NATUR–MATEMATIK– SAMHÄLLE
Examensarbete i fördjupningsämnet
Matematik och lärande
15 högskolepoäng, avancerad nivå
Elevers upplevelser av flipped
classroom och inlärning av
matematik
Students´ perception about flipped classroom in
learning mathematics
Jeff Skarenstedt
Ämneslärarexamen med inriktning mot arbete i årskurs 7-9, 270 högskolepoäng
Datum för slutseminarium (2019-01-18)
Examinator: Per-Eskil Persson Handledare: Jonas Dahl
Förord
Detta examensarbete är skrivet på avancerad nivå på ämneslärarutbildningen med förstaämne matematik, inriktad mot arbete i årskurs 7–9. Först och främst vill jag tacka de elever som ställt upp på intervjuer och var villiga att arbeta med flipped classroom som metod. Jag vill även tacka min handledare Jonas Dahl för det stöd han gav under arbetets gång.
Sammanfattning
Arbetet syftar till att undersöka hur elever upplever att flipped classroom påverkar deras inlärning i matematik. Det är en fenomenologisk studie och elevers upplevelser kopplas till kognitiv belastningsteori, samt konstruktivism. Inledningsvis skrivs det om tidigare forskning gällande flipped classroom för att visa på vad som tidigare har undersökts i ämnet. Efter det går jag in på bland annat de olika delarna av kognitiv belastning och det konstruktivistiska perspektivet på lärande. Slutsatsen är att elever upplever minskad kognitiv belastning och ökad prestation, bättre koncentration samt högre relevans av innehåll på genomgångar via videos.
Innehållsförteckning
1. Inledning ...1
1.1 Syfte och frågeställning ...2
2. Definition av begrepp ...3
3. Tidigare forskning ...4
3.1 Flipped classroom och kognitiv belastning ...4
3.2 Fördelar med flipped classroom ...4
3.2.1 Anpassad undervisning ...4
3.2.2 Klassrummet ...5
3.2.3 Tillgänglighet ...5
3.2.4 Fler genomgångar om samma innehåll ...5
3.2.5 Utveckling av lärarens profession ...6
3.2.6 Implementering av tidskrävande lärandemetoder ...6
3.2.7 Föräldrars delaktighet ...6
3.2.8 Prestation ...6
3.2.9 Grupparbete ...7
3.2.10 Dagens teknologi ...7
3.3 Risker med flipped classroom ...7
4. Teori ...9
4.1 Teorier och flipped classroom ...9
4.2 Konstruktivistiskt perspektiv på lärande ...9
4.3 Fenomenologi ... 10 4.3.1 Konsekvenser av fenomenologi ... 10 4.4 Kognitiv belastningsteori ... 11 4.4.1 Minnet ... 11 4.4.2 Grundläggande färdigheter ... 12 4.4.3 Tidsbegränsningar ... 12 4.4.4 Förträning ... 13 4.5 Användning av teori ... 13 5. Metod ... 14
5.1 Utförande av flipped classroom ... 14
5.2 Undersökning ... 14
5.3 Val av elever ... 15
5.4 Validitet och reliabilitet ... 15
6. Resultat och analys ... 17
6.2 Social samverkan ... 18
6.3 Kognitiv belastning och konstruktivism ... 19
6.3.1 Minnets begränsningar ... 20
6.4 Negativa synpunkter på flipped classroom ... 21
7. Slutsats och diskussion ... 23
7.1 Slutsats - Sammanfattning av elevcitat ... 23
7.2 Relevans av innehåll i genomgångar ... 23
7.3 Struktur på genomgångar ... 24
7.3.1 Anpassad undervisning ... 25
7.4 Resultatdiskussion ... 26
7.5 Metoddiskussion och framtida forskning ... 26
Referenser ... 28
Bilaga 1 ... 31
Bilaga 2 ... 32
1
1. Inledning
I skolan kommer det konstant ut nya metoder, verktyg och program som syftar till att dels underlätta utbildningsprocessen för lärare, men även ge elever större möjlighet att nå kunskapskraven. Elektroniska verktyg så som datorer och läsplattor har därför blivit allt vanligare i alla skolor. En metod som utnyttjar dagens teknik är flipped classroom. Denna metod går ut på att lektionsgenomgångar och läxa byter plats, därav namnet flipped classroom. Lektionsgenomgångar ser eleverna i en video dagen innan vilket lämnar
lektionstiden öppen till eget arbete, vilket hade blivit en del av deras läxa (Buch & Warren, 2017). Musallam (2010) skriver om flipped classroom där han menar att elever engageras i aktiviteter av lägre tänkandenivå innan lektion, vilket lämnar lektionstiden öppen till högre nivå av aktivitet och kommunikation, alltså att man kan använda och diskutera ett svårare matematiskt innehåll under lektionen. Fundamentala kunskaper inom ett visst område lär sig eleven på egen hand, vilket skulle kunna vara grunderna i ekvationslösning. Lektionstiden kan användas för att eleverna ska få djupare förståelse, eftersom mer tid ges till aktiviteter av högre nivå i klassrummet (Crenshaw, Hale, & Harper, 2011). En högre nivå av
kommunikation kan även uppnås i och med att eleverna lär sig begrepp och koncept på
förhand, vilket leder till bättre inlärning (Musallam 2010). Med högre nivå av kommunikation menas att elever t.ex. kan använda matematiska begrepp när de diskuterar något material. Fulton (2012) menar att med flipped classroom som metod behöver lärandet inte längre äga rum endast i klassrummet. Vidare menar hon att den vanliga redovisningen som läraren vanligtvis genomför i klassrummet, ser eleverna i en video dagen innan och lämnar
klassrumstiden öppen för problemlösning eller eget arbete. I Van Merriënboer´s och Ayres´ (2005) artikel som handlar om kognitiv belastningsteori, påpekas det att lägre
tänkandeaktiviteter på förhand minskar kognitiv belastning hos elever. Detta indikerar att flipped classroom också minskar kognitiv belastning.
Det är upp till läraren att avgöra ifall flipped classroom kan och ska implementeras i utbildningen, samt hur läraren kan optimera denna metod till sin situation. Det blir därför viktigt att ta reda på hur elever upplever denna metod, för att kunna göra flipped classroom så bra så möjligt. Med detta i åtanke används därför fenomenologi, eftersom man vill ta reda på hur någon upplever ett visst fenomen i denna teori (Brinkkjaer och Høyen 2013).
2
1.1 Syfte och frågeställning
Elevers perspektiv på utbildning är viktigt för en god lärandemiljö, men deras åsikter blir sällan av vikt i skapandet av utbildningsmetod av lärare och de som utformar metoden (Konings, Brand-Gruwel & Elen 2012). Vidare menar Konings et al. (2012) att inhämta information om elevers lärandepreferenser och göra dessa preferenser tydliga, har stor betydelse när man ska utforma elevers undervisning. Med utgångspunkt i detta är mitt syfte att undersöka elevers erfarenheter samt vad de tycker om flipped classroom i kontrast till traditionell undervisning i olika sammanhang, samt hur detta påverkar deras inlärning.
Jämförelsen är endast till för att få en tydligare bild av deras erfarenheter och åsikter gällande undervisning och inlärning.
Frågeställning: Hur upplever högstadieelever att flipped classroom påverkar inlärning i matematik?
3
2. Definition av begrepp
Flipped classroom: som namnet antyder byter man plats på föreläsning (genomgång under
lektionstid) och hemarbete (läxa). Elever får i hemuppgift att se på en matematikvideo, som normalt är i formatet av en föreläsning. I videon kan elever även få i uppdrag att lösa en eller flera uppgifter. I klassrummet kan det sedan ske en uppföljning på videon där eventuella frågor kan ställas till läraren (Buch & Warren, 2017). Vidare har eleven tillgång till andra elever samt läraren vid t.ex. problemlösning. Om elever stöter på problem som de inte kan lösa själva, kan klassrumstiden användas till lösning av problemen gemensamt, vilket gör att eleverna kan lära sig mer.
Traditionell undervisning: att undervisa genom pedagogik som fokuserar på introduktion och
att lära sig koncept från en grundläggande till avancerad nivå i ett fysiskt klassrum. Utöver introduktion så används självständigt arbete för att öva på konceptet. Detta kan inkludera föreläsning, diskussion, grupp och självständigt arbete i en klassrumsmiljö. Uppvisandet av elevers förmåga, ordförråd och lägre tänkandeaktiviteter sker i klassrummet (Musallam 2010). I min studie kommer begreppet användas i undervisningsformen som de intervjuade eleverna är vana vid, vilket är genomgång och självständigt arbete i klassrummet samt läxa.
