• No results found

Digitala läroböcker i matematikundervisning - Användning av den digitala läroboken i undervisningen

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Digitala läroböcker i matematikundervisning - Användning av den digitala läroboken i undervisningen"

Copied!
41
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

ÖREBRO UNIVERSITET Grundlärarprogrammet F-3 Matematik

Matematik självständigt arbete, grundnivå, 15hp HT - 2020

Digitala läroböcker i

matematikundervisning

- Användning av den digitala läroboken i undervisningen

Johanna Salmela

(2)

Digital textbooks in mathematics education

Abstract

The printed textbook has traditionally been a big part of the education in mathematics. While the digitalization in society has increased, the digital textbooks has also become a part of the education. The purpose of the study was to find out how digital textbooks could be a support or a holdback in student learning. The purpose of the study was also to find out how different types of digital textbooks can be used in education. The study is a systematic literature review where previous research about the subject has been analyzed. The main results indicate that the digital textbooks could be a support in student learning. There are three different types of digital textbooks; minimal, exclusive and hybrid. The results also indicate that the exclusive type of digital textbooks is the most supportive in student learning in mathematics. One conclusion is that it needs more research about this subject, especially about digital textbooks in the Swedish language because there’s limited number of studies in the subject.

Keywords: Digital textbooks, e-books, mathematics, elementary school

Abstrakt

Traditionellt sett har den tryckta läroboken varit en stor del i matematikundervisningen. I takt med samhällets digitalisering har även digitala läroböcker blivit en del av matematikundervisningen. Syftet med studien är därför att ta reda på huruvida digitala läroböcker främjar eller hindrar elevers lärande. Syftet är också att ta reda på hur olika varianter av digitala läroböcker kan användas i undervisningen. Studien baseras på en systematisk litteraturstudie där tidigare forskning om ämnet undersökts. Resultatet visar i huvudsak på att digitala läroböcker främjar elevernas lärande. Digitala läroböcker finns i tre varianter; minimal variant, exklusiv variant och hybridvariant. Resultatet visar också att en exklusiv variant av digitala läroböcker är mest främjande för elevers lärande i matematik. En slutsats är att det behöver forskas mer inom området, framförallt på digitala läroböcker på svenska, eftersom det finns ett begränsat antal studier i ämnet.

(3)

Innehållsförteckning

DIGITAL TEXTBOOKS IN MATHEMATICS EDUCATION ... 1

ABSTRACT... 1

ABSTRAKT ... 1

INLEDNING ... 1

SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNING ... 1

TEORETISK BAKGRUND ... 2

LÄROBÖCKER I MATEMATIK ... 2

DIGITALA LÄROBÖCKER I MATEMATIK ... 3

LÄRARENS ROLL I DIGITAL UNDERVISNING ... 4

METOD ... 5

SYSTEMATISK LITTERATURSTUDIE ... 5

METOD FÖR DATAINSAMLING ... 5

Manuellt urval ... 6

ANALYSMETOD ... 7

Översikt av resultat och analys ... 8

RELIABILITET, VALIDITET OCH ETISKA ÖVERVÄGANDEN ... 8

RESULTAT OCH ANALYS ... 9

ÖVERGRIPANDE KARTLÄGGNING ... 9

FÖRDJUPAD ANALYS ... 10

Digital lärobok i matematikundervisningen – hybridvariant ... 10

Digital lärobok i matematikundervisningen – exklusiv variant ... 15

Digital lärobok i matematikundervisningen – minimal variant ... 18

Digital lärobok i matematikundervisningen – hybridvariant och exklusiv variant ... 19

Digital lärobok i matematikundervisningen – minimal variant, exklusiv variant och hybridvariant ... 19

DISKUSSION ... 20 RESULTATSAMMANFATTNING ... 20 RESULTATDISKUSSION ... 21 METODDISKUSSION ... 24 KONSEKVENSER FÖR UNDERVISNING ... 25 FORTSATTA STUDIER ... 25 REFERENSLISTA ... 27 BILAGOR ... 30 BILAGA 1 ... 30 BILAGA 2 ... 31

(4)

Inledning

Den traditionella läroboken i matematik har varit en del av undervisningen under en lång period. Läroboken har varit en så pass viktig del i utbildningen att Skolkommittén, år 1946, påstod att utbildningen var beroende av läroboken (Johansson, 2006). Under min tid på den verksamhetsförlagda utbildningen, samt under min egen skolgång, har jag upplevt att elever som fastnar vid en uppgift de tycker är svår, inte tar sig vidare utan att få en förklaring eller ett lösningsförslag av läraren. Det kan dock vara svårt för läraren att finnas tillgänglig för alla elever som behöver hjälp under matematiklektionerna. Detta skulle kunna resultera i att eleverna inte får lika mycket gjort under lektionen som de skulle kunna få om de hade tillgång till lärarens hjälp direkt när de behöver den. Samtidigt har ny teknik i skolundervisningen börjat träda fram, framförallt genom tillgången till datorer eller surfplattor i skolan.

Under tiden på den verksamhetsförlagda utbildningen har jag tagit del av lärare som använder sig av digitala läroböcker i undervisningen. Lärarna som har använt digitala läroböcker har använt dem som hjälp vid genomgångar i helklass. I den digitala versionen av läroboken finns förinspelade röster som förklarar och går igenom de områdena som eleverna ska lära sig. Lärarna på den verksamhetsförlagda utbildningen har bland annat använt digitala läroböcker som genomgångsmaterial. De digitala läroböckerna har använts dels för att eleverna ska få lyssna på någon annans röst än lärarens vid en del tillfällen och dels för att eleverna verkar vara mer intresserade av den digitala genomgången än den traditionella. Mitt intresse ligger i hur digitala läroböcker kan användas i undervisningen. Kan digitala läroböcker vara hjälpande i matematikundervisningen och hjälpa elever vidare när de fastnat vid en uppgift? I studien kommer därmed tidigare forskning kring digitala läroböcker samt dataprogram som motsvarar läroböcker att undersökas.

Studien kommer att utgå från ett sociokulturellt perspektiv på lärande för att se över om digitala läroböcker möjligen kan främja elevers lärande i matematik genom begreppet

scaffolding. Scaffolding är ett begrepp från det sociokulturella perspektivet där läraren och

andra elever kan ses som ett stöd när eleven ska ta sig vidare till nästa steg i sin egen utveckling (Säljö, 2015). Mitt intresse i studien utifrån det sociokulturella perspektivet, ligger i om digitala läroböcker kan vara det stöd som normalt ges av en annan mer kunnig person, för att eleverna ska ta sig vidare i sin utveckling i matematik.

Syfte och frågeställning

(5)

forskning säger om hur olika varianter av digitala läroböcker kan användas i matematikundervisningen. Syftet är också att undersöka huruvida olika varianter av digitala läroböcker kan främja eller hindra elevernas lärande. Studien kommer beröra elever som är 6-12 år gamla och utgå från forskningsfrågan;

- Hur kan olika varianter av digitala läroböcker främja eller hindra elevers lärande i matematikundervisningen?

Teoretisk bakgrund

Sociokulturellt perspektiv

I denna studie kommer användningen av den digitala läroboken analyseras och diskuteras utifrån ett sociokulturellt perspektiv på lärande. Det sociokulturella perspektivet utgår från Vygotskijs syn på utveckling och menar att människan lär genom erfarenheter, både sina egna och andras (Säljö, 2015). Ett viktigt redskap inom perspektivet är kommunikationen och språket som människan kan använda för att dela sina erfarenheter samt för att kunna lära av andra människors berättelser och kunskaper. Människor lär genom att ta till sig erfarenheter och gör detta bland annat genom andra människor. Att ta till sig informationen och erfarenheterna och göra dem till sina, är vad Säljö (2015) kallar för appropriering. När människan lär sig och kan någonting så finns en fortsättning mot nya kunskaper som nu finns inom räckhåll för människan. Detta är vad Vygotskij kallar för den proximala utvecklingszonen. För att nå nya kunskaper som finns inom räckhåll behöver människan hjälp för att ta sig till nästa steg i utvecklingszonen och därmed kunna nå de nya kunskaperna. Scaffolding är ett begrepp som beskriver hjälpen människan kan få för att ta sig framåt i sin egen utveckling. Scaffolding innebär traditionellt sett ett stöd av en mer kunnig person, som befinner sig några steg framåt i utvecklingszonen och som därmed kan agera som hjälp för att nå ny kunskap. Desto mer den lärande lär sig, desto mindre stöd behövs och till slut behövs inget stöd alls och den nya kunskapen är uppnådd (Säljö, 2015).

