Computer Assisted Learning, 24, 144-155.
RUTTEN, N., VAN JOOLINGEN, W. R. & VAN DER VEEN, J. T. (2012) The learning effects of computer simulations in science education. Computers &
Education, 58, 136-153.
SÄLJÖ, R. (2008) L. S: Vygotskij - forskare, pedagog och visionär. IN FORSSELL, A. (Ed.) Boken om Pedagogerna. Liber.
SAMUELSSON, U. (2014) Digital (o)jämlikhet? IKT-användning i skolan och elevers tekniska kapital. Dissertation. School of Education and Communication.
Jönköping University, Media, Literature and Language Didactics.
SCHWARTZ, M. S., SADLER, P. M., SONNERT, G. & TAI, R. H. (2009) Depth versus breadth: How content coverage in high school science courses relates to later success in college science coursework. Science Education, 93, 798-826. SKOLINSPEKTIONEN & LUND, A. (2012) Skolinspektionen: Satsningarna på IT
används inte i skolornas undervisning. IN STATISTIKSEKRETARIATET, A.- O. (Ed.) PM Dnr 40-2011:2928. Stockholm.
SKOLVERKET (2009a) Redovisning av uppdrag om uppföljning av IT-användning och IT-kompetens i förskola, skola och vuxenutbildning. IN SKOLVERKET (Ed.) Dnr 75-2007:3775.
SKOLVERKET (2009b) Redovisning av uppdraget att bedöma verksamheters och huvudmäns utvecklingsbehov avseende IT-användningen inom förskola, skola och vuxenutbildning samt ge förslag på insatser. Dnr 84-2008:3780.
SKOLVERKET (2010) Redovisning av uppdrag om uppföljning av IT-användning och ITkompetens i förskola, skola och vuxenutbildning. IN SKOLVERKET (Ed.)
Dnr U2007/7921/SAM/G.
SKOLVERKET (2011) Läroplan, examensmål och gymnasiegemensamma ämnen för
gymnasieskola 2011
SKOLVERKET (2013) It-användning och it-kompetens i skolan. RAPPORT 386. SMITH, M. K., WOOD, W. B., ADAMS, W. K., WIEMAN, C., KNIGHT, J. K.,
GUILD, N. & SU, T. T. (2009) Why Peer Discussion Improves Student Performance on In-Class Concept Questions. Science, 323, 122-124.
SMOLINSKI, T. G. (2010) Computer Literacy for Life Sciences: Helping the Digital- Era Biology Undergraduates Face Today's Research. CBE-Life Sciences
Education, 9, 357-363.
SPARROW, B., LIU, J. & WEGNER, D. M. (2011) Google effects on memory: Cognitive consequences of having information at our fingertips. Science, 333. SPITZER, M. (2003) Lernen. Gehirnforschung und die Schule des Lebens. , Heidelberg
- Berlin, Spektrum Akademischer Verlag.
SPITZER, M. (2012) Digitale Demenz, München, Droemer Verlag.
STRAYER, J. F. (2012) How Learning in an Inverted Classroom Influences Cooperation, Innovation and Task Orientation. Learning Environments
Research, 15, 171-193.
SUNDGREN, G. (2008) John Dewey - reformpedagog för vår tid? IN FORSSELL, A. (Ed.) Boken om Pedagogerna. Liber.
TALLVID, M. (2010) En-till-En Falkenbergs väg till framtiden? Utvärdering av projekted En-till-En i två grundskolor i Falkenbergs kommun. Delrapport 3 IN UTGIVARE: FALKENBERGS KOMMUN, B.-O. U. (Ed.). Falkenbergs kommun, Göteborgs Universitet.
TIBELL, L., HÖST, G. E., SCHÖNBORN, K. J. & BOHLIN, G. (2012) Att inSe - Om visualisering i biologiundervisningen. Bi-lagan, 12-17.
VALIENTE, O. (2010) 1-1 in Education: Current Practice, International Comparative Research Evidence and Policy Implications. OECD Education Working Papers,
No. 44, OECD Publishing.
VETENSKAPSRÅDET (2002) Forskningsetiska principer inom humanistisk- samhällsvetenskaplig forskning [Elektronisk resurs]. Stockholm. VYGOTSKIJ, L.S. (1934/1999). Tänkande och språk (K. Ö. Lindsten, Trans.).
Göteborg: Daidalos.
WECKER, C. (2012) Slide presentations as speech suppressors: When and why learners miss oral information. Computers & Education, 59, 260-273.
WHITE, B. T. (2012) IBI series winner. Aipotu: simulation from nucleotides to populations and back again. Science, 337, 424-5.
WILLIAMS P, F. M., ROWLANDS I (2008) The Google generation: myths and realities about young people’s digital information behaviour. in Nicholas D,
Rowlands I (Eds) Digital Consumers: reshaping the information professions London: Facet pp159-192.
WOESSMANN, L. & FUCHS, T. (2005) Computers and Student Learning: Bivariate and Multivariate Evidence on the Availability and Use of Computers at Home and at School. Ifo Working Paper No. 8. Munich: CESifo Group. , Available at SSRN: http://ssrn.com/abstract=619101.
WOOD, W. (2004) Clickers: a teaching gimmick that works (resource review). Dev
Cell, 7, 796-98.
WOOD, W. B. (2009) Innovations in Teaching Undergraduate Biology and Why We Need Them. Annual Review of Cell and Developmental Biology, 25, 93-112.