Kognitiv belastning: är mängden information som en elev kan arbeta med vid ett visst tillfälle.
Elever kan hantera en högre kognitiv belastning om de har tidigare kunskap i ämnet eller kan relatera ämnet till ett annat område där de har kunskap (Sweller, Ayres, & Kalyuga, 2011). Kognitiv belastning kommer användas i samband med att elever får se en matematikvideo dagen innan undervisningstillfället, vilket då räknas som tidigare kunskap. Min observation och elevers upplevelser kommer sedan bedöma om en lägre kognitiv belastning sker i undervisningen.
4
3. Tidigare forskning
En litteratursökning i databasen ERIC by EBSCO visar att fenomenologiska studier i ämnet flipped classroom är minimal. Sökningen: “flipped learning or flipped classroom or flipped teaching AND phenomenology” (peer reviewed) gav fyra resultat, varav ingen handlar om matematik och/eller högstadieelever. Detta antyder att det inte finns särskilt mycket tidigare forskning i just elevers upplevelse av flipped classroom. Det behöver inte innebära att det inte finns fler studier i ämnet, eftersom denna slutsats grundar sig i sökorden.
Tidigare forskning som ligger nära mitt område handlar om flipped classroom i samband med andra områden, så som psykologi och lärandeteorier. Inom ramen för psykologi och
lärandeteorier används bland annat begreppen kognitiv belastning, självreglerande lärande och kommunikation.
3.1 Flipped classroom och kognitiv belastning
Akkaraju (2016) skriver om flipped classroom i samband med kognitiv belastning och
självreglerande lärande (i kontroll över sitt eget lärande) i en fysiologikurs. Denna kurs har en relativt hög kognitiv belastning och man fann att flipped classroom modellen adresserade detta problem. Modellen gav också upphov till fler möjligheter för självreglerande lärande. Om kognitiv belastning också är hög för elever i matematik på högstadiet så tyder detta på att flipped classroom kan minska belastningen även här. Yilmas et al. (2018) beskriver att det är viktigt med färdigheter i självreglerande lärande för att flipped classroom ska bli effektivt. Det visade sig i denna artikel att ett metakognitivt stöd från pedagoger ger en positiv inverkan på självreglerande lärande.
3.2 Fördelar med flipped classroom
Fulton (2012) har summerat tio olika anledningar till varför man kanske ska fundera över att implementera flipped classroom.
3.2.1 Anpassad undervisning
Hon menar att elever kan arbeta i sin egen takt. I mer traditionell undervisning går läraren igenom material på tavlan där innehållet måste anpassas till majoriteten, svårighetsgraden kan då bli för lätt för somliga och för svår för andra. De elever som behöver mer tid för att förstå
5
innehållet hamnar ofta i fokus vilket leder till längre föreläsningar, vilket kan kännas utdraget och tråkigt för de elever som tycker att det är lätt. En annan sida är att de som behöver mer tid inte ställer frågor när de inte förstår, då de inte vill förlänga föreläsningen för resten av
klassen som kanske redan förstår konceptet. Med flipped classroom kan elever som har lättare att förstå matematik gå igenom en video snabbt, och elever som behöver mer tid för att förstå kan pausa, spola tillbaka eller se om videon fler gånger, tills de förstår innehållet. Därav ger man elever kontroll över sitt eget lärande (Fulton 2012).
3.2.2 Klassrummet
Om elever gör sitt hemarbete (läxa) i klassrummet får lärare bättre insikt i elevers svårigheter och hur de lär sig bäst. I traditionell undervisning ser läraren oftast inte vad elever har svårt med förrän de har lämnat in sin läxa eller gjort ett prov. Detta blir problematiskt eftersom när t.ex. ett prov är genomfört så går läraren vidare till nästa område. Läraren har därmed väldigt lite tid att ”rätta till” elevers missförstånd. I flipped classroom sker majoriteten av elevers eget arbete i klassrummet, där eventuella missförstånd och svårigheter synliggörs för läraren, som sedan kan hjälpa eleverna vidare i sitt arbete (Fulton 2012).
3.2.3 Tillgänglighet
Lärare kan finjustera och uppdatera föreläsningen, samtidigt som den är tillgänglig dygnet runt för elever. Även ifall det redan finns mycket material på Youtube och Khan Academy så kan det ofta vara bättre att göra egna videor till sina elever. Läraren kan välja innehåll som är mer relevant för eleverna, lägga mer vikt på innehåll som elever har svårt för, samtidigt som bandet mellan lärare och elev blir starkare. En annan positiv aspekt är att elevers frånvaro inte försämrar deras lärande i lika hög grad. Elever som är sjuka eller av andra anledningar inte kan komma till lektionen har fortfarande tillgång till undervisningsmaterialet, och hamnar på så vis inte efter (Fulton 2012).
3.2.4 Fler genomgångar om samma innehåll
Fultons artikel (2012) handlar om en skola där alla matematiklärare använder sig av flipped classroom. Detta innebär att elever även har tillgång till andra lärares matematikvideos. Om eleven vill ha en annan förklaring till ett visst innehåll så är det tillgängligt i skolans samlade bibliotek av videos (Fulton 2012).
6
3.2.5 Utveckling av lärarens profession
Lärare får möjlighet att se andras föreläsningar och lärandestilar. Att se andra lärare gå igenom ett material är lärorikt och utvecklar ens egen profession. Det finns däremot inte utrymme för detta i en traditionell undervisning p.g.a. egna lektioner och planeringstid (Fulton 2012).
3.2.6 Implementering av tidskrävande lärandemetoder
Klassrumstiden kan användas mer effektivt. Elever lär sig genom att göra och när lärare spenderar mindre tid på föreläsning i klassrummet, så får elever mer tid till att göra. Utöver detta är elever inte isolerade när de arbetar med svåra matematiska problem. Läraren kan med andra ord använda klassrumstiden till att hjälpa, handleda och skapa meningsfull kontakt med eleverna. Med flipped classroom har lärare möjlighet att genomföra t.ex. projektbaserad inlärning (Holmes och Hwang 2016) eller den japanska metoden: flera lösningar på ett problem (Shimizu 2014). Anledningen till att dessa metoder kommer på tal är för att visa att tidskrävande lärandemetoder kan bli mer effektiva i samband med flipped classroom. Båda metoder är tidskrävande och behöver handledning från en skicklig lärare. I traditionell undervisning förlorar läraren värdefull tid, som spenderas på att föreläsa istället för att hjälpa och vägleda (Fulton 2012).
3.2.7 Föräldrars delaktighet
Föräldrar kan få en inblick i matematiken som deras barn arbetar med. En del föräldrar kan tycka att vissa delar av matematiken är svår, eftersom det förmodligen var många år sedan de använde t.ex. algebra själva. När deras barn kommer hem med uppgifter och behöver hjälp, kan det därför bli frustrerande när man inser att man inte kan hjälpa sitt barn. Föräldrar kan alltså se på videos tillsammans med sina barn och på så sätt hjälpa till med vidare förklaringar ifall det behövs. Elever som har svårare för ett visst innehåll kan nämligen behöva se samma video flera gånger eller få mer förklaringar för att förstå ett visst matematiskt koncept. I en frivillig enkät svarade 84 % av föräldrarna att de föredrog flipped classroom framför andra lärandemetoder (Fulton 2012).
3.2.8 Prestation
Elevers prestation ökar, även intresse och engagemang för matematik på högre nivå. Matematiklärare i Byron´s skoldistrikt har samlat in data som jämför en traditionell
7
undervisning med flipped classroom. Resultatet visar att flipped classroom var bättre både för lärande och prestation. Datan är dock övergripande och visar inte på skillnader mellan låg- och högpresterande elever (Fulton 2012).
3.2.9 Grupparbete
Teorier så som sociokulturellt lärande perspektiv, kognitiv belastningsteori och schema teori stödjer flipped classroom som metod (Strohmyer 2016). Elever använder klassrumstiden till att lösa problem och får direkt feedback av lärare och andra elever. Ofta kan elever se på videos tillsammans, arbeta i grupp med problemlösning och lära sig genom att hjälpa varandra, vilket får stöd ifrån det sociokulturella lärandeperspektivet från Vygotskij (Fulton 2012). Elever som arbetar tillsammans och hjälper varandra har även större insikt i vad som är svårt för den andra eleven. En elev som precis har lärt sig något vet var svårigheterna ligger, för han eller hon har kanske precis hängt upp sig på den delen av problemet. Därför har eleven direkt insikt i vad den andra eleven har svårt med, och kan då förklara hur han eller hon tänkte (Lambert, 2012).
