• No results found

Revideringar i designen mellan de tre cyklerna

Efter genomförda lektioner diskuterades designen av forskaren och lärarna.

Med utgångspunkt i elevernas förkunskaper, observationer under lektionerna och testresultaten genomfördes revideringar i designen mellan de olika cyklerna. Efter cykel 1 var uppfattningen hos den undervisande och de observerande lärarna samt forskaren att lektionerna kunnat följa designen enligt planeringen. Samtidigt upplevde den undervisande läraren att graferna som de olika momenten innehöll var alltför likartade vilket lett till ett felaktigt fokus, framförallt under andra halvan av lektion 2. Istället för att fokusera på

de PKA som var avsikten upplevdes de sista momenten ha handlat om att komma ihåg grafernas utseende från tidigare moment. Denna bild delades av övriga varför designen till nästa cykel ansågs behöva innehålla en större variation av grafer. Efter att elevernas eftertest analyserats stärktes uppfattningen av de gjorda observationerna. Många elever hade svarat korrekt och också motiverat svaren men detta utan att samtliga PKA bedömdes som urskilda. PKA 1 och 2 föreföll eleverna ha urskilt men däremot inte PKA 3.

PKA 4 hade också många elever fått syn på men samtidigt var inte innebörden klar för alla vilket visat sig i ett antal felaktiga svar på uppgift 1.

Då ett flertal resonemang på eftertestet var grundade i deriveringsregler genomfördes ytterligare en övergripande revidering; i cykel 2 berördes endast den grafiska representationsformen. Detta innebar att designen inte innehöll några skriftliga algebraiska funktionsuttryck. Det innebar också att den undervisande läraren inte skulle göra några muntliga jämförelser mellan grafer och algebraiska funktionsuttryck.

Revideringarna ledde till att de funktioner som förekom i moment E, F och G i cykel 1 byttes ut. I cykel 1 hade endast grafer till polynomfunktioner av grad 0-3 förekommit. I designen för cykel 2 förekom också en graf till en polynomfunktion av grad 4 samt grafer som inte kunde relateras till ett algebraiskt uttryck. Intentionen var att undvika ett igenkännande hos eleverna och istället synliggöra PKA 3 genom generalisering på ett tydligare sätt.

Förutom de två övergripande revideringarna designades också moment A på ett annorlunda sätt. I moment A i cykel 1 tecknades funktionen ( ) = och dess derivata ´( ) = 2 på tavlan och därefter skissades motsvarande grafer med hjälp av de algebraiska uttrycken. Värdet på ´( ) kontrasterades sedan mot lutningen hos grafen till ( ) i två punkter. Lutningen hos ( ) åskådliggjordes med tangenter men värdet på derivatan beräknades med hjälp av det algebraiska uttrycket. I den efterföljande analysen ansågs detta kunna ha förhindrat ett urskiljande av PKA 3 eftersom det i processen inte hänvisades till värdet hos grafen till derivatan. I cykel 2 slutade moment A med samma två grafer på tavlan men vägen dit var mycket annorlunda. Grafen till ( ) =

ritades av läraren och i samband med detta drogs också fem tangenter till funktionen (två för negativa och två för positiva samt tangenten för = 0).

Momentet gick sedan ut på att beräkna värdet på tangenternas lutning och därefter pricka in värdena i ett nytt koordinatsystem. De fem punkterna hamnade i och med valet av funktion längs en rät linje. Syftet var att steg för steg synliggöra hur derivatans graf kunde konstrueras med utgångspunkt i

lutningen hos grafen till funktionen. Processen synliggjorde dels derivatan som en funktion (PKA 1) men också hur lutningen hos ( ) svarade mot värdet hos ´( )(PKA 3). Avslutningsvis pekade läraren på grafernas olika utseende (PKA 2).

Efter cykel 2 var uppfattningen att revideringarna varit ändamålsenliga.

Variationen av funktioner upplevdes i kombination med de uteblivna algebraiska funktionsutrycken ha bidragit till en större möjlighet att urskilja PKA 3. Innan cykeln spekulerades i om eleverna skulle efterfråga algebraiska uttryck men så blev inte fallet. När eftertestet studerades kunde det konstateras att eleverna i cykel 2 motiverade sina svar på ett annorlunda sätt jämfört med eleverna i cykel 1. De algebraiska resonemangen var inte lika frekventa och en högre andel av eleverna motiverade sina svar på ett sätt som antydde att de urskilt de PKA som designen avsett att synliggöra.

Designen i cykel 2 bedömdes, både med avseende på gjorda observationer och med avseende på elevernas testresultat, ha synliggjort PKA förhållandevis väl. Inledningsvis var det därför inte på något sätt uppenbart hur designen inför cykel 3 skulle revideras. De övergripande revideringarna inför cykel 2 hade dock varit två stycken och inför cykel 3 beslutades att pröva den ena av dem. De grafer som användes i momenten byttes därför återigen ut och i designen för cykel 3 användes nästan uteslutande grafer till polynomfunktioner av grad 0-2. Avsikten var att därmed försöka utreda hur stor del av skillnaderna mellan cykel 1 och 2 som kunde härledas till de uteblivna jämförelserna mellan grafer och algebraiska uttryck. Vid sidan om detta fanns ytterligare ett motiv till revideringen vilket var relaterat till eleverna. Eleverna i cykel 3 gick på mindre matematikintensiva program och de hade också ett något lägre resultat på tidigare kurser. Några av de grafer som använts i cykel 2 hade lett till avancerade tolkningar och det bedömdes som att detta skulle kunna leda till en utebliven möjlighet till urskiljning i cykel 3. Av samma anledning beslutades att i lektion 1 i cykel 3 utesluta begreppet antiderivata. Moment B och C innehöll därmed bara relationen mellan hastighet och acceleration och begreppet antiderivata togs upp först i designen för lektion 2. Vid sidan av dessa revideringar tillkom också moment D2 sedan det uppmärksammats att ett antal elever i cykel 2 blandat ihop betydelsen av värde och lutning inom samma graf i uppgift 2b på eftertestet. Grafen representerade i detta fall en derivata och i ett intervall hade den en positiv lutning men ett negativt värde. De aktuella elevernas tolkning hade då varit att

den deriverade funktionens lutning skulle vara positiv i intervallet vilket motiverades med att derivatans derivata (lutning) var positiv.

Vilka aspekter hos lärandeobjektet är kritiska