ÖREBRO UNIVERSITET Grundlärarprogrammet Matematik
Självständigt arbete, grundnivå, 15 hp
Hösttermin 2020
Spel i matematikundervisning
Linus Gustafsson
Spel i matematikundervisning
Abstrakt
Denna studies syfte är att sammanställa vad aktuell forskning säger om spels inverkan på grundskoleelevers motivation i matematikundervisningen. Genom en systematisk litteraturstudie sammanställs och analyseras aktuell forskning på området. Resultatet tyder på att implementerandet av spel i matematikundervisning har en positiv inverkan på elevers motivation i matematikundervisning. Inre och yttre motiverande faktorer motiverar eleverna i olika grad och undervisningsformen kan innehålla både inre och yttre motiverande faktorer. Vidare studier om långvarig användning av spel i matematikundervisning rekommenderas.
Nyckelord: Matematikundervisning, Motivation, Grundskoleelever, Spel.
Games in mathematics teaching
Abstract
The purpose of this study is to compile what current research says about the impact of games on primary school students' motivation in mathematics teaching. Through a systematic literature study, current research in the field is compiled and analyzed. The results indicate that the implementation of games in mathematics teaching has a positive impact on students' motivation in mathematics teaching. Internal and external motivating factors motivate students to varying degrees and the form of teaching can contain both internal and external motivating factors. Further studies on the long-term use of games in mathematics teaching are recommended.
Innehållsförteckning
Inledning ... 1
Syfte & frågeställning ... 1
Teoretisk bakgrund ... 2
Motivation ... 2
Spel ... 3
Metod ... 4
Metod för datainsamling ... 4
Metod för manuellt urval ... 5
Metod för kartläggning ... 6
Metod för kategorisering ... 7
Validitet och Reliabilitet ... 8
Etiska överväganden ... 9
Resultat och analys ... 9
Övergripande kartläggning ... 9
Upptäckter ... 11
Inre motiverande faktorer ... 12
Yttre motiverande faktorer ... 19
Diskussion ... 24 Sammanfattning av huvudresultat ... 24 Resultatdiskussion ... 24 Metoddiskussion ... 25 Konsekvenser för undervisning ... 26 Vidare forskning ... 26 Referenser ... 26 Bilagor ... 31
Bilaga 1, Manuellt urval ... 31
Bilaga 2, Tillfredställelse ... 40
Bilaga 3, Variation... 45
Bilaga 4, Tävlingsmoment ... 49
Bilaga 5, Belöningar ... 52
1
Inledning
Skolverket (2003) gjorde 2001–2002 en nationell kvalitetsgranskning av lusten att lära med särskilt fokus på matematik, i bland annat grundskolan. I rapporten konstaterar många lärare att så gott som alla barn har lust att lära i de tidiga skolåren, men att många elever förlorar den lusten under åren i grundskolan. I matematikämnet, omkring skolår 4–5, märks skillnaden mellan de elever som inte lyckas förstå matematiken och de som uppskattar utmaningen med svårare uppgifter. Under samma period i grundskolan är det vanligt att läroboken får en mer central roll i matematikundervisningen och att abstraktionsnivån ökar (Skolverket, 2003).
I läroplanens (Skolverket, 2011) övergripande mål och riktlinjer står följande: ”Skolan ska bidra till elevernas harmoniska utveckling. Utforskande, nyfikenhet och lust att lära ska utgöra en grund för skolans verksamhet.”. Spel är en undervisningsmetod som stämmer överens med dessa riktlinjer och mål. För att dessa aktiviteter ska kunna kallas undervisningsmetoder bör de ge eleverna förutsättningar att utveckla minst en av de fem matematikförmågorna, som presenteras i samma läroplan (Skolverket, 2011). Dessa förmågor är: problemlösnings-, begrepps-, metods-, resonemangs- och kommunikationsförmåga.
Muhrman och Samuelsson (2018) skriver om olika motivationsfaktorer som har betydelse för elevens lärande. Några motivationsfaktorer som nämns är: varierad undervisning, delaktighet, det sociala klimatet och belöningar. Spel är en variation av den ordinarie undervisningen, som tillföra en mer social och inkluderande atmosfär i matematikklassrummet samt fungera som en belöning vid exempelvis slutet av lektionen. Elever, i årskurs 5, som deltog i kvalitetsgranskningens (Skolverket, 2003) enkätundersökningar uttrycker att: ”man måste också tycka det är roligt för då är det lättare att förstå”.
Syfte & frågeställning
Syftet med denna litteraturstudie är att sammanställa vad aktuell forskning säger om spels inverkan på elevers motivation i matematikundervisningen. Denna studie ämnar utforska hur spel i matematikundervisning kan användas som ett motiverande verktyg. Studien avgränsas till forskning rörande grundskoleelever, och motsvarande åldrar i andra skolformer. Syftet uppnås genom en systematisk litteraturstudie i detta avgränsade forskningsområde.
För att uppnå syftet används följande frågeställning:
2
Teoretisk bakgrund
Här följer en definition och en redogörelse för olika begrepp och teorier. Begreppen inre-, respektive yttre motivation. Här följer en redogörelse för vad spel innebär i denna studie, och hur de är kopplade till matematikundervisningen.