3.2.10 Dagens teknologi
Användandet av teknologin är flexibelt och lämpligt för tiden vi lever i. Nästan alla elever har tillgång till internet med hög hastighet och smartphone. Vilket betyder att de kan leta
information och utbilda sig själva dygnet runt, istället för endast i klassrummet. I Fultons studie (2012) fanns det dock några elever som av olika anledningar inte kunde se videos hemma. Detta kunde vara att andra i familjen använde datorn, att de inte hade internet eller att deras internet hade låg hastighet. Skolan i Minnesota löste detta genom att erbjuda dessa elever materialet på usb-minne eller dvd. Dessa elever hade även möjlighet att använda skolans stationära datorer och vissa av dem såg materialet tillsammans med klasskompisar (Fulton 2012).
3.3 Risker med flipped classroom
En kvantitativ studie visade på ett missnöje av somliga elever eftersom flipped classroom var väldigt olik den undervisning de var vana vid. Vidare fann dem att trots högre akademiska vinster var flipped classroom utmanande för alla och som sagt skapade missnöje hos en del av eleverna (Strohmyer 2016). En annan undersökning kollade på ifall elever upplevde att de var i bättre kontroll över sitt lärande med flipped classroom. Resultatet visade på en jämn
8
fick mer kontroll. Detta indikerar att det tar tid för elever att vänja sig vid denna metod. Är man som lärare inte medveten om detta, kanske man väljer att inte fortsätta använda flipped classroom (Strohmyer 2016).
9
4. Teori
4.1 Teorier och flipped classroom
Inom ramen för flipped classroom skrivs det om olika teorier som kan användas för att förklara fenomenet. Några av de teorier som kommer på tal är den kognitiva
belastningsteorin, konstruktivism och sociokulturellt perspektiv på lärande (Strohmyer 2016; Fulton 2012). Dessa teorier och perspektiv kan ge en bra insikt i hur flipped classroom
fungerar som metod för inlärning. Den kognitiva belastningsteorin handlar bland annat om att frigöra arbetsminnet genom att t.ex. se videos på förhand. Detta innebär att elever kan
bearbeta information innan lektionen så att den kognitiva belastningen inte är lika hög i klassrummet, och på så sätt lära sig mer när de är i klassrummet.
4.2 Konstruktivistiskt perspektiv på lärande
Ett konstruktivistiskt perspektiv kan innebära i detta fall att en elev ser videon ensam och att eleven då skapar sin egen kunskap. De socio-konstruktivistiska och socio-kulturella
perspektiven har i denna situation ett gemensamt argument, vilket då är att elever kan se en video tillsammans och på så sätt skapa sin kunskap tillsammans via kommunikation. Alltså att det sociala är de drivande faktorerna till elevens utveckling (Fulton 2012). Efter att ha kollat på en video kan elever sedan diskutera svårare matematiskt innehåll på lektionen, vilket bidrar till en högre nivå av inlärning (Musallam, 2010).
Brinkkjaer och Høyen (2013) skriver om konstruktivism inom psykologins ramar. De menar att den enskilde individen konstruerar sin förståelse i växelverkan med den fysiska och sociala omgivningen. Psykologin uppmärksammar också att sociala och samhälleliga förhållanden påverkar den konstruerade förståelsen, vilket är en delmängd i det sociokonstruktivistiska perspektivet på lärande.
Många involverande i utbildning anser att elever formar sin egen uppfattning i en given socio-kulturell miljö, där lärandet är en konstruktion. Konstruktivism söker att förstå hur elever konstruerar sin kunskap och vad som påverkar tankeprocessen (Adams 2006). Vidare beskrivs det att lärare måste inse att alla elever skapar kunskap olika, och dessa olikheter härstammar från att elever väljer ut, tolkar och organiserar information på olika sätt. Både det socio-kulturella perspektivet och det konstruktivistiska perspektivet på lärande faller under
10
begreppet konstruktivism. Båda är inte nödvändigtvis alltid sammanhängande, men det finns viss likhet sinsemellan, vilket är att lärande är en aktiv process av att skapa kunskap för att förstå omvärlden (Adams 2006).
4.3 Fenomenologi
Fenomenologi beskrivs av Brinkkjaer och Høyen (2013) som en samlingsbeteckning för teorier som intresserar sig för fenomen. Detta är i motsats till positivismen som intresserar sig av objektiva ting. I fenomenologin menar man att allt är subjektivt, alltså att vi alla på förhand har förutfattade meningar som påverkar vårt sätt att se och erfara saker. Meningen med
fenomenologin är då att se hur medvetandet upplever detta fenomen utan fördomar och förutfattade meningar. Vidare skriver de att i en fenomenologisk metod observerar man människan som ett subjekt som upplever något, alltså ett förstapersonsperspektiv. Man försöker inte beskriva förhållanden mellan orsak och verkan, eller bevisa generella lagbundenheter.
Att använda fenomenologi som metod i min kontext innebär dels att observera på ett fördomsfritt sätt (epoché) hur högstadieelever upplever flipped classroom men också att beskriva det upplevda med en så kallad fenomenologisk reduktion, vilket är att beskriva föreställningar så som de framträder i medvetandet. För att förstå vad reduktion är kan man t.ex. använda metaforer eller liknelser för beskriva en viss känsla man har. T.ex. i en av mina intervjuer försökte en elev beskriva en osammanhängande genomgång med att sjunga, där hon gick från en väldigt låg ton direkt till en hög. Liknelsen eller metaforen är alltså till för att bättre beskriva upplevelsen eller känslan. Detta kan användas i samband med hur elever upplever flipped classroom, i bemärkelsen att de kanske saknar ord för att beskriva om något är bra eller dåligt (Brinkkjaer & Høyen 2013).
4.3.1 Konsekvenser av fenomenologi
Fenomenologiska studier är väldigt beroende av att elever är villiga att uttrycka vad de verkligen tänker och upplever. Elever kan bland annat uttrycka vad de tror att man vill höra, vara motsträviga eller hålla sig till korta svar som är svåra att tyda. Väldigt många små faktorer som dessa påverkar studien mycket (Groenewald, 2004). Validiteten kan med andra ord bli väldigt låg om man inte är medveten om vad som kan påverka elevernas svar (Alvehus 2013). Det stora problemet är hur man får hög validitet i en fenomenologisk studie. En del av problemet kan lösas med elevkännedom och sociala band. Aspelin (2010) skriver om sociala
11
band och samspel, där han menar att socialt samspel alltid är problematiskt och människor löper risken att värderas och uppleva skam. Jag tar upp detta p.g.a. hur stor betydelse sociala band har i fenomenologin. Om elever inte känner sig bekväma med personen som t.ex. intervjuar kommer man troligtvis inte få ett sanningsenligt svar.
Om man använder en kvalitativ metod med ett fåtal elever blir det kanske inte så hög reliabilitet. Alltså om samma studie utförs av någon annan på andra elever så kan resultaten bli annorlunda. Det är också viktigt att poängtera att i en fenomenologisk studie letar man inte efter orsakssamband och/eller korrelation (Yin 2011), man letar efter en persons upplevelser i ett förstapersonsperspektiv (Brinkkjaer och Høyen 2013).
En annan sak att ha i åtanke är att ens resultat kan påverkas av ens egna förutfattade meningar. Är man partisk gällande t.ex. flipped classroom kan detta projiceras till elever, vilket då leder till att ens resultat inte baseras enbart på elevers upplevelse kring fenomenet, utan även ens egna.
4.4 Kognitiv belastningsteori
Kognitiv belastning är mängden av mental ansträngning som krävs när man ska lösa ett problem (Sweller, 1988). Problemlösning är en stor del av matematik och högt värderad när det kommer till inlärning. Vid lärandemoment är detta ineffektivt p.g.a. att det krävs en hög kognitiv belastning vid problemlösning (Sweller 1988). I Lgr11 är det tydligt att
problemlösning är av stor vikt i dagens klassrum, man kan därför tänka sig att man vill minska den kognitiva belastningen i klassrummet där eleverna arbetar med problemlösning. I Lgr11 synliggörs vikten av problemlösning både som förmåga och i centralt innehåll.
Förmågan i Lgr11 handlar om att elever ska kunna formulera och lösa problem matematiskt, och i det centrala innehållet finns fyra olika punkter som inom ramen för problemlösning handlar om strategier, matematisk formulering, matematiska modeller och algoritmer
(Skolverket 2017). I samband med problemlösning är flipped classroom tänkt att minska den kognitiva belastningen och skapa utrymme för att analysera problem och göra problemlösning effektivt i klassrummet (Strohmyer 2016).