Läroböcker i matematik

Den tryckta traditionella läroboken är och har länge varit en viktig del av matematikundervisningen. Läroboken är en artefakt, skapad i syfte att vara ett pedagogiskt stöd i matematikundervisningen (Johansson, 2006). I svenska tryckta traditionella läroböcker i matematik är det vanligt förekommande att det finns nivåanpassningar på olika övningar. Det skulle kunna ses som ett resultat av betoningen på individualiserad undervisning i läroplanen. Som tidigare nämnts, har den traditionella läroboken i matematik varit en så pass viktig del i utbildningen att Skolkommittén, år 1946, påstod att matematikutbildningen var beroende av

(6)

läroboken (Johansson, 2006). Gustafsson (2014) tar upp definitionen av vad en lärobok är och förklarar att i en lärobok finns fakta, förklaringar och exempel som anses vara grundläggande och objektiva för att eleverna ska kunna orientera sig fram till ett rätt svar när de tar sig an en uppgift. Enligt Säljö (2015) innebär scaffolding, som tidigare nämnts, ett stöd från en mer kunnig person för att kunna ta sig framåt i sin utveckling. Möjligen skulle även läroboken som artefakt kunna motsvara den mer kunniga personen för att kunna hjälpa eleverna framåt i sin utveckling. Det kräver dock att eleven är läskunnig för att kunna ta del av det stöd som läroboken erbjuder.

Digitala läroböcker i matematik

En digital lärobok, ska precis som en traditionell lärobok, innehålla förklaringar av begrepp samt innehålla problem för eleverna att lösa (Usiskin, 2018). Det finns tre olika varianter av digitala läroböcker; minimal, hybrid eller exklusiv variant. Den minimala varianten av en digital lärobok kan vara en tryckt traditionell lärobok som uppläses elektroniskt. Det kan också vara en nydesignad, dock inte omarbetad, digital version av den tryckta läroboken. Det innebär att den digitala läroboken har samma egenskaper som är stödjande för elevernas lärande i matematik som den traditionella. Dock kan de ha olika layout beroende på om eleven arbetar på en dator, surfplatta eller någon annan enhet. Den minimala varianten av en digital lärobok finns bland annat till för att enkelt kunna arbeta med matematik i hemmet utan att behöva ta med den fysiska läroboken hem. I en hybridvariant av läroboken finns läroboken både i fysisk och digital form med samma innehåll. De digitala läroböckerna är kompletterade med interaktiva resurser så som videoförklaringar, tips och hjälp samt flera andra hjälpande funktioner. En hybridvariant av den digitala läroboken ger lärare möjligheten att välja i vilken utsträckning eleverna ska arbeta digitalt i matematikundervisningen till exempel att de kan ta hjälp av videoförklaringar för att skapa en förståelse. En exklusiv form av den digitala läroboken finns i två varianter. Den ena varianten är en öppen källa på internet där alla har fri tillgång till användning av källan, till exempel vid träning av multiplikationstabellen. Den andra sorten av en exklusiv digital lärobok är en prenumerationstjänst hos en ansvarig utgivare. Den varianten av den digitala läroboken fokuserar ofta på vissa specifika mål som ska uppnås i matematikundervisningen, exempelvis att lära sig klockan. En exklusiv variant av en digital lärobok är alltså inte en tryckt lärobok utan det är en variant av en programtjänst som motsvarar en tryckt lärobok (Usiskin, 2018).

Digital teknik i undervisningen ger möjligheten att lära ut genom andra metoder än bara matematikläroboken när det gäller både utformning av uppgifter samt presentation av

(7)

finns att arbeta med inom matematikundervisning, är att arbeta med applikationer och andra digitala datorprogram. Applikationerna och de digitala programmen motsvarar då den traditionella läroboken i undervisningen. I de programmen kan det finnas både uppgifter, instruktioner och lösningsförslag till eleverna (van Bommel m.fl, 2018). Scaffolding är ett stöd av en mer kunnig person (Säljö, 2015). En digital lärobok skulle kunna användas som stöd istället för den kunniga personen, då en digital lärobok bland annat har funktionen att förklara för eleven via en talfunktion.

Lärarens roll i digital undervisning

Lärarens roll är viktig i matematikundervisningen. Dock kan lärarens roll förändras om den traditionella tryckta läroboken byts ut mot en digital lärobok. Lärarens roll kan även variera beroende på vilken variant av digital lärobok som används. Uppgiften att undervisa digitalt i matematik kan vara svår för en del lärare. Läraren behöver kunna förstå och hantera de alternativ som finns att använda sig av i den digitala undervisningen (Lingefjärd, 2011). Det kan till exempel handla om uppgifterna, undervisningsmetoder eller lösningstekniker som sker digitalt. När eleverna använder sig av digitala hjälpmedel vid lösning av uppgifter har läraren en viktig uppgift gällande hur presentationen av uppgiften framställs så att eleverna begriper hur de ska gå tillväga när de löser uppgiften (Lingefjärd, 2011).

Läraren har samma ansvar att förutse möjligheter och svårigheter med materialet som ska användas i undervisningen oavsett om materialet är digitalt eller inte (van Bommel m.fl., 2018). De instruktioner som läraren kan komma att behöva förklara under matematiklektionen är också beroende på om materialet är digitalt eller inte. Läraren kan behöva förklara den digitala lärobokens funktioner eller funktionerna i själva datorprogrammet eleverna ska arbeta med snarare än matematikuppgifterna som ska arbetas med under lektionen. Lärarens förklaring sker framförallt när eleverna inte är vana vid att arbeta med den digitala läroboken eller alternativt med ett speciellt datorprogram som motsvarar läroboken, det vill säga en exklusiv variant av den digitala läroboken. I datorprogrammen och den digitala läroboken kan det dessutom dyka upp nya avsnitt där det finns nya funktioner att använda för eleverna och därmed kan det vara relevant för läraren att förklara om funktionerna för eleverna. Det kan även förekomma programuppdateringar i datorprogrammet som leder till att eleverna behöver instruktioner från läraren. En utmaning hos lärare gällande digitalt läromedel kan vara att få eleverna att fokusera på matematikinnehållet och inte specifikt på programvaran de arbetar med (van Bommel m.fl., 2018).

(8)

Metod

Systematisk litteraturstudie

Denna studie är en systematisk litteraturstudie vilket innebär en process av att systematiskt söka och noggrant gå igenom artiklar inom ett specifikt valt område för att sedan sammanställa de valda artiklarna (Eriksson Barajas, Forsberg & Wengström, 2013). För att få fram relevanta vetenskapliga artiklar har en systematisk sökning genomförts i databasen ERIC. ERIC (EBSCO) är en internationell databas som i huvudsak har innehåll i pedagogik och psykologi där de flesta artiklarna är skrivna på engelska (Eriksson Barajas m.fl., 2013). Då de flesta artiklarna är skrivna på engelska har jag formulerat mina sökord på engelska för att uppnå ett så omfattande underlag som möjligt.

Metod för datainsamling

I sökningen gjordes vissa avgränsningar för att få fram relevanta artiklar. De avgränsningarna som gjordes var att artiklarna skulle vara Peer-reviewed samt ha Timespan

2009-2020. Avgränsningen Peer-reviewed innebär att artiklarna är vetenskapligt granskade och

bidrar därmed till en hög kvalité bland sökträffarna. Avgränsningen Timespan 2009-2020 användes för att få fram relevanta artiklar om digitala läroböcker som används i undervisningen i nutid. Sökorden behöver kombineras för att få fram en söksträng som i sin tur leder till relevanta artiklar för studien. Jag använde de booleska operatorerna ”AND” och ”OR” för att kombinera sökorden. Operatorn ”AND” begränsar sökningen för att ge ett mindre resultat medan operatorn ”OR” gör sökningen bredare (Eriksson Barajas m.fl., 2013).

Den söksträng som användes till en början i denna studie var; Math* AND (textbook* OR book* OR E-book*) AND (digital OR technolog* OR interactive OR ICT OR electr*) AND (elementary OR primary) AND (learn* OR educat*). Den slutgiltiga söksträngen blev dock (Math* OR fraction OR Number sense OR probability OR statistics OR geometry OR problem solving OR algebra) AND (digital OR technolog* OR interactive OR ICT OR electr*) AND (textbook* OR book* OR E-book*) AND (elementary OR primary) AND (learn* OR educat*). Sökningen går att se i Bilaga 1. Anledningen till att söksträngen ändrades var för att skapa ett bredare underlag av artiklar. Ändringen som gjordes var att istället för att bara använda ordet ”math*”, även inkludera artiklar som handlade om de olika innehållsområdena i matematik med hjälp av sökorden ”fraction”, ”number sense”, ”probability”, ”statistics”, ”geometry”, ”problem solving” och ”algebra”. Alla sökorden som lades till i den andra söksträngen tillhör de olika innehållsområdena i det centrala innehållet i kursplanen för matematik. Orden lades till då flera

(9)

matematiken. Därmed fanns ibland inte ordet ”matematik” med i titeln utan istället fanns något av de olika innehållsområdena med. I databasen ERIC (EBSCO) kan valet ”TI Title” fyllas i efter ett eller flera sökord. ”TI Title” innebär att ordet ska finnas med i titeln av artiklarna som kommer upp. I och med att studien inriktar sig på forskning i ämnet matematik gjordes valet att fylla i ”TI Title” efter sökordet ”math* OR fraction OR number sense OR probability OR statistics OR geometry OR problem solving OR algebra” för att enbart få fram artiklar om matematik eller någon del i innehållsområdena.