Motivation
Ryan och Deci (2000) menar att människor inte bara har olika grad av motivation, utan även olika sorters motivation. En elev kan exempelvis vara motiverad att göra läxor utifrån nyfikenhet och intresse, alternativt för att eleven vill få lärarens eller föräldrarnas godkännande. En elev kan lära sig nya färdigheter för att hen förstår färdighetens värde och användningsmöjlighet, eller för att färdigheten genererar ett högt betyg och de fördelar som ett högt betyg för med sig. I dessa exempel varierar inte nödvändigtvis mängden motivation, men motivationens fokus och natur varierar tydligt.
Det finns två huvudsakliga typer av motivation (Vallerand, 2012). Den första typen är motiverat beteende som utförs för sin egen skull, för att aktiviteten i sig innefattar en upplevelse av njutning och/eller tillfredställelse. Denna typ av motivation kallas för inre motivation. Den andra typen av motiverat beteende benämns som yttre motivation. Denna motivation blir aktuell när specifika mål ska nås, som att exempelvis vinna ett pris eller undvika ett straff (Vallerand, 2012). Vallerands (2012) undersökning visar också att elever som får positiv feedback för sina prestationer får en förhöjd känsla av kompetens, vilket resulterar i en ökad motivation. Ryan & Deci (2000) visar att även motsatsen är sann, negativ feedback på elevens prestationer tenderar alltså att minska elevens motivation.
Vallerands (2012) studier i ämnet leder fram till följande två slutsatser. Den första är att motivation har stor betydelse för ett meningsfullt liv, samt att motivation och passion genomsyrar människors hela existens. Motivation kan ha större betydelse för opassionerade aktiviteter som vi behöver göra i livet, exempelvis gå till skolan eller städa skrivbordet. Passion kan vara mer betydelsefullt i de relativt få aktiviteter som får oss att njuta, exempelvis hobbys och kultur.
Den andra slutsatsen som Vallerand (2012) når är att motivationens kvalitet har betydelse. Desto mer självbestämmande motivationen är desto positivare resultat. Det är alltså inte en fråga om mängd motivation utan vilken kvalitet motivationen har. Vallerant (2012) menar att en inre motivation är den sorts motivation som har högs kvalitet och därmed ger bäst resultat, nedan kommer en närmare beskrivning av inre och yttre motivation.
3
Inre motivation definieras (Ryan & Deci, 2000) som utförandet av en aktivitet för dess
inneboende tillfredställelse snarare än några isärtagbara konsekvenser. När en person har inneboende motivation agerar denna på grund av lustfylldhet eller tillfredställelse istället för en yttre påtryckning, exempelvis en belöning eller ett straff. Från födseln och framåt är människor, i sitt hälsosammaste tillstånd, aktiva, ifrågasättande nyfikna och lekfulla varelser med en törst för att lära och utforska, och detta kräver inga externa incitament. Denna naturliga motivation är avgörande i kognitiv, social och fysisk utveckling. Det är genom inneboende intressen som människor utvecklar sin kunskap och sina färdigheter (Ryan & Deci, 2000).
Yttre motivation. Inre motivation är en viktig typ av motivation, de flesta aktiviteter
människor ägnar tid åt är dock inte inneboende motiverade. Detta gäller särskilt yngre barn, då friheten att ägna sig åt inre motiverade aktiviteter ständigt minskar. Detta beror på sociala krav och roller som kräver att barnet förväntas ta ansvar för icke-inneboende motiverade aktiviteter. Skolan är ett bra exempel på en sådan situation, Ryan och Deci (2000) påstår att den inre motivationen minskar för varje årskurs. Yttre motivation hör alltså samman med aktiviteter som utförs för att uppnå resultat, exempelvis en belöning eller för att undvika straff.
Spel
I denna studie används begreppet spel för att beskriva aktiviteter i matematikundervisning. Spel är, enligt Salen och Zimmermans (2003), ett system där deltagarna engageras i en artificiell konflikt, definierad av regler, med ett kvantifierbart resultat. Denna definition av spel är utgångspunkten för vad ett spel är, i denna studie. Aktiviteterna som undersöks i denna studie är varierande men har alla gemensamt att de är lustfyllda, samt att de utgör en del av matematikundervisning i grundskolan eller motsvarande åldrar. Denna studie delar in begreppet spel i två huvudkategorier: digitala och analoga spel. De digitala spelen kräver en digital plattform, till exempel: Nintendo DS lite eller iPad, och till viss utsträckning en internetuppkoppling. De digitala spelen kan användas individuellt och/eller i grupp. Exempel på digitala spel som förekommer i denna studie är: Dr Kawashima’s Brain Training och
Zeldenrust. Analoga spel är av konkret material och kan precis som de digitala spelen användas
individuellt och/eller i grupp. Exempel på analoga spel som förekommer i denna studie är: Lego
Mindstorms NXT och Sudoku.