4.4.1 Minnet
Den kognitiva belastningsteorin härstammade från Miller´s (1956) undersökning om
kognition. Han försökte konkretisera begränsningarna människors minne hade. Han kom då fram till att människor kunde ha en väldigt begränsad mängd information i arbetsminnet i en
12
viss tidpunkt. Vidare beskrev han att personerna han undersökte hade ett begränsat
arbetsminne och ett stort långtidsminne (Strohmyer 2016). Att fria upp arbetsminnet genom förträning blir därför av vikt för bättre inlärning i klassrummet (Musallam 2010).
Korttidsminnet är väldigt begränsat och ligger i nära relation till arbetsminnet. Därför krävs ofta en extern minneshantering så som penna och papper, för att inte belasta korttidsminnet när man löser problem (Sweller 1988). Problem som innehåller många variabler och påståenden belastar arbetsminnet, vilket kan leda till högre kognitiv belastning (Sweller 1988). För att lösa detta menar Sweller, Ayres, och Kalyuga (2011) att man kan dela upp den kognitiva belastningen genom träning på förhand. Elever tränar alltså på grundläggande matematiska koncept hemma, vilket minskar den kognitiva belastningen i klassrummet. Sweller et al. (2011) kom fram till att lärandet blir mer effektivt om elever inte behöver anstränga arbetsminnet lika mycket, vilket sker p.g.a. tidigare kunskap i ämnet som läraren senare ska undervisa i.
4.4.2 Grundläggande färdigheter
Kognitiv belastningsteori verkar ge en bra grund till förståelsen av flipped classroom. Elever bör ha grundläggande färdigheter och förståelse för koncept, samt bemästra dessa till viss grad innan eget arbete och tillämpning av kunskap inträffar (Sweller 1988). I relation till flipped classroom innebär detta att elever får grundläggande färdigheter i videon dagen innan, och tillämpning av kunskap sker i klassrummet. Vissa områden kräver mer kognitiv
ansträngning och därför även mer instruktion i hur man ska gå tillväga.
4.4.3 Tidsbegränsning
I traditionell undervisning är vidare instruktion till elever svårt att uppnå p.g.a.
tidsbegränsning. Läraren har inte tid att först ha en genomgång och sedan gå runt och hjälpa alla elever med olika problem. En genomgång från en video öppnar upp tid i klassrummet till att hjälpa elever. Läraren får även mer tid till att gå igenom fler lösningsmetoder till ett visst problem, samt ge elever djupare förståelse för ett koncept (Sweller 1988). Flipped classroom bygger på att elever har lägre kognitiv belastning i klassrummet vilket gör att de kan belastas mer. Där den lägre kognitiva belastningen uppnås genom tillräcklig träning och tid med grundläggande material. Därför kan svårare material, som ger hög kognitiv belastning, användas och tillämpas i klassrummet. Förträning friar även upp arbetsminnet, eftersom elever inte använder arbetsminnet i samma utsträckning (Musallam 2010).
13
4.4.4 Förträning
Förträningen som sker via videor ger eleverna den grundläggande informationen som sedan lagras i långtidsminnet. Denna information används sedan tillsammans med den nya
informationen eleverna får i klassrummet. Eleverna använder sedan arbetsminnet till den nya informationen som ges, där arbetsminne och långtidsminne arbetar tillsammans (Musallam 2010). T.ex. en del av elevernas förträning kan vara att √𝑥2 = ±𝑥, detta lagras då i
långtidsminnet. Dagen efter får eleverna ekvationen 𝑥2 = 9, då används arbetsminnet endast
till denna ekvation. Eleverna använder då långtidsminnet tillsammans med arbetsminnet och tar reda på att 𝑥 = ±3. Hade ingen förträning skett så hade arbetsminnet behövt bearbeta både √𝑥2 = ±𝑥, samt 𝑥2 = 9.
4.5 Användning av teori
Syftet med det konstruktivistiska perspektivet på lärande och kognitiv belastningsteori är att analysera elevernas svar och kunna koppla det till inlärning. Den fenomenologiska teorin användes främst i undersökningen i samband med intervjuerna, för att undersöka hur eleverna uppfattar flipped classroom. I analysen observerar jag hur elever upplever flipped classroom, där jag utgår ifrån egen observation och deras svar. Min egen observation är endast till för att se ifall deras upplevelser överensstämmer med mina. Observation och elevsvar kopplas sedan till teori, s.k. grundad teori (Bryman, 2018). Vidare används en jämförelse mellan flipped classroom och traditionell inlärning i intervjuerna, för att synliggöra elevernas upplevelser i förhållande till inlärning, samt att göra det lättare för eleverna att svara. Eftersom det är lättare att beskriva något när man sätter det i jämförelse med något annat.
14
5. Metod
5.1 Utförande av flipped classroom
Jag utförde metoden flipped classroom i två perioder. Den första var i samband med den verksamhetsförlagda utbildningen (vilket sträckte sig över fyra veckor), då hade jag tid till att göra fem stycken lärandemoment. Alltså fem stycken matematikvideor med uppföljning på lektion dagen efter. Den andra perioden varade i en vecka och där hann jag utföra tre matematikvideor med uppföljning. Rent konkret skrev jag ner anteckningar om vad videon skulle innehålla, där jag utgick ifrån lärarens upplägg på vad de skulle lära sig. Videon laddades sedan upp på min kanal på youtube, och en länk skickades till eleverna via deras lärplattform ”Classroom” eller via mail. Eleverna informerades sedan dagen innan, samt samma dag som de skulle se på videon. Lektionen dagen efter kunde se ut på olika sätt, men den började alltid med en väldigt kort genomgång (1-3 minuter) för att se ifall eleverna hade frågor kring något eller om de hade förstått allt. Sedan fick eleverna arbeta i grupp eller ensamt (om de ville) med uppgifter från boken och svårare problemlösningsuppgifter som jag då skrev på tavlan. Under tiden gick jag sedan runt och hjälpte samt diskutera med de olika grupperna. Tidsmässigt kunde fler flipped classroom moment utförts under den
verksamhetsförlagda utbildningen, eleverna hade dock prov och andra åtaganden som gjorde att detta inte var möjligt. Sammanlagt fick eleverna som jag intervjuade alltså se åtta
matematikvideor (bilaga 1.) med uppföljning dagen efter under lektionstid.
5.2 Undersökning
Jag använde en kvalitativ metod i undersökningen. Alvehus (2013) skriver att en kvalitativ metod intresserar sig för innebörden av något, istället för statistiskt verifierbara samband. Detta skedde via två semistrukturerade intervjuer (bilaga 2.), vid två olika tillfällen som spelades in för att sedan transkriberas. Innan intervjuerna kunde utföras inhämtades även vårdnadshavares underskrifter eftersom eleverna var under 15 år gamla, samt att eleverna blev informerade om arbetets innehåll och etiska forsknings principer (bilaga 3.). Jag informerade även eleverna om vad flipped classroom och traditionell undervisning är, så våra definitioner inte skulle skilja sig åt. Den första intervjun utfördes på sex stycken elever samtidigt. En semistrukturerad intervju beskriver Alvehus (2013) som ett fåtal öppna frågor eller bredare teman som samtalet utgår ifrån. Samt att det blir viktigt för intervjuaren att ställa följdfrågor
15
utifrån vad som sägs. Det var däremot svårare än jag trodde att intervjua så många ensam. Eftersom eleverna ofta pratade direkt efter varandra, blev det svårt att ställa följdfrågor. Det transkriberade materialet blev därför för tunt för att kunna besvara min frågeställning. P.g.a. detta utfördes en till intervju, där jag valde två av de tidigare sex intervjuade eleverna till en fördjupad intervju. Där vissa av frågorna som ställdes grundade sig i vad eleverna svarade i den första intervjun. Intervjuerna hade även kunnat ske genom en helt ostrukturerad intervju (Alvehus, 2013), men eleverna som intervjuades går i högstadiet och jag upplevde att det krävdes en viss struktur för att samtalet skulle leda framåt.
5.3 Val av elever
Valet av elever utgick ifrån både bekvämlighets- och strategiskt urval. Alvehus (2013) skriver att ett bekvämlighetsurval handlar om tillgänglighet av t.ex. intervjuade personer. Vidare skriver han att ett strategiskt urval kan innebära att man vill få tag i personer som kan förhålla sig till frågorna som man vill studera. Rent konkret innebär bekvämlighetsurvalet att studien utfördes på en skola jag tidigare varit på, samt att elever som var närvarande vid
intervjutillfället intervjuades. Det avsattes först en specifik dag till intervjuer och elever som var där vid det tillfället valdes. Till den andra intervjun avsattes också en dag, men tiden för intervju utgick här ifrån när det passade de två eleverna bäst. Det strategiska urvalet var i mitt fall att välja elever som jag vet både har lättare att uttrycka sig via kommunikation, samt är väldigt ärliga oavsett vad det gäller. Detta eftersom jag utför en fenomenologisk studie där elevers upplevelser kring flipped classroom ska studeras. Med andra ord är det svårt att analysera svar från elever som har svårt att uttrycka uppfattningar, åsikter och tankar, eller säger sådant som de tror att jag vill höra. På grund av detta utfördes inte ett slumpmässigt urval.