I studien användes operatorn ”AND” för att kombinera sökorden. Operatorn ”OR” användes för att få fram ett bredare resultat vid sökningen. Att använda exempelvis ”textbook* OR book*” i söksträngen gör att alla artiklar med textbook eller book i innehållet, kombinerat med de andra sökorden, kommer fram. Vid sökning i databaser kan en trunkering i form av en asterisk (*) i slutet eller början av sökordet användas för att få fram olika varianter av ett begrepp (Eriksson Barajas m.fl., 2013). En trunkering användes bland annat vid ordet ”math*” för att inkludera texter som innehöll något av orden; math, mathematic eller mathematics. I söksträngen användes sökorden ”elementary OR primary” vilket är engelska synonymer för det svenska ordet grundskola. Sökorden användes för att avgränsa artiklarna till forskning som gjorts i grundskolan, med fokus på elever i åldrarna 6 till 12 år. Valet att ha med både ”textbook*”, ”book*” och ”E-book*” i söksträngen var på grund av att de olika forskarna hade olika benämningar på ordet lärobok. Vissa använde textbook medan andra använde school book och för att få fram fler artiklar användes därför fler definitioner av sökordet. Detta gäller även sökorden ”digital”, ”technolog*”, ”interavtive”, ”ICT” och ”electr*”. Digital teknik kan definieras och benämnas på många olika sätt och därför användes flera synonymer till ordet digital. I Sverige är digital lärobok troligen den vanligaste benämningen när man arbetar med matematikboken på datorn. Översätter man digital lärobok till engelska dyker däremot flera synonymer som passar in upp och därför användes de olika synonymerna för att få ett så brett resultat som möjligt.

Manuellt urval När databassökningen är gjord behövs ett urval göras där forskaren motiverar och beskriver sitt urval (Eriksson Barajas m.fl., 2013). I den manuella urvalsprocessen bestäms alltså vilka artiklar som är relevanta att gå vidare med genom vissa inkluderingskriterier som utgår från studiens syfte och forskningsfråga. Inkluderingskriterierna för denna studie var:

• Matematik – artiklarna skulle handla om undervisning i ämnet matematik.

(10)

Digitala läroböcker/digitala program för undervisning– artiklarna skulle handla om teknikbaserade böcker eller program som ersatts av böcker för att lära ut matematik. • Fulltext – Artiklarna skulle finnas tillgängliga i fulltext.

Efter sökningen i databasen, samt tillägg av avgränsningarna, fanns 61 artiklar att gå igenom via en urvalsprocess. I databasen ERIC (EBSCO) finns en kort text under varje artikel där det står vilka ämnen som artikeln behandlar. Den korta texten har ett samlingsnamn;

subjects. I studien gjordes två urval där kriterierna i den första urvalsprocessen söktes genom

att läsa titeln på artiklarna samt vilka ämnen artikeln var uttalad att innehålla. För att ta reda på vilka ämnen artikeln var uttalad att innehålla lästes subjects, under artikelns titel i databasen. Efter det första urvalet återstod 26 av de 61 artiklarna. De artiklar som valdes bort uppfyllde inte inkluderingskriterierna. Vissa artiklar var inte anpassade till elever i årskurs ett till sex utan behandlade elever i antingen högre eller lägre åldrar och valdes därför bort. I och med att åldern på eleverna i de olika årskurserna kan variera beroende på vilket land man befinner sig i, har elevernas ålder undersökts i samtliga artiklar. Studien handlar om undervisning i matematik och därför inkluderades alla artiklar som i rubriken belyste antingen matematik eller något av innehållsområdena i matematik. I den andra urvalsprocessen lästes hela artiklarna mer ingående. Ytterligare en del av artiklarna föll ur ramen för inkluderingskriterierna efter att textläsningen påbörjats. Av de 26 artiklarna som valdes ut från första urvalsprocessen återstod 15 stycken artiklar. Dessa 15 artiklar användes för fortsatt analys. Anledningen till att fler artiklar valdes bort var bland annat på grund av att flera av artiklarna handlade om elektroniska läroböcker för elever på högre nivåer, från 15-åringar upp till professorsnivå. Vissa artiklar handlade om att ha läroplanen tillgänglig digitalt och någon artikel om läroböcker i kombination med teknik på lärarutbildningen.

Analysmetod

Den analysmetod som användes i studien var kvalitativ innehållsanalys. En innehållsanalys utgår från att forskaren stegvist och systematiskt arbetar för att behandla datainsamlingen och därmed att kunna märka ut mönster och teman för att sedan kunna beskriva och fastställa specifika fenomen (Eriksson Barajas m.fl., 2013). För att påbörja analysarbetet lästes artiklarna mer ingående. I analysen tas positiva och negativa effekter på elevernas lärande upp när studierna är genomförda med en experimentgrupp och en kontrollgrupp. Med positiva effekter menas att elevernas lärande främjades och med negativa effekter menas att elevernas lärande hindrades. I de studier som inte är genomförda med en experimentmetod, analyseras studierna genom hur forskaren anser att de digitala läroböckerna främjar eller hindrar elevernas lärande.

(11)

Översikt av resultat och analys I analysprocessen lästes artiklarna mer ingående för att kunna placera in dem i en tabell. Tabellen hade rubrikerna referenser, motivering av studien, syfte/forskningsfråga(or), metodval, slutsatser (besvaras forskningsfrågan?) och implikationer för fortsatt forskning och praktik (se bilaga 2). Tabellen användes för att sammanfatta artiklarna och utifrån sammanfattningen kunna koda artiklarna för att vidare kunna göra en kategorisering. Två begrepp som kommer att behandlas i analysen av denna studie är kodning och

kategorisering. Kodningen innebär att försöka förstå vad det insamlade materialet av data

handlar om för att sedan utveckla kategorier (Thornberg & Forslund Frykedal, 2015). Kategoriseringen innebär att materialet delas in i olika kategorier efter likheter och skillnader för att få en reducerad textmassa av det insamlade datamaterialet (Fejes & Thornberg, 2015). Det insamlade materialet kodades efter artiklarnas resultat för att finna gemensamma mönster och samband. Kodningarna markerades med olika färger samt kodord som beskrev vilken typ av digital lärobok som använts i de olika artiklarna (se bilaga 2). Kodernas färger var grön, röd och blå. Grön stod för positiva effekter gällande användningen av den digitala läroboken i undervisningen, röd stod för de negativa effekterna och blå stod för blandade resultat. Kodningarna bildade sedan underteman under de huvudteman som fastställdes.

Huvudtemana fastställdes utifrån vilken typ av digital lärobok som använts. De fem huvudteman som fastställdes var; Digitala läroböcker i matematikundervisningen – minimal

variant, Digitala läroböcker i matematikundervisningen– hybridvariant, Digitala läroböcker i matematikundervisningen– exklusiv variant, Digitala läroböcker i matematikundervisningen – hybridvariant och exklusiv variant samt Digitala läroböcker i matematikundervisningen – minimal variant, exklusiv variant och hybridvariant. De två sistnämnda huvudteman är skapade

då artiklarna i dessa kategorier studerat flera varianter av digitala läroböcker. De olika varianterna markerades med olika färger (se bilaga 2). De artiklar som använt en minimal variant markerades med orange färg. De artiklar som använt en hybridvariant markerades med lila färg och de artiklar som använt en exklusiv variant markerades med rosa färg. Artiklarna placerades in under de olika huvudkategorierna.

I avsnittet av analysen kommer även en mer fördjupad beskrivning av artiklarna där artiklarnas metod, resultat och slutsatser bland annat beskrivs. I de fem huvudteman som fastställts, kommer en analys av huruvida elevernas lärande främjas eller hindras beroende på vilken typ av digital lärobok som använts, att göras.