Tävlingsmoment förekommer i både digitala och analoga spel. Enligt Patriksson (1982) är ett tävlingsmoment en jämförelse av individers eller gruppers prestationer i aktiviteter med på förhand kända kriterier och en utgång som inte är förutbestämd. Denna studie använder samma
4 definition av tävlingsmoment i spel. Exempel på spel med tävlingsmoment som förekommer i denna studie är: Factor Reactor och Kahoot.
Metod
Metoden som används är en systematisk litteraturstudie, och är inspirerad av Eriksson Barajas, Forsberg och Wengström (2013). Här följer en redogörelse för tillvägagångsätten vid datainsamling, det manuella urvalet, kartläggningen av urvalet och avslutningsvis kategoriseringen av urvalet.
Metod för datainsamling
Första steget är valet av databas. Frågeställningen i denna studie innefattar forskning inom psykologi (motivation) såväl som pedagogik (matematikundervisning). Jag har därför valt att använda mig av databasen ERIC - Educational Resources Information Center, eftersom det är en bred databas som täcker just psykologi och pedagogik. ERIC innehåller i huvudsak granskade dokument, vilket är ett inkluderingskriterium i denna studie.
Inkluderingskriterier som används i samtliga sökningar är följande: Peer Reviewed,
Linked Full Text, Published Date: 20100101–20201231. Inkluderingskriteriet peer reviewed används med anledning av att styrka datainsamlingsmetodens reliabilitet. Inkluderingskriteriet linked full text garanterar att artiklarna i sökresultatet är fullt tillgängliga. Eftersom ett antal av artiklarna kommer att djupanalysernas finns det ett behov av ett stort urval av fullständiga artiklar. Ett sista inkluderingskriterium för datainsamlingen är en tidsbegränsning på ett decennium (2010.01.01 – 2020.12.31). Studien har som syfte att sammanställa aktuell forskning i det valda området, därför är tidsperioden 2010.01.01 – 2020.12.31 ett inkluderingskriterium.
Sökorden i denna studie delas upp i tre block. Det första: spel, det andra: motivation och
det tredje och sista: matematikundervisning. Sökningen delas därför in i tre delar. Denna studie är gjord på internationell forskning, således formuleras sökorden på engelska.
Syftet med det första sökblocket är att komma åt själva aktiviteten som undervisningen innefattar. Eftersom spel är ett brett begrepp i denna studie ämnar detta sökblock resultera i en sökning som träffar brett. Spel kan i denna studie kan vara digitala, analoga och sociala, aktiviteten kan utföras enskilt eller i grupp och utföras som tävling likväl som ett samarbete. Den booleska operationen OR används därför mellan varje sökord. Initialt består sökningen av sökorden: Play, Game och Competition, flera sökord tillkommer för att erhålla en bredare sökträff, exempelvis Video games och Puzzles. Sökningen i sin helhet: DE "Computer Games"
5 OR DE "Educational Games" OR DE "Games" OR DE "Video Games" OR DE "Class Activities" OR DE "Play" OR DE "Experiential Learning" OR DE "Role Playing" OR DE "Active Learning" OR DE "Puzzles" OR DE "Competition". Sökningen gav 8,586 träffar på ERIC, med nämnda inkluderingskriterier. Sökningen kommer följande att betecknas som S1.
Motivation är vad det andra sökblocket avser finna. För att bredda sökningen används en trunkering med sökordet motivation. Sökningen i sin helhet: Motivation*. Sökningen gav 8,612 träffar på ERIC, med nämnda inkluderingskriterier. Sökningen kommer följande att betecknas som S2.
Matematik syftar, i denna studie, på det sammanhang där lekar, spel och tävlingar möter motivation. Detta block säkrar också det matematiska och pedagogiska innehållet i sökningen. En trunkering används för att bredda sökningen. Sökningen i sen helhet: Math*. Sökningen gav 13,755 träffar på ERIC, med nämnda inkluderingskriterier. Sökningen kommer följande att betecknas som S3.
Sökresultatet är en produkt av de ovan beskrivna delblocken, samt ovan nämnda
inkluderingskriterier. Sökningen använde den booleska operationen AND, således återfinns de tre sökblocken i sökresultatet. Sökningen i sin helhet: S1 AND S2 AND S3. Sökningen gav 98 träffar på ERIC, med nämnda inkluderingskriterier. En fullständig sökmatris finns representerad i denna studies bilagor (Bilaga 6).
Metod för manuellt urval
Genom att screena artikelns titel, abstract och keywords skapas ett urval av data. Vanligt förekommande orsak till uteslutande av studier är deltagarnas ålder. Denna studie undersöker grundskoleelever, och motsvarande åldersgrupper i andra utbildningssystem. De studier som genomförts på andra åldersgrupper utesluts. Likväl utesluts de artiklar med en svag koppling till matematikundervisning. Ett exempelvis är en artikel av Orak och Demirci (2018), som behandlar aktivt lärande med hjälp av bild (art) i språk-, matematik-, naturvetenskaps- och samhällskunskapsundervisning. Eftersom denna studie inte fokuserar på specifikt matematikundervisning utesluts denna artikel. Vissa studier behandlar inte den aktivitet som S1 ämnar hitta, dessa artiklar utesluts också. Ett exempel är en artikel av Hima. Nusantara, Hidanyato & Rahardjo (2019) där undervisningsmetoden i fråga är grupparbeten och inte spel. Det kvarstående antal artiklar efter denna screening uppgår till 27 artiklar i fulltext.