5.4 Validitet och reliabilitet
Alvehus (2013) skriver att reliabilitet handlar om huruvida forskningsresultat är
upprepningsbara. Alltså om man får samma resultat om man utför samma undersökning. Om flera forskare kan utföra samma undersökning och få samma resultat så har man hög
reliabilitet, eller pålitlighet. Vidare skriver Alvehus (2013) att validitet handlar om vi undersökte det vi ville undersöka. Alltså om ens resultat har mätt det man ville mäta. Han beskriver en undersökning där enkäter skickats ut vid flera tillfällen och frågat ”hur bra bilförare människor anser sig vara”, resultaten kan då vid upprepade tillfällen landa på att
16
90% anser sig vara bra bilförare. Detta innebär att undersökningen har hög reliabilitet. Validiteten är däremot väldigt låg, då det är osannolikt att så många bilförare skulle klassificeras som bra bilförare. Faktorer som kan påverka reliabilitet i min studie är (1) tidsramen för undersökningen är kortvarig, vilket innebär att elever hinner inte vänja sig vid metoden flipped classroom. Detta kan innebära att elever inte kommer till insikt om fördelar och nackdelar, eller helt enkelt inte hinner skapa sig en uppfattning om flipped classroom. (2) semi-strukturerade intervjuer kan vara svåra att upprepa. Alvehus (2013) menar att det krävs en skicklig intervjuare som lyssnar och ställer följdfrågor till de intervjuade personerna. Med detta i åtanke kan ens insamlade empiri skilja sig åt, även ifall två olika personer skulle intervjua samma personer. Validiteten anser jag kommer vara relativt hög, eftersom jag känner eleverna. Jag vet även att eleverna är väldigt öppna och talar sanning både när det är positivt och negativt, d.v.s. det som ska mätas kommer mätas. Här får man dock vara försiktig så att den insamlade empirin är deras ord och inte ens egna, samt vara medveten om att ens närvaro påverkar eleverna vare sig man vill eller inte.
17
6. Resultat och analys
I detta kapitel redovisas och analyseras resultaten från undersökningen. Dessa svar analyseras utifrån olika teorier och perspektiv, så som konstruktivistiskt perspektiv på lärande och kognitiv belastningsteori. Pseudonym används till elevsvaren för att det ska bli lättare att följa vem som säger vad samt att inga personer ska kunna identifieras, enligt konfidentialitetskravet i forskningsetiska principer (Forskningsetiska principer inom
humanistisk-samhällsvetenskaplig forskning 2002).
6.1 Korttidsminnet
Intervju 1, fråga 1: Vad tycker ni om att se videos hemma istället för att ha en genomgång i klassrummet?
Clara: Jag föredrar klassrummet, för jag kommer inte alltid ihåg att kolla på videos. Bianca: … men sen så kanske man glömmer och så.
Elever upplevde att de kunde glömma att kolla på videor, vilket var en av de negativa aspekterna med flipped classroom. Detta blir problematiskt eftersom större delen av
genomgångarna ligger där. En anledning till detta kan vara att undersökningen endast varade i en kort period, vilket då innebär att de inte hann få rutin på att se videos på förhand. Det kan även kopplas till att korttidsminnet är begränsat, där extern minneshantering underlättar för att komma ihåg något (Sweller 1988). Om elever t.ex. skriver ner i sin planering att de ska se en video skulle alltså chansen öka för att komma ihåg den.
Många elever föredrar att lära sig via tekniska läromedel så som podcasts (ljud, t.ex.
diskussion på en radiokanal), videos och screencasts (t.ex. en powerpoint presentation). Men somliga föredrar att ha läraren på plats fysiskt, vilket ges i traditionell undervisning
(Kazlauskas & Robinson 2012). Detta skulle kunna vara fallet med Clara även fast hon inte uttryckte det. Strohmyers studie (2016) generera inte heller några svar angående elevers upplevelser kring detta, vilket skulle kunna innebära att det handlar om korttidsminnet och rutin.
Man kan även argumentera för att om de glömmer att se på videor så kanske de också glömmer att göra sin läxa hemma i en traditionell undervisning. Man kan då fråga sig vad som är viktigast för elevens lärande, genomgång eller eget arbete? I inlärningsmomentet sker
18
ingen direkt påverkan av personen som vill lära eleven något (Lindqvist 1999). Elevens handlingar grundar sig i det biologiska, men det är de sociala och fysiska faktorerna som driver elevens utveckling framåt. Självständigt arbete eller grupparbete väger med andra ord tyngre enligt Lindqvist (1999). Elever kan dessutom se på videon med hörlurar före eller under lektionstid om de inte såg videon, och behöver genomgången för att förstå. Detta är såklart inte optimalt för flipped classroom, då en videogenomgång under lektion är ungefär samma sak som en vanlig genomgång. Alltså att den kognitiva belastningen inte minskar (Sweller 1988). Om man däremot jämför dessa genomgångar i en klassrumsmiljö kan det finnas fördelar med att se genomgången i en video.
Bianca: när man sitter i klassrummet så är där massa andra folk som man stör sig på. Nästan
alla håller på med massa annat och jag orkar inte. På lektionen sitter de och gör massa ljud så man inte kan koncentrera sig och då måste jag göra matten där hemma istället, men då blir det inte av. Om jag kollar videos istället så finns det inget annat ljud som kan störa.
Bianca hade med andra ord kunnat koncentrera sig bättre från en genomgång via video eftersom det hade blivit färre störande moment med hörlurar på. Detta är dock inget som har undersökts och man kan därför inte dra någon slutsats om det. Men många elever upplever att de kan koncentrera sig bättre under lektion när de antingen har hörlurar som minskar ljud eller får lyssna på musik med hörlurar i.
6.2 Social samverkan
Intervju 1, fråga 7: Tyckte ni att lektionerna var svåra efter ni hade kollat på en video?
Alva: Nej, lektionerna vi hade tyckte jag inte det var svårt, för hade man hängt med på videon
hela vägen så hade man ju liksom fattat allt, då kunde man till och med vara med på tavlan och göra saker.
Att vara med på tavlan och göra saker kan kopplas både till det sociokonstruktivistiska- och det sociokulturella perspektivet på lärande, alltså att lärande är en aktiv process av att skapa kunskap för att förstå omvärlden (Adams 2006), och att man utvecklas inom sociala
sammanhang i samverkan med andra människor (Lindqvist 1999). Rent konkret innebär detta att genom förträning ges elever fler möjligheter att engageras i sociala sammanhang och kan därför lära sig mer (Musallam 2010). Kopplat till flipped classroom, ger detta då upphov till högre nivå av aktivitet och kommunikation (Musallam 2010), vilket leder till djupare
19
Elevers upplevelser samstämde med vad Alva sa, alltså att lektionerna var lätta när de hade sett en video dagen innan. Kopplat till kognitiv belastningsteori, verkar elever uppleva att den mentala ansträngningen är mindre när de sett en video dagen innan (Sweller 1988), samt att denna förträning ger upphov till att arbetsminnet är mottaglig för ny information (Musallam 2010).
6.3 Kognitiv belastning och konstruktivism
Intervju 2, fråga 8: Vad tyckte du om att lära dig matematik från en video, var det lättare eller svårare att förstå jämfört med en genomgång i klassrummet?
Bianca: Sen kan man glömma bort vad genomgången handla om och då sitter man där
hemma och vet inte vad man ska göra. Har man videos kan man istället gå in och kolla på den om man glömmer bort, så kommer man ihåg hur man skulle göra.
Som Bianca påpekar kan man glömma vad genomgången handlade om eller glömma delar av den. Lösningen med flipped classroom som metod är enkel, se videon igen. I en traditionell undervisning blir detta dock problematiskt. En genomgång går oftast igenom det som krävs för att bland annat kunna lösa uppgifter från boken. Att konstant ha tillgång till alla
genomgångar i videos ger därför en stor fördel till flipped classroom jämfört med traditionell undervisning. Den kognitiva belastningsteorin, eller snarare det begränsade arbetsminnet kan ge en förklaring till varför elever upplever att de glömmer delar av en genomgång. Miller (1956) kom fram till att arbetsminnet var väldigt begränsat (Strohmyer 2016). I en traditionell undervisning kan arbetsminnet bli belastat snabbt, beroende på vad man går igenom. Vilket leder till att elever kan glömma bort den information som är utöver deras kapacitet.