Reliabilitet, validitet och etiska överväganden

Reliabilitet och validitet är två viktiga begrepp vid forskning. Begreppen hör vanligtvis hemma i en kvantitativ forskning men kan även användas vid en kvalitativ forskning (Bryman,

(12)

2018). En del forskare anser dock att begreppen inte är relevanta vid den kvalitativa forskningen medan vissa forskare anser att de är relevanta. Begreppen kommer dock att användas i denna kvalitativa analys. Reliabilitet handlar om tillförlitligheten och överensstämmelsen hos ett mått på ett begrepp. Validitet innebär en mätning på huruvida ett mått på ett begrepp verkligen mäter begreppet i fråga (Bryman, 2018). I denna studie har reliabiliteten stärkts genom att metodavsnittet är utförligt beskrivet och genom att sökprocessen är noggrant redovisad. Även det manuella urvalet och inkluderingskriterierna är noga beskrivna vilket gör att en annan person skulle kunna göra samma sökning och få fram samma artiklar som använts i denna studie. I denna studie har även validiteten stärkts genom att sökorden har utformats efter studiens syfte. Valet att ha med något av orden ”math* OR fraction OR number sense OR probability OR statistics OR geometry” i titeln gör att validiteten stärks då det ökar chanserna att artiklarna enbart handlar om matematik, vilket är syftet i studien.

Vid en systematisk litteraturstudie är det viktigt att göra etiska överväganden (Eriksson Barajs m.fl., 2013). De etiska övervägandena behöver göras både innan arbetet påbörjas samt vid urval och presentation av resultatet. Vid studien är det viktigt att redovisa alla artiklar samt presentera resultaten oavsett om de stödjer eller inte stödjer forskarens hypotes (Eriksson Barajas m.fl., 2013). Vid forskning finns fyra huvudkrav utifrån de forskningsetiska aspekterna och dessa är; informationskravet, samtyckeskravet, konfidentialitetskravet och nyttjandekravet (Vetenskapsrådet, 2002). Denna studie är som tidigare nämnt en litteraturstudie vilket innebär att det insamlade datamaterialet är tidigare dokumenterad forskning och forskarna i de tidigare studierna bör ha tagit hänsyn till de fyra huvudkraven vid sin studie.

Resultat och Analys

I detta avsnitt kommer en övergripande kartläggning av de vetenskapliga artiklarna och där kommer de fem huvudteman som framkommit, att presenteras. Sedan kommer de huvudteman som framkommit att förklaras med hjälp av de artiklar som valts ut i syfte att besvara frågeställningen.

Övergripande kartläggning

Av de artiklar som valts ut och analyserats, kommer majoriteten (53%) från länder i Europa. Endast en artikel, som utgör 7% av artiklarna kommer från Afrika. Resterande 40% av artiklarna har sitt ursprung i Nordamerika och Asien, fördelat på 20% vardera. Inga artiklar från Sydamerika eller Oceanien framkom i sökprocessen.

(13)

I den övergripande kartläggningen kodades artiklarnas resultat och sedan kategoriserades dem efter samband och mönster. Jag fick fram fem kategorier med olika huvudperspektiv och tillhörande underteman. De fem kategorierna är;

Huvudteman Underteman

Digital lärobok i matematikundervisningen - hybridvariant (6 artiklar)

Främjande resultat i användandet av digitala läroböcker (3 artiklar)

Blandade resultat av användandet av digitala läroböcker (3 artiklar)

Digital lärobok i matematikundervisningen – exklusiv variant (6 artiklar)

Främjande resultat i användandet av digitala läroböcker (5 artiklar)

Hindrande resultat i användandet av digitala läroböcker (1 artikel)

Digital lärobok i matematikundervisningen – minimal variant (1 artikel)

Främjande resultat i användande av digitala läroböcker (1 artikel)

Digital lärobok i matematikundervisningen – hybridvariant och exklusiv variant (1 artikel)

Blandade resultat av användandet av digitala läroböcker (1 artikel)

Digital lärobok i matematikundervisningen – minimal variant, exklusiv variant och hybridvariant (1 artikel)

Blandade resultat av användandet av digitala läroböcker (1 artikel)

De fem huvudteman som fastställts har, som tidigare nämnts, sin grund i vilken typ av digital lärobok forskarna studerat i sin studie. De olika varianterna av digitala läroböcker som framkommit i artiklarna, minimal variant, hybridvariant och exklusiv variant, har beskrivits under avsnittet Teoretisk bakgrund. Vilken typ av lärobok forskarna studerade i sina studier kan ha påverkat vilket resultat de fått och därmed påverkat vilket undertema artikeln har placerats i. Det sista huvudtemat är skapat då en av artiklarna har analyserat alla tre varianter av den digitala läroboken.

Fördjupad analys

Digital lärobok i matematikundervisningen – hybridvariant De artiklar som blivit placerade i denna kategori har studerat en hybridvariant av en digital matematiklärobok i sin

(14)

studie. I detta huvudtema placerades sex artiklar in och de underteman som uppstod av kodningen av artiklarnas resultat var positiva effekter samt blandade resultat med

användningen av en hybridvariant av digitala läroböcker i matematikundervisningen. De positiva effekterna med en hybridvariant står för tre artiklar medan tre artiklar har placerats under blandade resultat. Inga artiklar visar på negativa effekter med användning av en hybridvariant av en digital lärobok i matematik. Majoriteten av artiklarna, fyra stycken, har använt sig av observation, intervju eller enkät som metod i studien medan en artikel har använt sig av läromedelsanalys som metod och en artikel har använt en experimentmetod där eleverna delats in i två olika grupper för att få syn på vilken effekt digitala läroböcker ger på elevers lärande.

Hälften av artiklarna i kategorin, tre stycken, visade på ett blandat resultat gällande användningen av en hybridvariant av den digitala läroboken. Gemensamt för Norbergs (2019), Utterberg, Lundin, Tallvid & Lindströms (2019) och Dalama, Buzila, Ilovan & Kosinszkijs (2017) studie är att en hybridvariant erbjuder flera olika funktioner som kan främja eleverna lärande i matematik. Anledningen till ett blandat resultat i de olika studierna, skiljde sig dock. I Norbergs (2019) studie finns en talfunktion som anses vara mer begränsande än hjälpande då den läser upp exakt allt som står i skrift. Om det står ”(se bild)” i texten så läses även ”parentes” och ”slut parentes” upp vilket kan bli förvirrande för barnen. I och med att talfunktionen läser upp ”(se bild)” missas en viss del av den viktiga informationen, så som symboler, vid uppläsning. Därmed visade resultatet blandade upplevelser av en digital lärobok i den studien. I Utterbergs m.fl. (2019) studie däremot, framkommer det i resultatet att lärare anser att det finns många olika funktioner i den digitala läroboken som å ena sidan kan vara något bra för elevernas inlärning. Å andra sidan kan det ställa höga krav på läraren att skapa olika inlärningsbanor åt eleverna för att de ska utvecklas så mycket som möjligt.

I Dalamas m.fl. (2017) visade det sig att lärarna inte alls kände sig väl förberedda att arbeta med digitala läroböcker. De hade nämligen inte fått några hänvisningar om hur den skulle användas i undervisningen. Lärarna fick därför träna och utforska de digitala läroböckerna på egen hand genom att använda materialet. Det gjorde att de ställde sig negativa i frågan om hur väl förberedda de kände sig att använda en digital lärobok i undervisningen. Norbergs (2019) studie visade alltså att en hybridvariant kan vara både främjande och hindrande för elevernas lärande beroende på hur elevernas förståelse för talfunktionen är, medan både Utterbergs m.fl. (2019) och Dalamas m.fl. (2017) studier visar på att funktionerna i en hybridvariant kan främja elevernas lärande. Lärarna kände sig dock osäkra på hur digitala läroböcker skulle användas i matematikundervisningen för att främja elevernas lärande på bästa sätt. Det finns alltså inget

(15)

som tyder på att en hybridvariant hindrar elevernas lärande i varken Utterbergs m.fl. (2019) eller Dalamas m.fl. (2017) studie. Eftersom de tre olika artiklarna har olika utgångspunkt kommer en mer detaljerad beskrivning av dem nedan.

I Norbergs (2019) studie har hybridvarianten av den digitala läroboken flera funktioner än i den traditionella läroboken. Bland annat finns möjligheten att flytta omkring symbolerna samt att det finns rörliga bilder som förklarar för eleverna. Studien är en läromedelsanalys med syfte att ta reda på, huruvida läroböckerna som analyseras, erbjuder ett varierande lärande för eleverna i form av symboler, skrift, bilder med mera. I studien jämförs en hybridvariant av den digitala läroboken med den traditionella läroboken för att få syn på vilka fler funktioner den digitala läroboken erbjuder. Den digitala läroboken var en hybridvariant då den är en kompletterande version av den traditionella läroboken. Den hade en talfunktion med rörliga bilder som förklarar uppgiften för eleverna. Hybridvarianten gav även eleverna möjligheten att flytta omkring symboler och bilder för att skapa en bredare förståelse. Norberg (2019) förklarar att den digitala läroboken motsvarade den traditionella läroboken gällande symboler, skrift och bild men att den digitala läroboken erbjöd flera funktioner än den traditionella läroboken. Talfunktionen ansågs dock vara mer begränsande än hjälpande då den läste upp exakt allt som stod i skrift, vilket förklarades i stycket ovan (Norberg, 2019).