6
Metod för kartläggning
Innehållsanalysen (Eriksson Barajas, Forsberg, & Wengström, 2013) inleds genom att de 27 artiklarna granskas, och relevant information sammanställs i en tabell (Bilaga 1). Tabellen innehåller kategorier av information som är nödvändiga för studiens resultat. Typ av aktivitet, studiens syfte, forskningsmetod, antal deltagare och studiens resultat mot motivation är de kategorier som syftar till att svara på denna studies forskningsfråga. Titel, författare, studiens ursprung och publiceringsår ingår även i tabellen. Titel, författare, ursprung och publiceringsår finns tillgängligt på samtliga artiklars förstasida och kräver inte någon fördjupad analys för att sammanställa. Vidare har artiklarnas abstracts i första hand studerats för att sammanställa typ av aktivitet, syfte, resultat mot motivation och metod, dock har artiklarnas abstract vid flera tillfällen erbjudit alltför knapphändig information för att utföra en tillräckligt omfattande sammanställning av artiklarna.
Typ av aktivitet kräver vid flera tillfällen en djupare analys för att identifieras. I denna
kategori eftersöks vilken typ av aktivitet som förekommer i studien, eftersom denna studie undersöker spel i matematikundervisning så är det spelens egenskaper som identifieras. Det vill säga om spelen är digital eller analog, titlar, eventuella digitala plattformar eller annat konkret material som används och även sociala omständigheter. Vid kategoriseringen av aktivitetstyp antecknas dessa egenskaper i kartläggningen (Bilaga 1). För att kunna identifiera samtliga egenskaper krävs en djupare analys av artiklarnas bakgrunds- och metodavsnitt. För att möjliggöra en syntetisering skapas här underkategorier, exempelvis: digitala spel, analoga spel och tävlingar. Spel och produkters namn och titlar anges även för att möjliggöra syntetisering.
Syfte eftersöks i samtliga artiklar och antecknas i sammanställningen (Bilaga 1). För att
identifiera syftet analyseras abstrakts i första hand och om nödvändigt även artikelns inlednings- och syftesavsnitt. Artiklarnas syfte sammanfattas och antecknas i samanställningen (Bilaga 1), utan några underkategorier. I det manuella urvalet har artiklarnas innehåll redan granskats och samtliga uppfyller de kriterier som krävs för att besvara denna studies forskningsfråga (Hur inverkar spel på grundskoleelevers motivation i matematikundervisning). Artiklarnas syfte anses alltså inte relevant för vidare syntetisering.
Resultat mot motivation eftersöks i samtliga artiklar och antecknas i sammanställningen
(Bilaga1). Artiklarnas resultat- och diskussionsavsnitt analyseras, avsnitten genomsöks efter upptäckter som har med motivation att göra. För att kunna besvara denna studies forskningsfråga (Hur inverkar spel på grundskoleelevers motivation i matematikundervisning) är de delar av resultat- och diskussionsavsnitten som berör motivation av intresse. Inre och yttre
7 motivationsfaktorer utgör en underkategori och antecknas i sammanställningen (Bilaga 1). För vidare syntetisering analyseras artiklarnas resultat- och diskussionsavsnitt utifrån aktivitetens egenskaper, exempelvis hur tävlingsmoment i spel inverkar på elevers motivation till matematikundervisningen, upptäckterna antecknas i sammanställningen (Bilaga 1).
Metodval eftersöks i samtliga artiklar och antecknas i sammanställningen (Bilaga1).
Artiklarnas metodavsnitt analyseras för att identifiera studiens metodval, mixad metod, kvalitativ metod och kvantitativ metod utgör underkategorierna för metodvalen, dessa kategorier identifieras och antecknas i sammanställningen (Bilaga 1). Vidare identifieras och antecknas antal deltagare i studien och studiens design. Eftersom denna studies forskningsfråga (Hur inverkar spel på grundskoleelevers motivation i matematikundervisning) endast behandlar grundskoleelever, och det inkluderingskravet har ställts i arbetet med det manuella urvalet, så antecknas inga ytterligare detaljer än antal i underkategorin deltagare. För att identifiera eventuella mönster i sammanställningen antecknas även studiernas design, exempelvis enkätstudie och kvasiexperimentell design.
Metod för kategorisering
Utifrån sammanställningen (Bilaga 1) identifieras huvudteman och underteman av artiklarna. Samtliga artiklars resultat mot motivation anges i sammanställningen och samtliga artiklars resultat kategoriseras som yttre och/eller inre motiverande faktorer. Eftersom denna studies syfte är att besvara hur spel inverkar på elevers motivation i matematikundervisning, används kategoriseringen om yttre eller inre motivationsfaktorer som grund för denna studies huvudtema. De två huvudteman, yttre motivationsfaktorer och inre motivationsfaktorer, omfattar hela urvalet av artiklar, vissa artiklar kategoriseras in i båda teman.