De intervjuade eleverna upplevde ofta att de glömde bort vad genomgången handlade om i traditionell undervisning, vilket då påverkade deras hemarbete negativt. I relation till konstruktivism och lärande, vilket då är att eleven konstruerar sin förståelse i växelverkan med den fysiska och sociala omgivningen (Brinkkjaer och Høyen 2013), fallerar hemarbete på båda punkter (i traditionell undervisning). Då eleverna inte kan skapa sin egen kunskap om de inte vet vad man ska göra, som Bianca påpekade, och de kan inte skapa sin kunskap i en social omgivning när de är ensamma hemma. Om läxa ska ingå i lärandet måste eleverna alltså antingen komma ihåg genomgången, eller få hjälp från t.ex. föräldrar. Med flipped classroom har elever tillgång till genomgångar dygnet runt, samt att läxan till större delen sker i klassrummet. Med andra ord kan elever alltid ta reda på hur man går tillväga (så de kan
20
arbeta ensamma), samt konstruera sin kunskap i en social omgivning till högre grad än i traditionell undervisning.
Delar av en genomgång från en video kan också glömmas bort. Eleverna kommenterade dock detta där de menade på att man kan se videon igen, om detta problem skulle uppstå. I ett scenario där elever glömt att se videon eller glömt delar av den, kan de dessutom ta upp videon under lektionstid och se den igen (förutsatt att de har hörlurar och mobil/dator med sig). I traditionell undervisning får läraren gå runt och hjälpa elever med olika delar som glöms bort i genomgången, vilket är ineffektivt tidsmässigt både för lärare och elever. Alva: … Ofta har läraren massa andra den måste hjälpa också före, så det kan ta tid att få
hjälp i klassrummet.
Bianca: Ja det är sant, när man sitter på lektion så ska alla andra också ha hjälp, och då
hinner man inte få hjälp förrän lektionen är slut.
En stor del av lärarens yrke är att just hjälpa och guida elever. Som nämndes ovan är det ineffektivt att spendera lärarens tid på att visa delar av genomgången igen. Alva och Bianca påpekar även att en stor del av deras tid kan ägnas åt att räcka upp handen och invänta hjälp. Ur ett socio-konstruktivistiskt och socio-kulturellt perspektiv på lärande blir detta
alarmerande, eftersom de sociala faktorerna är vad som driver elevens utveckling framåt (Fulton 2012). Vid handuppräckning inträffar ingen social påverkan, vilket innebär att ingen utveckling sker. Ser man problemet ur en annan synvinkel så hade elever kunnat skapa sin egen kunskap ifall de har tillgång till videos under en lektion, enligt det konstruktivistiska perspektivet på lärande. Detta hade däremot inte kunnat ske i traditionell undervisning förrän läraren hjälpt eleverna.
6.3.1 Minnets begränsningar
Intervju 2, fråga 4: Har videos före lektion gjort att du lär dig mer eller mindre?
Bianca: om vi sitter på mattelektionen så har vi någonting, och så lär vi oss det, och sen har
vi ämnen efter matten, t.ex. NO och SO, och då glömmer jag bort det som vi hade på matten. Men om jag istället kollar på en video där hemma, så glömmer man inte bort eftersom man inte gör massa annat efter, sen sover man och bearbetar det videon gick igenom.
Att glömma bort det som lärdes på matematiklektionen kan kopplas till människors
21
arbetsminnet och som även det är begränsat (Sweller 1988). Tänker man sig en lektion som innehåller en stor mängd information blir både arbetsminnet och korttidsminnet fullt
belastade, vilket innebär att en stor mängd av lektionens information går till spillo. På lång sikt går elever alltså miste om väldigt mycket information då den helt enkelt inte får plats vid de separat givna tidpunkterna. Detta kan dock lösas genom utförliga anteckningar, något som däremot är relativt krävande för eleven. Då måste eleven vara observant på vad som sägs samtidigt som han eller hon måste hinna skriva ner detta i sina anteckningar.
Nästa del av Biancas svar är en del av lösningen till ovanstående problematik. Alltså att den kognitiva belastningen är lägre eftersom Bianca bearbetar videons innehåll under kvällen och natten, vilket lämnar arbetsminne och korttidsminne mottagligt för mer information under lektionen (Strohmyer 2016; Musallam 2010). Den andra delen som inte uttrycks i svaret är att med videos behöver eleverna inte göra anteckningar, behövs extern hjälp med att komma ihåg innehållet kan eleverna se videon igen.
Alva: Man kollar på videon på kvällen, sen sover man och då bearbetar hjärnan det man
lyssnade på ju. Då är det enklare att förstå det sen på lektionen för då har man ändå haft en hel natt på sig att ta in det som videon sa.
Alva bygger vidare på Biancas svar men kommer mer in på förträning inom kognitiv belastning. Förträningen syftar till att ge eleverna grundläggande information som lagras i långtidsminnet (Musallam 2010). Det beskriver Alva när hon säger att hjärnan bearbetar informationen på kvällen och över natten. Långtidsminnet arbetar sedan tillsammans med korttids- och arbetsminnet under lektionstid när ny information ges (Musallam 2010). Som Alva beskriver blir det lättare att förstå den nya informationen som ges under lektionen då hon redan har fått tidigare kunskap om ämnet.
6.4 Negativa synpunkter på flipped classroom
Intervju 2, fråga 5: Vad gillar du och vad ogillar du med att lära dig genom flipped classroom?
Alva: Det jag ogillar är att man inte kan fråga läraren direkt på plats utan att man måste
vänta en hel dag.
Utöver att glömma bort att se på videos var detta den andra negativa synpunkt eleverna hade på flipped classroom. Senare när en fråga kom angående huruvida detta påverkade deras
22
inlärning svarade Bianca: Inte så mycket, för man fick förklaringar på lektionen om man
behövde.
Det finns däremot andra negativa synpunkter med flipped classroom som inte kom på tal i min undersökning.
En av de första svårigheterna en lärare kan stöta på med flipped classroom är att elever ”glömmer” att se på videor som läraren ger dem. Vilket skapar problem då läraren kan känna sig tvungen att utföra genomgången en gång till fast på tavlan, och gå igenom samma innehåll som i videon. Om läraren då väljer att gå igenom innehållet igen kan videorna upplevas som onödiga av elever, då samma innehåll ändå kommer visas under lektionen. En annan risk är att elever som inte är vana vid att ta eget ansvar kan få svårigheter med flipped classroom. Alltså en stor del av undervisningen ligger i videorna och väljer eleverna att inte se dem eller glömmer bort eftersom de inte skrivit ner eller planerat, så kommer de heller inte lära sig särskilt mycket. För elever i yngre åldrar där eget ansvar kanske inte är lika högt kan flipped classroom därför vara en opassande lärandemetod.
Att inte ha tillgång till dator eller internet är ett annat problem, vilket nämndes i 3.2.10. Detta måste alltså undersökas innan man väljer att använda flipped classroom. Alltså om väldigt få elever har tillgång till dator och internet är flipped classroom inte en lämplig metod.
23
7. Slutsats och diskussion
Syftet med studien var att undersöka hur högstadieelever upplever att flipped classroom påverkar inlärning i matematik. Elevsvaren som kunde kopplas till teorier ges som en sammanfattande slutsats nedan och svaren som kunde kopplas till tidigare forskning diskuteras. Utöver det diskuteras och problematiseras resultat och metod.
7.1 Slutsats - Sammanfattning av elevcitat
Först och främst var alla elever i min undersökning överens om att videor upplevdes som ett bra verktyg för lärande och att man lär sig mer jämfört med traditionell undervisning. Videos upplevdes ha bättre struktur och mer relevant information i förhållande till deras personliga kunskapsmål. Korta videor var att föredra eftersom eleverna ville lära sig lite i taget, något som upplevdes gynna deras inlärning, vilket tyder på att korta genomgångar via videor är elevers preferens när det kommer till inlärning. Elever upplevde även att de kunde
koncentrera sig bättre när de såg en genomgång på video, eftersom det fanns många faktorer i klassrummet som kunde påverka deras koncentration negativt. Elever upplevde att de kunde lära sig mer under lektionstid, p.g.a. att de får mer tid över till eget lärande samt att den kognitiva belastningen upplevdes som lägre med flipped classroom. Då mindre tid spenderas på genomgång i klassrummet har läraren dessutom tid att hjälpa fler elever.
7.2 Relevans av innehåll i genomgångar
Intervju 2, fråga 1: Beskriv hur du uppfattar flipped classroom jämfört med traditionell undervisning.
Alva: … i en video kan läraren hålla sig till sitt ämne istället för att sväva ut på alla andra
ämnen, som vår lärare gör.