Utterbergs m.fl. (2019) syfte var att undersöka huruvida introduktionen av en digital lärobok påverkar elevers studieresultat. Syftet var även att klargöra hur introduktionen av den digitala läroboken påverkar undervisningen i matematik. Den variant av digital lärobok som analyserades var en hybridvariant då den erbjöd fler funktioner än vad den traditionella läroboken gjorde. De funktioner som erbjöds vad bland annat möjligheten till att titta på videoklipp och självrättande uppgifter. Den digitala läroboken erbjöd även självanpassade uppgifter efter varje elevs kunskapsnivå samt ett bedömningssystem som rapporterade elevernas resultat. Att använda digitala läroböcker är inte någon enkel process, enligt Utterberg m.fl. (2019). I studien har intervjuer och diskussioner med och mellan lärare förts. Resultatet visade, som tidigare nämnts, att lärarna kände en press och höga krav på hur de skulle använda digitala läroböcker. De upplevde en press på att skapa inlärningsbanor åt eleverna för att de skulle utvecklas på bästa sätt. I resultatet konstateras även att lärarna förlitar sig ofta på den traditionella läroboken i matematikundervisningen vilket gör att den fortfarande är en viktig artefakt i undervisningen (Utterberg m.fl., 2019).

I Dalamas m.fl. (2017) studie genomfördes en enkätundersökning för 36 stycken lärare som undervisar matematik i årskurs ett och två. Syftet med studien var att ta reda på i vilken utsträckning lärarna och eleverna var förberedda på att använda digitala läroböcker i

(16)

matematikundervisningen. Den variant av digital lärobok som studerades var en hybridvariant då den var en digital version av den trycka traditionella läroboken, med fler och nya funktioner för att hjälpa eleverna i sitt lärande. Lärarna ställde sig positiva i frågan om vikten av digitala läroböcker i undervisningen. De kände sig däremot dåligt förberedda på att använda de digitala läroböckerna och därför blev slutsatsen att lärarna föredrog att använda de digitala läroböckerna vid sidan av den traditionella läroboken som ett komplement i undervisningen (Dalama m.fl., 2017).

Resterande tre artiklar, som utgör den andra hälften av artiklarna som blivit placerade under denna kategori, visade på positiva effekter i elevernas lärande. Gemensamt för Saal, van Rynevald & Grahams (2019), Shumway, Moyer Packenham, Baker, Westenskow, Anderson-Pence, Tucker, Boyer Thurgood & Jordans (2016) och Soury-Lavergne & Mashiettos (2015) studier är att de visar på positiva effekter i elevernas lärande och därmed att en hybridvariant av den digitala läroboken var främjande för elevernas lärande. Både i Saals m.fl. (2019) och Shumways m.fl. (2016) studier gjordes kunskapstester med eleverna för att påvisa effekter och kunna jämföra resultat efter att eleverna använt en hybridvariant i matematikundervisningen. I båda studierna fick eleverna ett bättre resultat efter att de använt en digital lärobok än vad de hade innan. Resultatet visade att en hybridvariant var främjande för elevernas lärande. I Soury-Lavergne & Mashiettos (2015) studie gjordes däremot inga kunskapstester utan slutsatserna grundades på observation av videoinspelningarna samt elevernas lösningar. Elevernas lösningar visade på förståelse hos eleverna och kan liknas med förståelsen som visades på kunskapstesterna. Skillnaden mellan artiklarna var dock att i Saals m.fl. (2019) och Shumways m.fl. (2016) studier, gjordes tester både innan och efter experimentperioden medan i Soury-Lavergne & Mashiettos (2015) studie analyserades elevernas lösningar. I studien gjordes alltså inga för-tester. Artiklarna redovisas nedan var och en för sig då de har olika fokus.

I Saals m.fl. (2019) studie var syftet med studien att ta reda på om eleverna som hade tillgång till egen dator med en digital lärobok presterar bättre i matematik än de elever som inte hade tillgång till en digital lärobok alls. Studien var en sekundär dataanalys av TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) där lärare, elever och andra skolansvariga svarat på en enkät. Den digitala matematikboken som studerades var en hybridvariant då den var en kompletterande variant av den traditionella läroboken. Lärarna använde dock sig av den digitala läroboken i matematikundervisningen istället för den traditionella. Den användes alltså inte vid sidan av den traditionella läroboken vilket är ett kännetecken för en hybridvariant av en digital lärobok. I hybridvarianten kunde eleverna bland annat lära sig mer om olika matematiska begrepp som intresserade dem. Resultatet visade att eleverna som hade tillgång

(17)

till en hybridvariant, fick högre resultat på kunskapstesterna än vad de hade innan. De elever som hade tillgång till dator och den digitala läroboken i andra miljöer än i skolan, fick dessutom ännu högre resultat på kunskapstestet än de elever som endast hade tillgång till den digitala läroboken i skolan. De elever som endast hade tillgång till den digitala läroboken i skolan hade dock, som tidigare nämnts, högre resultat på kunskapstestet än vad de hade innan, när de bara hade tillgång till den traditionella läroboken (Saal, m.fl., 2019).

I Shumways m.fl. (2016) studie är den digitala läroboken som studerats en hybridvariant då den är en variant av en tryckt traditionell lärobok. Den digitala läroboken hade fler funktioner än den tryckta traditionella läroboken, vilket kännetecknar hur en hybridvariant av digitala läroböcker ska vara utformad. Bland annat var bilder och symboler sammanlänkade i hybridvarianten för att skapa ett samband mellan dem för eleverna. I studien gjordes en experimentmetod där eleverna blev indelade i två olika grupper, en experimentgrupp och en kontrollgrupp. Syftet med studien var att utforska sambandet mellan den digitala läroboken och den traditionella lärobokens instruktioner och funktioner. Studiens resultat visade på att elever som har tillgång till att arbeta med den digitala läroboken har bättre förutsättningar att förstå helheten av bråk som relationer inom matematiken. Eleverna kunde lättare förstå bråk som relationer då symboler och bilder var sammanlänkade i den digitala läroboken (Shumway m.fl, 2016).

Soury-Lavergne & Mashiettos (2015) studie är en undersökning om relationerna av rutnätet som ett grafiskt objekt och rutnätet som ett geometriskt objekt för att kunna lösa rumsliga problem. I studien var problemet att eleverna skulle lägga ner ett föremål på den rektangulära mattan i klassrummet, sedan ta bort föremålet för att slutligen kunna placera föremålet på samma ursprungliga plats igen. Metoden som använts i studien är videoinspelning, elevernas lösningsförslag samt diskussioner. Den digitala läroboken som studerats och som eleverna använt sig av som hjälp, är en hybridvariant. Den digitala läroboken är en hybridvariant då den kompletterar matematikundervisningen och problemlösningarna som eleverna redan försöker ta sig an vilket är ett kännetecken för en hybridvariant av en digital lärobok. Datorprogrammet hjälper eleverna att bygga ett rutnät så de kan veta exakt var föremålet ska placeras oavsett hur många gånger de tar bort och lägger dit föremålet. Eleverna fick prova på att använda den digitala läroboken i problemlösningen i matematikundervisningen. Resultatet i studien visar på att elevernas lärande främjas genom att använda den digitala läroboken då hybridvarianten stödjer förståelsen mellan det rumsliga problemet och de geografiska delarna med hjälp av den grafiska kunskapen. I datorprogrammet kunde eleverna få feedback för att fortsätta framåt i sin

(18)

utveckling gällande användandet av rutnät i problemlösningar (Soury-Lavergne & Mashiettos, 2015).

Digital lärobok i matematikundervisningen – exklusiv variant Denna kategori utgår från, som rubriken lyder, en exklusiv variant av digitala läroböcker. I detta huvudtema är sex stycken artiklar placerade. Övervägande del av artiklarnas resultat i kategorin, fem artiklar, påvisade positiva effekter med en exklusiv variant av en digital lärobok medan en artikel har påvisat negativa effekter. De flesta artiklarna i denna kategori, fem artiklar, är baserade på experiment där eleverna delats in i olika grupper med olika förutsättningar för lärandet. Experimentgruppen fick lära sig genom en digital lärobok medan kontrollgruppen fick lära sig på det traditionella sättet som de tidigare lärt sig genom. Eleverna i både grupperna fick göra kunskapstester både innan och efter experimentet. Forskarna har sedan analyserat resultatet de fått fram av sina grupper i experimentet för att kunna presentera ett resultat för studien. Forskarna har jämfört effekten på elevernas lärande som de fått ut av en viss digital lärobok med effekten på elevernas lärande som den traditionella läroboken gav.