Utav de artiklar som kategoriserats in i temat inre motiverande faktorer identifieras två underteman. Dessa två underteman identifieras genom att studera sammanställningen (Bilaga 1) och räkna förekomsten av enskilda motiverande faktorer i respektive huvudtema. Två underteman identifieras på samma sätt i huvudtemat yttre motiverande faktorer, sammanlagt utgörs kategoriseringen alltså av två huvudteman och fyra underteman.
De inre motiverande faktorerna som utgör underteman är tillfredställelse och variation.
Undertemat tillfredställelse utgår ifrån Vallerands (2012) definition av inre motivation, alltså att aktiviteter som innefattar upplevelser av njutning och/eller tillfredställelse motiverar beteenden. Artiklar vars resultat tyder på att deltagarna upplever glädje, intresse, njutning eller dylikt, när spel används i matematikundervisningen, kategoriseras in i detta undertematema. 16
8 artiklar kategoriseras i undertemat tillfredställelse, artiklarna är redovisade i Bilaga 2. Två artiklar väljs ut för att representera undertemat tillfredställelse, artikel nummer 5 och 27 (bilaga 1). Artiklarna behandlar tillsammans både analoga och digitala spel, med resultat som är representativa för undertemat.
Den andra motiverande faktorn som utgör ett undertema är variation. Detta undertema karakteriseras också av Vallerands (2012) definition av inre motivation. Genom att variera aktiviteterna i matematikundervisningen motiveras vissa elever genom upplevd tillfredställelse i den alternativa undervisningsformen. 13 artiklar kategoriseras i undertemat variation, artiklarna är redovisade i Bilaga 3. Tre artiklar väljs ut för att representera undertemat variation, artikel [15] [20] [21]. Artiklarna behandlar tillsammans både analoga och digitala spel, studierna har även ett rikt resultat med mycket upptäckter rörande variationer i matematikundervisningen.
De yttre motiverande faktorerna som utgör underteman är tävlingsmoment och
belöningssystem. Temat utgår ifrån Ryan och Decis (2000) definition av yttre motivation, alltså att aktiviteter som utförs för att uppnå resultat, erhålla belöning eller för att undvika straff, motiverar beteenden. Artiklar som inkluderar tävlingsmoment i spel, enligt Patrikssons (1982) definition, i resultatet kategoriseras i undertemat tävlingsmoment. Alltså när en eller flera deltagare jämför prestationer i en aktivitet med tidigare bestämda regler och en icke förutbestämd utgång. 8 artiklar kategoriseras i undertemat tävlingsmoment, artiklarna är redovisade i Bilaga 4. Tre artiklar väljs ut för att representera undertemat tävlingsmoment, artikel [1] [3] [16]. Artiklarnas resultat är tillsammans representativa för undertemat. De utvalda studierna är de studier med rikast resultat som berör tävlingsmoment.
Belöningar är den andra yttre motiverande faktorn som utgör ett undertema i denna studie. Belöningar är enligt Ryan och Decis (2000) definition, en yttre motiverande faktor. Alltså att belöningar fungerar som ett incitament för genomförande av en aktivitet. Artiklar vars resultat tar upp motivation kopplat till ett spels belöningar inkluderas i detta undertema. 7 artiklar kategoriseras i undertemat belöningar, artiklarna är redovisade i Bilaga 5. Två artiklar väljs ut för att representera undertemat belöningar, artikel [1] [13]. Artiklarna har tillsammans ett rikt resultat som är representativt för hela undertemat av artiklar.
Validitet och Reliabilitet
Validiteten för denna litteraturstudie är hög eftersom den undersöker hur spel i matematikundervisningen inverkar på grundskoleelevers motivation. Studien undersöker alltså
9 det den avser att mäta. Reliabiliteten för denna litteraturstudie är hög eftersom metodredovisningen beskriver litteraturstudiens tillvägagångssätt och de inkluderingskriterium som fanns vid det manuella urvalet av artiklar. Litteraturstudien skulle alltså ge ett identiskt resultat vid ett upprepat genomförande.
Etiska överväganden
Vetenskapsrådet (2002) anger fyra grundprinciper som bör följas när forskning bedrivs. Grundprinciperna är informationskravet, samtyckeskravet, konfidentialitetskravet och nyttjandekravet. Denna litteraturstudie är baserad på andra forskares studier, ett inkluderingskriterium för de artiklar som ingår i denna studie är peer reviewed, därför förutsätts att artiklarna följer grundprinciperna. Söksträngen i denna studie är bred, vilket gör att mycket forskning i fältet inkluderas. Artiklars resultat har inte påverkat om de ingår i denna studie eller inte. Söksträngen och inkluderingskriterium är redovisade, sökningen är således möjlig att verifiera.
Resultat och analys
Här kommer en övergripande kartläggning av det manuella urvalets (Bilaga 1) ursprung och forskningsmetoder. Kartläggningen är presenterad som diagram, ett för ursprung och ett för metodval, samt ett tredje diagram som visar de kvasiexperimentella studiernas ursprung. Syftet med det tredje diagrammet är att illustrera det vanligaste metodvalets ursprung.