Detta svar tyder på att eleven tycker att informationen i en video är mer relevant för sitt eget lärande, och att lärare har en tendens till att gå in på andra ämnen som han eller hon anser vara viktiga. I en genomgång på volym av geometriska kroppar t.ex. kub eller cylinder, kanske läraren även väljer att gå in på omvandling av volymenheter. Detta skulle kunna vara ett exempel på något som känns irrelevant för eleven i sammanhanget. Att läraren svävar ut i andra ämnen skulle också kunna vara att läraren försöker ge ämnet en kontext eller skapa intresse. Om läraren har en genomgång om räta linjens ekvation kan ett försök att skapa
24
intresse vara att visa hur en rät linje skapas på en datorskärm. Det vi ser på en datorskärm byggs upp av pixlar och en rät linje som är vinklad 45° på en skärm består inte av hundra pixlar i en helt rät linje (Kiselman 2008), utan kan se ut enligt bild 1. Detta kan såklart skapa intresse, men det hjälper inte nödvändigtvis elever att nå lärandemålet, något många elever verkade mest intresserad av.
Bild 1. Digital rät linje (Borgefors 2008)
Att gå in på andra ämnen eller sidospår behöver dock inte vara en nackdel som påpekades av somliga elever i undersökningen. Att gå ut på sidospår i en genomgång är i många fall en reaktion som utlöses när elever ställer frågor kring innehållet. En lärare kan då inse att eleverna behöver mer kunskap i ett annat område innan de förstår innehållet som genomgången handlar om. Det kan med andra ord också vara en fördel i traditionell undervisning. Som följd av detta blir det en nackdel i flipped classroom, då man inte kan improvisera, gå ut på sidospår eller utveckla sitt resonemang i en video.
7.3 Struktur på genomgångar
Intervju 2, fråga 7: Tror du att videos kan få dig att lära dig matematik mer eller mindre? Alva: Om vi jämför en genomgång av en lärare med en video, så tar läraren information som
kanske inte är lika relevant, medan informationen i videon mycket bättre. Eftersom videon är klippt så att det inte kommer med massa onödig information, så man vet att det som sägs i videon är viktigt. En lärare svävar ofta ut i andra ämnen vilket gör att det blir väldigt hoppigt i genomgångarna och svårt att hänga med.
Bianca: Det är som om man först skulle ta en jätte låg ton när man sjunger och sen hoppa
25
representerar en väldigt hög ton), det är inte rätt och det blir liksom inte bra. Man måste ha en bra övergång mellan toner för att det ska bli bra, det ska vara liksom ”du gamla, du fria”.
Först och främst var de båda överens med att man lär sig mer. Vidare återkopplas svaren lite till vad som sades ovan om att läraren försöker skapa kontext eller intresse. Men det kan även innebära att läraren går igenom något på ett ostrukturerat vis, vilket gör att det blir svårt att hänga med. Struktur och att inte sväva ut i andra ämnen är något som blir väldigt viktigt när man skapar matematikvideos. Dels för att man inte kan svara på frågor, så struktur och noga förklaringar är av stor vikt. Dessutom blir videon väldigt lång om man svävar ut i andra ämnen, vilket inte är bra enligt eleverna. Bianca: … men om den är längre så blir det jobbigt
och då spolar jag bara förbi, vilket uttrycktes i förhållande till en video som var ca 20 min
lång. Alva: … hade du gjort en video som var en timme lång så hade jag inte heller fattat. Längre genomgångar upplevdes som jobbiga och svåra att förstå. Att ha en tydlig struktur och hålla videon kort gjorde man nästan instinktivt. Detta är något man kanske inte tänker på när man håller en genomgång i klassrummet.
Alva: ... om det är en kort genomgång så lär man sig lite i taget istället för att ta allt på en
gång. Detta svarade Alva i förhållande till korta videos och korta genomgångar. Denna
preferens på lärande stämmer bra överens med en av flipped classrooms fördelar. Alltså att elever kan leta information och utbilda sig själva dygnet runt, istället för endast i klassrummet (Fulton 2012).
7.3.1 Anpassad undervisning
Intervju 1, fråga 6: Är det någon skillnad på en vanlig genomgång och på en genomgång i en video?
Alva: när man sitter i skolan så har man massa människor runt sig och så kanske man hör en
smäll och då måste man kolla, så när läraren förklarar något så missar man det och då fattar man ingenting, sitter man hemma så har man en sak att koncentrera sig på, man skiter i allt annat, och så sätter man på sig lurar så man kan fokusera.
Detta svar har beskriver hur Alva upplever traditionell undervisning och flipped classroom. Det blir en väldigt konkret förklaring till hur det är svårt att lära sig något när man inte kan koncentrera sig. Störande moment runt omkring sig var något som påpekades vid flera tillfällen när det kom till genomgångar i klassrummet. Både Alva och Bianca påpekade även att de ibland behövde spola tillbaka videon för de tappade sin koncentration. Skillnaden på en
26
genomgång i klassrummet och en video blir just att man kan spola tillbaka en video. Något man inte kan göra med en genomgång i klassrummet. Detta kopplas lite till anpassad undervisning. Något som visserligen handlade om att elever som har lättare att förstå
matematik kan gå igenom en video snabbt, och elever som behöver mer tid för att förstå kan pausa, spola tillbaka eller se om videon fler gånger (Fulton 2012). Men man skulle kunna byta ut förståelse mot koncentration. Alltså att elever som har svårt att bibehålla koncentration kan spola tillbaka videon ifall han eller hon har missat något.
Man skulle dock kunna tänka sig att man kan spola tillbaka en genomgång genom att be läraren beskriva något igen, men om många elever gör detta skulle det blivit en väldigt lång genomgång. Vilket då leder till att elever inte har tid över att arbeta självständigt eller i grupp.
7.4 Resultatdiskussion
Jag fann inget motsägelsefullt i mitt resultat jämfört med tidigare forskning. Något som däremot kom upp och diskuterades i båda intervjuer var ”relevans av innehåll”, samt ”struktur på genomgångar”. Båda dessa ämnen var obefintliga i litteraturen jag gick igenom. Detta kan bero på lite olika faktorer. (1) Det kan ha tagits upp men inte ansetts vara viktigt i förhållande till vad forskaren ville ta reda på. (2) Andra elever kanske inte upplevt det på samma sätt eftersom deras genomgångar har sett likadana ut, förutom att de var i videoformat. (3) Andra elever kanske anser eller utgår ifrån att allt läraren går igenom är relevant. Oavsett anledning blev det problematiskt att skriva om detta då jag inte fann någon tidigare forskning kring det, vilket innebär att den delen av resultatet kan ha väldigt låg reliabilitet.
7.5 Metoddiskussion och framtida forskning
Utförandet av de två semi-strukturerade intervjuerna visade sig problematiskt när man var ensam intervjuare. I den första intervjun blev det som sagt väldigt svårt att ställa följdfrågor då jag intervjuade sex stycken samtidigt. Den andra, där jag intervjuade två personer, var det avsevärt enklare att ställa följdfrågor. I efterhand insåg jag att en helt strukturerad intervju med en till två personer åt gången kan ha varit att föredra, just eftersom jag var ensam intervjuare.
Tillvägagångssättet hade sett annorlunda ut om jag hade haft fria tyglar. T.ex. hade en längre konsekvent period av flipped classroom varit att föredra, eftersom det är svårt för elever att verkligen skapa sig en uppfattning på så kort tid som gavs. Denna kurs är dock relativt
27
kortvarig och eleverna hade andra åtaganden, vilket medförde att det inte var möjligt att utföra flipped classroom under en längre period. Som framtida forskning hade det som följd av detta varit intressant att utföra flipped classroom under en längre period, där tidsaspekten inte var ett hinder.
28
Referenser
Akkaraju, S. (2016) ‘The role of flipped learning in managing the cognitive load of a threshold concept in physiology’. Journal of Effective Teaching, 16(3), pp. 28–43. Hämtad (2018-11-05) från:
https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=eric&AN=EJ1125897&site=ehost-live
Alvehus, J. (2013). Skriva uppsats med kvalitativ metod: en handbok. Stockholm: Liber. Aspelin, J. (2010) Sociala relationer och pedagogiskt ansvar. Malmö : Gleerup.
Brinkkjaer, U. & Høyen, M. (2013). Vetenskapsteori för lärarstudenter. Lund: Studentlitteratur.