De fem artiklarna som visade på positiva effekter på elevernas lärande med en exklusiv variant av en digital lärobok, var samma fem artiklar som använt sig av experiment- och kontrollgrupp samt kunskapstester. De olika studierna är dock genomförda på olika sätt. Radovic, Radojicic, Velikovic & Maric (2018), De kock & Harskamps (2014) och Ploger & Hechts (2009) studier har liknande metoder då alla tre har delat in eleverna i två grupper, en experimentgrupp och en kontrollgrupp. Tanveer Afzal, Gondal & Fatima (2014) skiljer sig från de övriga studierna främst då de först delade in eleverna efter prestationsnivå. Sedan delades eleverna in i tre olika grupper med olika inlärningsmetod. De tre olika grupperna som eleverna delades in i var; lärarledd datorundervisning, traditionell undervisning och enbart datorundervisning. Studien ville alltså klargöra vilken undervisningsmetod som främjar elevernas lärande mest baserat på elevernas tidigare kunskaper, vilket gör att studien skiljer sig från de andra. Det som skiljer Hwang & Lais (2017) studie från de andra studierna gällande experimentmetoden var att eleverna i studien fick lära sig olika delar inom ämnet matematik på egen hand inför lektionerna. Gemensamt för dessa fem artiklar var dock, som tidigare nämnts, att alla artiklarna visade på att elevernas lärande främjandes. Den sjätte artikeln, Kuiper & de Pater-Sneeps (2013) studie, skiljer sig från de andra artiklarna. Dels då resultatet i Kuiper & de Pater-Sneeps (2013) studie visade på att elevernas lärande hindrades och dels för att metoden som använts i studien är en annan metod i de övriga artiklarna. Nedan beskrivs de olika studierna mer detaljerat.

(19)

Radovics m.fl. (2018) syfte med studien var att ta reda på vilka effekter på elevernas lärande i matematik som syntes när en digital lärobok användes i undervisningen. Den typ av digital lärobok som studerades i denna studie var en exklusiv variant. Den exklusiva varianten var en digital lärobok i form av ett eget datorprogram som motsvarar den traditionella läroboken och därmed inte var en variant av den tryckta läroboken. Datorprogrammet erbjöd bland annat hjälp för att kunna koppla ihop geometri och algebra. Det fanns även förklaringar på matematiska begrepp och deras egenskaper för eleverna att ta del av i sitt lärande. Studien visade på positiva effekter i resultatet. Eleverna i experimentgruppen uppnådde ett högre resultat på kunskapstesterna än eleverna i kontrollgruppen. Resultatet påvisade även att interaktionen mellan eleverna samt mellan lärare, elev och läroboken ökade i experimentgruppen (Radovic m.fl., 2018).

De Kock & Harskamps (2014) resultat visar att den digitala läroboken ger en positiv effekt i elevernas lärande när det gäller problemlösning i matematik. Den variant av digital lärobok som studerades i studien var en exklusiv variant. Detta då matematikboken var ett webbaserat datorprogram som motsvarar den tryckta traditionella läroboken, vilket är ett kännetecken för vad som klassas som exklusiv variant. Den digitala läroboken var inriktad på problemlösning där eleverna var tvungna att använda addition, subtraktion, multiplikation och/eller division i kombination med de olika områdena i matematikämnet. I den digitala matematikboken fanns bland annat funktionen att eleverna kunde läsa om tips hur de skulle gå till väga i problemlösningsuppgiften, om de behövde. Studiens syfte var att ta reda på om elevers problemlösningsförmåga kan förbättras med hjälp av ett datorprogram som ger tips i de olika stegen av problemlösningsprocessen. Eleverna i experimentgruppen visade i kunskapstesten efter experimentet att de hade bättre självkontroll och bättre färdigheter när de skulle angripa ett problem som behövde lösas än vad eleverna i kontrollgruppen hade. Eleverna i experimentgruppen hade även bättre kunskaper gällande att analysera problemen vid problemlösning (De Kock & Harskamp, 2014).

I Tanveer Afzals m.fl. (2014) studie påvisade resultatet främjande effekt hos de flesta av eleverna när de använde en digital lärobok i matematik. I studien studerades en exklusiv variant av den digitala läroboken då ett datorprogram som var motsvarande den tryckta traditionella läroboken användes istället för en variant av den tryckta traditionella läroboken. Syftet med studien var att ta reda på hur skillnaden mellan undervisning med lärarledd datorundervisning, traditionell undervisning och enbart datorundervisning påverkade elevernas lärande. Eleverna fick genomföra kunskapstester både innan och efter experimentperioden för att kunna se vilken metod som var mest effektiv. För de lågpresterande eleverna och de genomsnittliga eleverna

(20)

gav både lärarledd datorundervisning och enbart datorundervisning bäst effekt på elevernas lärande. För de högpresterande eleverna visade det sig att det inte var någon skillnad på resultatet mellan grupperna. Vilken undervisningsmetod som användes spelade alltså ingen roll för de högpresterande eleverna (Tanveer Afzal m.fl., 2014).

Hwang & Lais (2017) syfte med sin studie var att ta reda på om elevernas kunskaper ökar vid användandet av ”flipped-learning”. ”Flipped-learning” innebär att eleverna lär sig baskunskaper i matematik, på egen hand genom en digital lärobok, inför lektionerna. Den variant av digital lärobok som studerades i denna studie var en exklusiv variant. Ett kännetecken för en exklusiv variant är att datorprogrammet är ett eget program som motsvarar den tryckta traditionella läroboken istället för att vara en version av den traditionella läroboken. Detta kännetecken stämde överens med läroboken som studerats i studien eftersom den inte användes som ett komplement i undervisningen utan hade bytts ut mot den traditionella läroboken. Datorprogrammet erbjöd bland annat videos och lösningsförslag som eleverna kunde ta del av. Resultatet i studien visar på positiva effekter då eleverna kunde lösa uppgifter själva på egen hand och om de behövde hjälp kunde de få hjälp via instruktionerna i datorprogrammet. I datorprogrammet kunde eleverna göra anteckningar om uppgifterna som de sedan kunde ta med till lektionen för att diskutera med klasskompisarna. Den digitala läroboken var framförallt mycket gynnsam för eleverna som inte hade så mycket själveffektivitet innan (Hwang & Lai, 2017).

I Ploger & Hechts (2009) studie har eleverna blivit indelade i två grupper, en experimentgrupp och en kontrollgrupp. Den variant av digital lärobok som använts i studien är en exklusiv variant av digital lärobok. I studien studeras datorprogrammet ”chatworld”, vilket är ett enskilt datorprogram som motsvarar en tryckt lärobok i matematik. Programmet är inte en version av en redan befintlig tryckt traditionell lärobok. Syftet med studien var att ta reda på om ”chatworld” stärker elevernas kunskap i matematik. Resultatet visar, som tidigare nämnts, på positiva effekter på elevernas lärande. Det visade sig att eleverna behöver instruktioner i matematikundervisningen. Dock behövde eleverna inte bara direkta instruktioner från läraren utan snarare behövde de instruktioner som byggde på elevernas spontana utforskande, vilket ”chatworld” kunde erbjuda (Ploger & Hechts, 2009).

Den sjätte artikeln som studerat en exklusiv variant av en digital lärobok är Kuiper & de Pater-Sneeps (2013) studie. I studien undersöktes om en digital lärobok skulle kunna vara mer motiverande för eleverna än vad den traditionella läroboken var. Om elevers motivation ökade skulle det även kunna visa på att elevers lärande främjades. Det som skiljer denna artikel från de andra artiklarna, där en exklusiv variant av en digital lärobok studerats, är att studien

(21)

påvisade att elevernas lärande hindrades vid användningen av den digitala läroboken i matematikundervisningen. I studiens metod gjordes bland annat en enkät med eleverna samt att korta individuella intervjuer genomfördes med några elever från varje klass. Den digitala läroboken som studerades var en exklusiv variant i form av ett datorprogram. Datorprogrammet var alltså inte version av den tryckta traditionella läroboken, vilket är ett kännetecken för en exklusiv variant. Upplevelserna hos eleverna visade sig dock vara negativa. Majoriteten av eleverna (60%) föredrog att arbeta med sin traditionella lärobok framför den digitala läroboken. Anledningen till detta var främst att den digitala läroboken var väldigt stel och begränsande i sin struktur. Eleverna påpekade att de önskade mer flexibilitet i den än vad som erbjöds i den digitala läroboken för att i framtiden välja den digitala läroboken framför den traditionella läroboken (Kuiper & de Pater-Sneep, 2013). Det innebar att en exklusiv variant av en digital lärobok inte var främjande i elevernas lärande, då funktionerna som den digitala läroboken erbjöd, inte levde upp till elevernas förväntningar. Som tidigare nämnts, visade däremot majoriteten av studierna, där en exklusiv variant har studerats, på att elevernas lärande främjades.