Övergripande kartläggning
Den internationella forskningen som är aktuell i denna studie har sitt ursprung i alla världsdelar. Europa (30%), Asien (30%) och Nordamerika (18%) utgör forskningsfältets merpart. Afrika (11%), Oceanien (7%) och Sydamerika (4%) utgör tillsammans endast 22% av fältets ursprung (Figur 1).
10
Figur 1 - Artiklarnas ursprung.
Artiklarna har övervägande ett kvantitativt metodval (61%), kvasiexperimentell design dominerar den kvantitativa delen av fältet. Det kvalitativa metodvalet utgör knappt en tredjedel (31%) av fältet och ett mixat metodval utgör endast 8% (Figur 2).
Figur 2 - Artiklarnas metodval.
Den kvasiexperimentella designen dominerar metodvalet i fältet internationellt (Figur 3). Asien (42%) är den mest representerade ursprunget för detta metodval, följt av Europa (25%) och Nordamerika (17%). Afrika (8%) och Oceanien (8%) utgör tillsammans 16% av ursprunget för den kvasiexperimentella metoden, medan Sydamerika (0%) saknar representation.
Europa 30% Asien 30% Nordamerika 18% Afrika 11% Ocianien 7% Sydamerika 4%
Ursprung
Europa Asien Nordamerika Afrika Ocianien Sydamerika
Kvalitativ 31% Kvantitativ 15% Kvantitativ kvasiexperime ntell design 46% Mix 8%
Metodval
11
Figur 3 - Ursprung kvasiexperimentell design.
Kartläggningen visar att resultaten av de studerade artiklarna talar för att spel har en motiverande effekt i matematikundervisningen. Hur spel är motiverande i matematikundervisning har flera svar. De huvudtema som träder fram i kartläggningen är inre (Bilaga 2 & 3) och yttre (Bilaga 4 & 5) motiverande faktorer. Tävlingar (Bilaga 4) och belöningar (Bilaga 5) är underteman till yttre motiverande faktorer. Tillfredställelse (Bilaga 2) och variation (Bilaga 3) är underteman till inre motiverande faktorer.
Huvudtema Undertema Antal
Inre motiverande faktorer. 1. Tillfredställelse. 2. Variation. 1. 16 artiklar. 2. 13 artiklar. Yttre motiverande faktorer. 1. Tävlingar. 2. Belöningar. 1. 7 artiklar. 2. 7 artiklar. Tabell 1 – Studiens tema.
Upptäckter
De två huvudteman och fyra underteman som framträder under kategoriseringen av artiklarna presenteras här. Först presenteras huvudtemat, inre motiverande faktorer, följt av två underteman, tillfredställelse och variation. Därefter presenteras det andra huvudtemat, yttre motiverande faktorer, följt av två underteman, tävlingar och belöningar.
Asien 42% Europa 25% Nordamerika 17% Afrika 8% Ocianien 8% Sydamerika 0%
Ursprung kvasiexperimentell design
12
Inre motiverande faktorer
27 artiklar från det manuella urvalet presenterar resultat som diskuterar att spel inverkar på grundskolelevers motivation genom inre motivationsfaktorer. De inre motivationsfaktorer, i samband med spel i matematikundervisning, som är mest framträdande är elevernas tillfredställelse av spelen. Att matematikundervisningen i form av spel är tillfredställande och har positivt inverkan på elevernas matematiska självförtroende karaktäriserar inre motivation (Ryan & Deci, 2000). Med tillfredställelse menas att eleverna upplever undervisningen som rolig, intressant och användbar (Vallerand, 2012).
Tillfredställelse. 16 artiklar kategoriserades in i undertemat tillfredställelse (Bilaga 2).
Artiklarna kommer från Australien, Turkiet, Belgien, Sudan, Taiwan, USA, Grekland, Spanien, Kroatien, Irland, Brasilien och Ghana. Utav de 16 artiklarna är 6 av dem av kvalitativ design, 8 av en kvantitativ design och 2 av en mixad design. Två artiklar har valts ut för att representera undertemat tillfredställelse, artikel nummer 5 & 27.
O'Rourke, Main och Hill (2017) gör en studie av kvasiexperimentell design med elever (n=236), lärare (n=7) och föräldrar (n=3). Studiens syfte är att undersöka tillämpningen av handhållna spelkonsoller (handheld game consoles, HGCs) i aritmetikundervisning, studien använder spelet Dr Kawashima’s Brain Training. Studiens resultat visar (Figur 4) att elever
upplevde HGCs, i aritmetikundervisningen, som övervägande roliga, motiverande och förbättrade av matematiska egenskaper, som hastighet, självförtroende och användandet av matematiska strategier. Eleverna gav dock även negativ feedback rörande tekniska problem med spelet Dr Kawashima’s Brain Training och upplevelsen av att deras klassrum blev alltför tävlingsinriktat (O'Rourke, Main & Hill. 2017).