Bryman, A. (2018). Samhällsvetenskapliga metoder (Upplaga 3). Stockholm: Liber. Crenshaw, P., Hale, E. and Harper, S. L. (2011) ‘Producing intellectual labor in the
classroom: the utilization of a critical thinking model to help students take command of their thinking’, Journal of College Teaching & Learning, 8(7), pp. 13–26. Hämtad (2018-11-09) från:
https://search-ebscohost-com.proxy.mau.se/login.aspx?direct=true&db=eric&AN=EJ936786&site=ehost-live Donnelly, J. and Hernández, F. E. (2018) ‘Fusing a reversed and informal learning scheme and space: student perceptions of active learning in physical chemistry’, Chemistry Education
Research and Practice, 19(2), pp. 520–532. Hämtad (2018-11-02) från:
https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=eric&AN=EJ1175329&site=ehost-live
Erdogan, E. and Akbaba, B. (2018) ‘Should we flip the social studies classrooms? the
opinions of social studies teacher candidates on flipped classroom’, Journal of Education and
Learning, 7(1), pp. 116–124. Hämtad (2018-11-02) från:
https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=eric&AN=EJ1157926&site=ehost-live
Gartrell, C.D & Gartrell, J.W. (1996). Positivism in sociological practice: 1967–1990. I: The Canadian Review of Sociology and Anthropology, 33(2): 143.
Karaoglan Yilmaz, F. G., Olpak, Y. Z. and Yilmaz, R. (2018) ‘The effect of the metacognitive support via pedagogical agent on self-regulation skills’, Journal of Educational Computing
Research, 56(2), pp. 159–180. Hämtad (2018-11-05) från:
https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=eric&AN=EJ1173056&site=ehost-live
Kelly, D. and Denson, C. (2017) ‘STEM teacher efficacy in flipped classrooms’, Journal of
STEM Education: Innovations and Research, 18(4), pp. 43–50. Hämtad (2018-11-02) från:
https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=eric&AN=EJ1163782&site=ehost-live
29
Musallam, R. (2010). The effects of using screencasting as a multimedia pre-training tool to
manage the intrinsic cognitive load of chemical equilibrium instruction for advanced high school chemistry students (Doctoral dissertation, The University of San Francisco). Hämtad
(2018-11-02) från:
https://repository.usfca.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1381&context=diss
Strohmyer, D. (2016). Student perceptions of flipped learning in a high school math
classroom. Diss., Walden University.
Skolverket (2018). Forskningsbaserat arbetssätt i undervisningen. Stockholm: Skolverket. Van Merriënboer, J. J. G., & Ayres, P. (2005). Research on cognitive load theory and its design implications for e-learning. Educational Technology Research & Development, 53(3), 5–13.
Van Twembeke, E. and Goeman, K. (2018) ‘Motivation gets you going and habit gets you there’, Educational Research, 60(1), pp. 62–79. Hämtad (2018-11-02) från:
https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=eric&AN=EJ1170454&site=ehost-live
Fulton, K. (2012). The flipped classroom: Transforming education at Byron High School. T H E Journal, 39(3), 18–20. Hämtad (2018-11-15) från: http://search.ebscohost.com. (Accession No. 74454477)
Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cognitive Science, 12(2), 257–285. Hämtad (2018-11-07) från:
https://pdfs.semanticscholar.org/d88c/481743db95687bf9d2861c16cd006f67a0a1.pdf
Sweller, J., Ayres, P., & Kalyuga, S. (2011). Cognitive load theory. New York, NY: Springer. BUCH, G.R. and WARREN, C.B., 2017. The flipped classroom: implementing technology to aid in college mathematics student’s success. Contemporary Issues in Education Research
(Online), 10(2), pp. 109-116.
Fulton, K. P. (2012) ‘10 reasons to flip’, Phi Delta Kappan, 94(2), pp. 20–24. Hämtad (2018-11-22) från:
https://search-ebscohost-com.proxy.mau.se/login.aspx?direct=true&db=eric&AN=EJ1003130&site=ehost-live (Accessed: 22 November 2018).
Holmes, V. & Hwang, Y. (2016). Exploring the effects of project-based learning in secondary mathematics education. Journal Of Educational Research, 109(5), 449-463.
Shimizu, Y. (2014). Flera lösningar på ett problem – Den japanska metoden. I Wallby, K., Dahlberg, U., Helenius, U., Häggström, J. & Wallby, A. (Red.), Matematikundervisning i
praktiken. Göteborg: NCM.
Lambert, C. (2012). Twilight of the lecture. Harvard Magazine, 114 (4), 23-27. http://harvardmagazine.com/2012/03/twilightof-the-lecture
Konings, K. D., Brand-Gruwel, S. and Elen, J. (2012) ‘Effects of a school reform on longitudinal stability of students’ preferences with regard to education’, British Journal of
https://search-30
ebscohost-com.proxy.mau.se/login.aspx?direct=true&db=eric&AN=EJ975139&site=ehost-live
Groenewald, T. (2004). A phenomenological research design illustrated. International
Journal of Qualitative Methods, 3(1), 1–26. Hämtad (2018-12-02) från
https://www.ualberta.ca/~iiqm/backissues/3_1/pdf/groenewald.pdf
Yin, R. K. (2011). Qualitative research from start to finish. New York, NY: Guilford Press. Adams, P. (2006) ‘Exploring social constructivism: theories and practicalities’, Education
3-13, 34(3), pp. 243–257. Hämtad (2018-12-16) från:
https://search-ebscohost-com.proxy.mau.se/login.aspx?direct=true&db=eric&AN=EJ830856&site=ehost-live
Borgefors, G. (2008). Digital rät linje. Göteborg: NCM.
Christer, K. (2008). Datorskärmens geometri. I Wallby, K. (2008) Människor och matematik
– läsebok för nyfikna.
Skolverket. (2017). Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och
fritidshemmet 2011 (Reviderad 2017). Hämtad från: https://www.skolverket.se Forskningsetiska principer inom humanistisk-samhällsvetenskaplig forskning. (2002).
Stockholm: Vetenskapsrådet. Hämtad från:
http://www.gu.se/digitalAssets/1268/1268494_forskningsetiska_principer_2002.pdf Kazlauskas, A., & Robinson, K. (2012). Podcasts are not for everyone. British Journal of
Educational Technology, 43(2), 321–330.
31 Bilaga 1. Video 1: https://www.youtube.com/watch?v=Yau-jWqijFM&t=35s Video 2: https://www.youtube.com/watch?v=_Bh--5NjQrM&t=10s Video 3: https://www.youtube.com/watch?v=R7nQ1vXnvjs&t=107s Video 4: https://www.youtube.com/watch?v=r9alf_mBOyA&t=146s Video 5: https://www.youtube.com/watch?v=EMP2glnMJX0 Video 6: https://www.youtube.com/watch?v=ZjxXRi801eY&t=4s Video 7: https://www.youtube.com/watch?v=bquugoccMI0&t=2s Video 8: https://www.youtube.com/watch?v=vMFdverJM7Y
32
Bilaga 2. Intervju 1
1. Vad tycker ni om att se videos hemma istället för att ha en genomgång i klassrummet? 2. Vad tyckte ni om att få svårt matematiskt innehåll i en video?
3. Vad tyckte ni om sista videon som gick igenom saker som ni kommer ha sen när ni börjar med algebra?
4. Tyckte ni det var lättare att hänga med på genomgången när ni redan hade sätt liknande matematiskt innehåll från en video?
5. Pausa ni eller spola tillbaka någon gång? Varför gjorde ni i så fall det?
6. Är det någon skillnad på en vanlig genomgång och på en genomgång i en video? 7. Tyckte ni att lektionerna var svåra efter ni hade kollat på en video?
Intervju 2
1. Beskriv hur du uppfattar flipped classroom jämfört med traditionell undervisning. 2. Finns det några skillnader i hur du lär dig i klassrummet och med flipped classroom? 3. Vad tycker du om att lära dig i flipped classroom jämfört med klassrummet?
4. Har videos före lektion gjort att du lär dig mer eller mindre?
5. Vad gillar du och vad ogillar du med att lära dig genom flipped classroom? 6. Ni själva kan till stor del styra vad ni vill lära er både i vanlig undervisning och i
videos. Ni kan styra vad ni vill lyssna på, vad ni vill kolla på och vad ni vill lära er, bidrar videos till att ni kan styra mer eller mindre, om man jämför med en vanlig genomgång?
7. Tror du att videos kan få dig att lära dig matematik mer eller mindre?
8. Vad tyckte du om att lära dig matematik från en video, var det lättare eller svårare att förstå jämfört med en genomgång i klassrummet?
9. Ni nämnde att ni ibland behövde svara på frågor när ni kollade på filmen, hur påverkade detta ert lärande?
10. Efter att ha kollat på videos så sa ni att det var lättare att hänga med på genomgången i klassrummet, hur tror ni det påverkar ert lärande?
11. Ni sa att det var bra med korta videos och korta genomgångar i klassrummet, varför tycker ni det?