Digital lärobok i matematikundervisningen – minimal variant Den variant av digital lärobok som uppmärksammas i denna kategori är en minimal varianten. Den artikeln som placerades under denna kategori hade observation och diskussioner med deltagarna som metod. Camposa, Teixiera & Catarinoas (2015) studie påvisade positiva effekter med att använda en minimal variant av digital lärobok. Studien skiljer sig från de andra studierna då det är den enda studien som studerat en minimal variant. I Camposas m.fl. (2015) studie fick eleverna vara med och skapa en egen digital matematikbok. Eleverna fick rita egna serier till boken och sedan applicerades olika problem som skulle lösas utifrån elevernas ritningar. Syftet med studien var att använda teknik i matematikundervisningen för att öka elevernas motivation och engagemang. I denna studie var tekniken som användes i matematikundervisningen, som tidigare nämnts, att eleverna fick skapa en egen digital lärobok med målet att lära sig om problemlösning och begrepp via skapandet. I studien studerades en minimal variant av den digitala läroboken i matematik då elevernas ritningar flyttades in till en digital lärobok på datorn där en talfunktion var tillgänglig. Talfunktionen läste upp elevernas problem som de formulerat. Både forskarnas och elevernas upplevelser av arbetet i studien var mycket positiva. Elevernas upplevelse var att de kände sig glada och motiverade. Resultatet visade att viljan att lösa problem hos eleverna ökade avsevärt mycket när de skulle ta sig an matematiska problem där elevernas egna ritningar fanns med. Även koncentrationen hos eleverna ökade samtidigt som behovet av lärarens hjälp minskade (Camposa m.fl., 2015). Gemensamt för denna studie och

(22)

flera av de tidigare redovisade studierna, är att inga kunskapstester har gjorts vilket gör det svårt att mäta huruvida den digitala läroboken främjat eller hindrat elevernas lärande.

Digital lärobok i matematikundervisningen – hybridvariant och exklusiv variant I denna kategori placerades en artikel där både en hybridvariant och en exklusiv variant studerats. Chen & Jangs (2013) studie visade på ett blandat resultat gällande användningen av digitala läroböcker i matematikundervisningen. Syftet med studien var att ta reda på lärares

anledningar till att använda eller inte använda den digitala läroboken i

matematikundervisningen. Studien är en kvantitativ studie där 825 stycken lärare svarat på frågor om användningen av den digitala läroboken i matematik. I och med att många lärare deltog i studien, har flera varianter av digitala läroböcker använts av de olika lärarna. En del av lärarna har använt sig av en hybridvariant i sin undervisning där den digitala läroboken var en kompletterande del till den tryckta traditionella läroboken. De övriga lärarna använde sig av en exklusiv variant av digital lärobok i matematik. Den exklusiva varianten i studien står för online-resurser och online program som motsvarar den tryckta traditionella läroboken men som inte är en variant av den. I enkätundersökningen fastställdes att majoriteten av lärarna var positiva till att använda digitala läroböcker i matematikundervisningen. Alla lärare var dock inte eniga om att ha positiva upplevelser av användningen av den digitala läroboken. I

resultatet fastställdes därmed fyra fördelar och fyra nackdelar till att använda digital lärobok i undervisningen. Resultat påvisade att den första fördelen med att använda digitala läroböcker i matematik var för att öka elevernas motivation. Den andra fördelen var just användbarheten och nyttan med funktioner som de digitala läroböckerna gav. Även att digitala läroböcker är väldigt enkla att använda och arbeta med var en fördel. Ytterligare en fördel med

användningen var för att interaktionen i undervisningen ökade. Resultat visade på att de största nackdelarna till att använda digitala läroböcker i undervisningen är brist av olika saker. Exempelvis angavs bristen på tid, skolans budget till inköp av material och bristen på tid till att öva på att använda materialet som tre andra nackdelar till varför digitala läroböcker inte används i matematikundervisningen. Den sista nackdelen med att använda digitala läroböcker är återkommande problem vid användningen (Chen & Jang, 2013).

I studien framkommer dock inte om fördelarna eller nackdelarna tillhör en exklusiv variant eller en hybridvariant av digitala läroböcker utan resultatet är baserat på digitala läroböcker generellt.

Digital lärobok i matematikundervisningen – minimal variant, exklusiv variant och hybridvariant I denna kategori placerades endast en artikel som påvisade ett blandat resultat då olika varianter av digitala läroböcker analyserades. Usiskin (2018) jämförde olika digitala

(23)

läroböcker som alternativ till den traditionella trycka läroboken. De digitala läroböcker som analyserades var både en minimal variant, en exklusiv variant och en hybridvariant. Syftet med studien var att ta reda på om digitala läroböcker är mer effektiva i elevernas lärande än traditionella läroböcker. Resultatet i studien visar på ett blandat resultat. Digitala läroböcker och traditionella läroböcker kompletterar varandra på ett bra sätt. Den digitala läroboken anses vara bättre i vissa aspekter medan den traditionella läroboken anses vara bättre i andra aspekter. Studien visar att det är viktigt för lärare att kombinera de två olika metoderna för att få ut bäst effekt i lärandet hos eleverna. Slutsatsen blev att en hybridvariant av den digitala läroboken, som då kan komplettera den digitala läroboken, skulle ge bäst effekt i elevernas lärande (Usiskin, 2018).

Diskussion

Avsnittet inleds med en resultatsammanfattning kopplat till studiens syfte och forskningsfråga. Sedan kommer studiens resultat att diskuteras utifrån studiens teoretiska bakgrund. Resultatet kommer även att diskuteras utifrån ett sociokulturellt perspektiv. Efter resultatdiskussionen kommer en diskussion av studiens metod med tillhörande val att göras.

Resultatsammanfattning

Syftet med studien var att ta reda på vad tidigare forskning säger om hur digitala läroböcker kan användas i undervisningen samt hur digitala läroböcker kan främja eller hindra elevernas lärande. I resultatet framkom olika uppfattningar om huruvida digitala läroböcker är främjande för elevernas lärande eller inte. Det uppnåddes inte kongruens mellan de olika forskarna, då en del artiklar kom fram till att digitala läroböcker är främjande för elevernas lärande medan ett fåtal artiklar påvisade att digitala läroböcker hindrar elevernas lärande. En del artiklar poängterade att traditionella läroböcker fortfarande var en viktig artefakt i matematikundervisningen. I studier av en hybridvariant av digitala läroböcker visade hälften av studierna att elevernas lärande främjas av användningen medan hälften av studierna visade på blandade resultat, det vill säga att en hybridvariant både kan vara främjande och hindrande i elevernas lärande. I en exklusiv variant av digitala läroböcker visade majoriteten av artiklarna på att elevernas lärande främjades av användningen. Endast en artikel visade på att en exklusiv variant kan vara hindrande i lärandet. Den enda artikeln där en minimal variant av digitala läroböcker studerats, visade på att elevers lärande främjades. I artiklarna har lärarens roll belysts olika mycket. En del artiklar har påpekat vikten av lärarens roll medan andra bara lagt vikten på digitala läroböcker.

(24)

Resultatdiskussion

Resultatets huvudteman fastställdes utifrån vilken typ av digital lärobok som presenterats och använts i studien. I artiklarna presenterades dock inte vilken typ av digital lärobok som använts. Vilken typ av digital lärobok som använts bestämdes utifrån Usiskins (2018) teori om de olika varianterna; minimal variant, exklusiv variant och hybridvariant. En exklusiv variant och en hybridvariant var dominerande i forskarnas artiklar medan en minimal variant endast förekom i en artikel. I resultatet av en exklusiv variant fastställdes att majoriteten av artiklarna visade på främjande resultat i elevernas lärande medan i en hybridvariant var det ungefär lika mellan främjande resultat och blandade resultat av positiva och negativa effekter i artiklarna. Hur kommer det sig att en exklusiv variant av digital lärobok visar på fler artiklar med positiva effekter än en hybridvariant?

Anledningen till att en exklusiv variant visar på fler positiva effekter skulle kunna vara att den varianten är utformad att användas separat, utan en traditionell tryckt lärobok som komplement. En exklusiv variant av digital lärobok bör därmed innehålla alla delar som krävs för att eleverna ska uppnå de mål och kunskapskrav som de ska göra under matematikundervisningen. Usiskin (2018) redogör att en exklusiv variant av en digital lärobok ofta fokuserar på specifika mål som ska uppnås i matematikundervisningen. De fem studier som visade på positiva effekter var samma fem studier som hade använt sig av experimentgrupp och kontrollgrupp som metod. I dessa studier hade kunskapstester gjorts med eleverna både innan och efter studien.