Figur 4 - Feedback från elever (O’Rourke, Main, & Ellis, 2012)
13 Deltagarnas lärare intervjuas tre gånger under experimentet och tillhandahöll information om sin uppfattning av hur HGCs påverkar deras praktik och elever. Lärarnas feedback är övervägande positiv, 64,4% av kommentarerna relaterar till elevernas ökade motivation och engagemang, förbättrad problemlösnings- och samarbetsförmåga (O'Rourke, Main & Hill. 2017). 5% av intervjumaterialet visar att eleverna kan bli alltför tävlingsinriktade när HGCs används. Även föräldrar till de deltagande eleverna intervjuas, endast tre föräldrar är
tillgängliga för intervjuer om deras uppfattning av deras barns användning av HGCs i aritmetikundervisningen. Eftersom endast tre föräldrar är tillgängliga är inte deras feedback indikativ för alla föräldrars uppfattning av HGCs användning i aritmetikundervisningen. Alla deltagande föräldrar rapporterade att deras barn blir motiverade av HGCs och att deras attityd till matematik blir mer positiv (O'Rourke, Main & Hill. 2017).
Nabie (2015) gör en kvalitativ studie genom att djupintervjua 10 grundskolelärare i Ghana. Studiens syfte är att utvärdera värden och utmaningar med implementering av kulturella spel och lekar i matematikundervisning. En deltagande lärare (Vero) i studien vittnar om att lektionerna är intressanta, både lärare och elever njuter av att implementera kulturella spel och lekar i matematikundervisningen. Andra lärare (Paul) uppskattar att spelen och lekarna skänker glädje och tillfredställelse. Han uttrycker att de spelen skapar glädje, deltagarna skrattar och matematiken blir enkel (Nabie, 2015). Paul använder specifika spel och lekar som exempel:
”Let’s take the game Paasaa, for instance.... it involves the pupils more in the lesson. So pupils pay much more attention on whatever I am going to teach. It arouses their interest. The bombo and the bie-ziεbu–these games also create fun and satisfaction and sometimes they occupy the children during their free period. .... The amina as I told you ... it arouses their interest, create fun for the children. It is fun. Yeah. When children play, I am happy about them.” - (Nabie, 2015, s.227)
En lärare vid namn Martha uttrycker sina erfarenheter av att använda kulturella spel och lekar i matematikundervisningen på följande sätt:
”... You know children. They like playing and when you put mathematics in that form they feel it is just a play and through that they achieve their aim very fast. Even the lazy ones can also act...., children become very active ... and once they are active you will get much attention easily. Their attention is always captured very fast. Everyone will want to take part.” - (Nabie, 2015, s.227)
14 Läraren Gevase uttrycker inverkan på elevernas intresse och medverkan:
When you sit there, if you don’t take care the whole of that day you will not even like to eat because it is so interesting. .... It keeps you there because if somebody wins and you think that you are also good, you will like to play back. So it will just keep you there forever and if you don’t take care you will not get up for the whole day. –
(Nabie, 2015, s.227)
Deltagandet bland elever i matematikundervisningen ökar, inte enbart för att spelen och lekarna gör den intressant och rolig, utan även för att spelen och lekarna är praktiska och för att eleverna är motiverade. Alla vill delta, eftersom intresse uppmuntrar deltagande (Nabie, 2015). Flera lärare är överens om att kulturella spel och lekar motiverar både lärare och elever på olika sätt. Läraren Selina uttrycker sin syn på kulturella spel och lekar i
matematikundervisningen på följande sätt: ”First, the game helps the children to pay more
attention. Second, all the children will be involved. It is a kind of motivation so that children will participate in the lesson.” (Nabie, 2015, s.227).
Den inre motivationen som Vallerand (2012) beskriver återfinns tydligt i studiens resultat. O'Rourke, Main och Hill (2017) visar i sitt resultat att eleverna tycker det är roligt att använda spel i matematikundervisningen. Deltagarnas feedback visar även att aktiviteten stärker elevernas matematiska färdigheter, exempelvis förbättrade matematiska strategier. De föräldrar som medverkar i studien vittnar om att deras barn är mer motiverade och har en positiv attityd till matematik (O'Rourke, Main & Hill, 2017). Nabies (2015) studie visar liknande resultat gällande inre motiverande faktorer. Eleverna upplever implementeringen av kulturella spel och lekar som intressanta och roliga. Deltagarna vittnar om elevers ökade deltagande i matematikundervisningen, på grund av att de är motiverade (Nabies, 2015). Spel i matematiken motiverar alltså elever genom att undervisningen upplevs som rolig och intressant. Motivationen leder i sin tur till att deras matematiska färdigheter stärks och en positiv inverkan på elevers deltagande i matematikundervisningen.
Både Nabies (2015) och O'Rourke, Main och Hill (2017) använder spel i sina studier och visar på liknande resultat, dock skiljer sig spelen avsevärt åt. I Nabies (2015) studie används kulturella spel och lekar, en aktivitet som innebär att elever är fysiskt aktiva och sociala. I O'Rourke, Main och Hills (2017) studie är aktiviteten istället stillasittande och varje elev arbetar individuellt. Vilken typ av aktivitet som implementeras, om den utförs i grupp eller enskilt, digital eller analog, tycks inte vara avgörande i frågan om hur spel inverkar på grundskoleelevers motivation i matematikundervisningen. Huvudsaken tycks vara att spelen är
15 tillfredställande för eleverna, att det uppmuntrar ett engagerat deltagande. De matematiska kunskaperna förbättras genom det matematiska innehållet i spelen, elevernas motivation är dock riktad mot själva spelandet. Denna studies resultat stämmer således överens med tidigare forskning, spel har en positiv inverkan på grundskolelevers motivation i matematikundervisningen.