I Hwang & Lais (2017) studie är den exklusiva varianten hjälpande för eleverna då datorprogrammet erbjuder videos och lösningsförslag till uppgifterna. Detta innebär att lärarens roll blir passiv i matematikundervisningen. Istället blir datorprogrammet stödet i elevernas lärande. Detta skulle kunna kopplas till det sociokulturella perspektivet samt den proximala utvecklingszonen och scaffolding. Säljö (2015) poängterar att scaffolding innebär ett stöd av en mer kunnig person som eleverna kan ta hjälp av för att fortsätta framåt i utvecklingen. I en exklusiv variant av digitala läroböcker erbjuds bland annat, som tidigare nämnts, lösningsförslag i uppgifterna som eleverna kan ta del av. Det innebär att lösningsförslagen som erbjuds kan vara det stöd som eleverna behöver för att ta sig vidare i utvecklingen. Säljö (2015) förklarar även att människan lär genom att appropiera vilket innebär att ta till sig kunskap av bland annat andras erfarenheter och göra den till sin egen. Detta skulle enligt mig kunna vara en motsättning till att en exklusiv variant av digitala läroböcker kan fungera som scaffolding i den proximala utvecklingszonen. Med motsättning menar jag att det kan vara svårt att dela

(25)

andras erfarenheter när undervisningen sker digitalt. Utifrån det Säljö (2015) förklarar, tolkar jag att eleverna behöver diskutera och delta i samtal med andra elever, om de olika ämnesområdena för att skapa en förståelse för matematiken. I Hwangs & Lai (2017) studie arbetade eleverna med den digitala läroboken inför lektionerna för att under lektionerna kunna interagera och diskutera tillsammans med de andra eleverna. Detta innebär att en digital lärobok skulle kunna vara en gynnande artefakt ur ett sociokulturellt perspektiv i och med att eleverna dels lär genom att ha ett hjälpande stöd tillgängligt via datorprogrammet och dels genom att kunna dela med sig av upplevelser och erfarenheter i diskussion med de andra eleverna. I och med att den digitala läroboken i Hwang & Lais (2017) studie bland annat erbjuder lösningsförslag, kan elevernas lärande dock hindras. Det skulle kunna vara så att eleverna blir för bekväma med att ta hjälp av lösningsförslagen och att de därmed slutar tänka själva. Detta skulle kunna ha en missgynnande effekt på elevernas framtida lärande.

I användningen av en exklusiv lärobok hade, som tidigare nämnts, de artiklarna som påvisade positiva effekter på elevernas lärande använt sig av kunskapstester som metod. Utöver Hwang & Lais (2017) studie använde även Radovic, m.fl (2018), De Kock & Harskamp (2014), Tanveer Afzal, m.fl (2014) & Ploger & Hecht (2009) sig av experimentmetoden med kunskapstester som visade på att digitala läroböcker främjar elevernas lärande. Metoden bestod av att dela in eleverna i en kontrollgrupp och en experimentgrupp för att kunna jämföra de olika gruppernas resultat på kunskapstesterna. De positiva effekterna blir mer påtagliga genom denna jämförelse med tester, då testerna visade på högre resultat hos eleverna i experimentgruppen som har använt sig av en exklusiv digital lärobok. De högre resultaten, anser jag, kan ha berott på att den digitala läroboken erbjöd ökade möjligheter till lärande på grund av att de digitala läroböckerna hade fler funktioner. I Kuiper & de Pater-Sneeps (2013) studie, som påvisade att en digital lärobok hindrade elevernas lärande, gjordes en enkät med eleverna. Detta innebär att elevernas upplevelse av användningen blir resultatet som visas istället för ett konkret resultat så som kunskapstesterna i de andra studierna. Det kan därför vara svårt att veta om en exklusiv digital lärobok faktiskt var främjande eller hindrande i elevernas lärande i just den studien. Eleverna i Kuiper & de Pater-Sneeps (2013) studie var missnöjda med den digitala lärobokens utbud. De hade hoppats på att den hade mer flexibilitet och att den inte var så begränsande i strukturen. Jag tänker att om eleverna fått möjligheten att prova en annan variant av en exklusiv lärobok så hade de kanske haft en annan uppfattning om digitala läroböcker och möjligen då valt att arbeta med dem istället för den traditionella läroboken.

Usiskin (2018) lyfter fram att en hybridvariant, till skillnad från en exklusiv variant, är utformad för att kunna användas som ett komplement till den traditionella tryckta läroboken.

(26)

Detta innebär att läraren själv kan bestämma i vilket utsträckning som en hybridvariant av en digital lärobok ska användas i undervisningen då den både finns i tryckt form och digital form. I och med att läraren själv kan bestämma i vilken utsträckning en hybridvariant ska användas i matematikundervisningen, visar artiklarna på olika metoder och resultat om hur digitala läroböcker presenteras och används av lärarna. Resultatet i Usiskins (2018) studie visade att använda en hybridvariant av en digital lärobok i undervisningen är mest effektivt i elevernas lärande. Usiskins (2018) artikel användes i denna studie under både avsnittet Teoretisk

bakgrund och avsnittet Resultat. Artikeln användes under båda avsnitten då den tillförde olika

saker. I den teoretiska bakgrunden tillförde artikeln information om de olika varianterna av digitala läroböcker medan i resultatet presenterades en läromedelsanalys av vilken variant som är mest fördelaktig i matematikundervisningen.

Lärarens roll i en matematikundervisning där en hybridvariant av digitala läroböcker används, kan vara väldigt varierande med tanke på att de själva har möjligheten att bestämma hur mycket den digitala läroboken ska användas. I Saals m.fl. (2019) undersökning undervisade lärarna genom en digital lärobok och sedan fick eleverna arbeta med den digitala läroboken på egen hand. I Soury-Lavergne & Mashiettos (2015) studie användes bara en digital lärobok vid vissa ämnesområden inom matematiken. Även i Dalmas m.fl. (2017) studie föredrog lärarna att använda den digitala läroboken vid vissa ämnesområden, som ett komplement till den traditionella tryckta läroboken. Oavsett på vilket sätt lärarna använder de digitala läroböckerna i undervisningen har läraren, precis som Lingefjärd (2011) förklarar, en viktig uppgift gällande hur uppgifterna som eleverna ska arbeta med under lektionen presenteras. Van Bommel m.fl. (2018) påpekar att läraren har samma ansvar att finnas som stöd och kunna förklara för eleverna oavsett om materialet är digitalt eller inte. Säljö (2015) menar att läraren är en mer kunnig person som kan hjälpa eleverna framåt i sin utveckling, när de befinner sig i den proximala utvecklingszonen. Utifrån detta kan slutsatsen om att lärarens roll är viktig i matematikundervisningen dras. Lärarens uppgift är att hjälpa eleverna framåt i sitt lärande men beroende på i vilken utsträckning läraren använder sig av digitala läroböcker, blir också lärarens roll varierande och olika viktig i olika delar av undervisningen.

Johansson (2006) poängterar att den tryckta läroboken genom tiderna har varit en viktig del av matematikundervisningen. Samhället blir mer och mer digitaliserat och därför anser jag att en hybridvariant, där en digital och en traditionell lärobok kombineras, kanske skulle kunna vara det bästa alternativet att arbeta med i matematikundervisningen. Å andra sidan visar sig en exklusiv variant av digitala läroböcker vara mer främjande i elevernas lärande. Dessutom visar flera artiklar som använt en hybridvariant på ett blandat resultat. Bland annat så visar både

References

Related documents

Läraren har fortfarande en viktig roll gällande undervisningen, hen kan vandra runt i klassrummet och hjälpa elever med förståelse för olika uppgifter eller när digitala

Jag kan se en tendens i min studie till att det finns en osäkerhet bland lärarna kring användningen av digitala verktyg, inte minst då detta fortfarande upplevs som ett nytt

Intervjuerna visar att flera lärare brister i kompetens av digitaliseringen, detta är ett hinder för användningen av digitala verktyg i matematikundervisningen, samtidigt

(2015) menar också att kommersiella digitala spel utvecklades inte med kunskapskraven i åtanke vilket gör att det är svårt för lärare att våga använda sådana spel

For the case when the trust region is defined by the Euclidean norm, and the implicit eigenvalue decomposition is available, we show in Section 3 how to find a nearly-exact solution

Detta kan vara ett användbart sätt, inte bara för att ta fram designer, men även för att skapa en gemensam grund och förståelse för idén eller designen man kommer fram till..

sammas i det fall det antingen är för lite eller för mycket bark kvar på stockarna..

Target, Validity, Frequency Evidence from external sources, External sources, Evidence from lower level nodes (only for aggregation nodes) , Responsible parties, Reporting