Variation. 13 artiklar kategoriseras in i undertemat variation (Bilaga 3). Artiklarna har
sitt ursprung i USA, Taiwan, Schweiz, Frankrike, Grekland, Australien, Kroatien, Sydafrika, Turkiet och Ghana. Utan de 13 artiklarna är 6 av en kvantitativ design och 7 av en kvalitativ design. Tre av artiklarna har valts ut för att representera underkategorin variation, artikel nummer 15, 20 & 21. Wei, Hung, Lee och Chen (2011) utför en kvasiexperimentell studie med 47 deltagare. Syftet med studien är att utveckla ock utvärdera ett JCLS (Joyful Classroom Learning System) som består av en RLC (Robot Learning Companion).
Deltagarna i studien intervjuas efter experimentet och resultaten summeras på följande sätt: Flertalet elever anser att traditionell undervisning (katederundervisning) är begränsad, till skillnad från att använda ett JCLS med RLC som verkligen förbättrade motivationen att lära. Flera elever erkänner att undervisningen med en RLC är mycket intressantare än traditionell undervisning. (Wei, Hung, Lee & Chen, 2011)
Rukavina, Zuvic-Butorac, Ledic, Milotic och Jurdana-Sepic (2012) utför studie med 35 workshops i matematik och 35 workshops i fysik som planeras och genomförs, 1240
grundskoleelever deltar. Workshopen innehåller praktiska aktiviteter och spel, exempelvis:
Mathematichal Origami och Sudoku and math. Alla deltagare besvarar en enkät direkt efter
genomför workshop, och 1222 fullständiga enkäter samlas in (Figur 5).
16 Den första frågan i enkäten undersöker huruvida eleverna uppskattar matematik mer eller mindre än andra ämnen. Svaren sorteras efter årskurs, ”likeless” och ”like more” (Figur 6). I alla årskurser uppger eleverna att de uppskattar matematik mer än andra ämnen, efter att de deltagit i en workshop. De högre årskurserna (7 & 8) har en aning högre frekvens av
uppskattning än de yngre (4 & 6). Studien hävdar att eftersom enkäten utförs direkt efter att workshopen slutat så behöver den direkta upplevelsen och upphetsningen av det specifika innehållet tas med i beräkningen av detta resultat. Ändå, tyder faktumet att elever uttrycker en positiv attityd till matematik direkt efter att ha upplevt en varierad undervisningsmetod, så stödjer det antagandet att metoden av undervisning utgör en avgörande faktor i motivationen och intresseskapandet till matematik (Rukavina m.fl., 2012).
Figur 6 - (Rukavina, m.fl., 2012)
Figur 7 visar resultatet av deltagarnas utvärdering om mängden förvärvad kunskap under worshopen i jämfört med ordinarie undervisning. Det svar med högst frekvens på denna fråga är ”More than in regular lessons”. 70% av deltagarna i matematikworkshops upplever alltså att de har en högre nivå av inlärning vid denna typ av aktiv undervisning än den ordinarie undervisningen (Rukavina m.fl., 2012). Naturligtvis ska detta resultat tolkas med försiktighet, då det visar deltagarnas upplevda mängd förvärvade kunskap och inte ett objektivt resultat baserat på en jämförelse mellan resultat av förvärvad kunskap vid ordinarie undervisning och workshops.
17
Figur 7 - (Rukavina, m.fl., 2012)
Enkäten innehåller även den öppna frågan: ”What did you like best in the workshop?”. Majoriteten av de insamlade enkäterna innehåller en kommentar, endast 54 (4,4%) saknade kommentar. 1168 kommentarer analyseras och sorteras i kategorier efter liknande eller identisk betydelse (Figur 8). Svaren ”Practical work” (24%) och ”Everything” (16%) är av hög frekvens i matematikämnet. Svaret: ”Everything”, indikerar att deltagarna generella positiva attityd till workshopen och svart: ”Praktical work”, indikerar att deltagarna finner att demonstrationer och tillämpning är extremt värdefullt. (Rukavina m.fl., 2012)
18 Studiens resultat visar även att 68% av deltagarna upplever att denna typ av undervisningsmetod medför att inlärningsprocessen är bättre och enklare, medan 68% av deltagarna önskar att denna typ av aktiviteter även ska ingå i ordinäre undervisning (Rukavina m.fl., 2012).
Garneli, Giannakos och Chorianopoulos (2017) genomför en kvantitativ studie med 80 deltagande grundskoleelever. Syftet med studien är att mäta elevers prestationer och attityder i samband med game-based learning (GBL), med spelet: Gem Game. Studiens resultat visar att Spel i matematikundervisningen inte har en generellt motiverande inverkan på matematikundervisningen. Den gruppen av elever som har tidigare erfarenhet av digitala spel ser fram emot deltagandet i aktiviteten, vilken de anser vara underhållande. Dessa elever har erfarenhet av flera kommersiella spel (Assassin’s Creed & League of Legends), och de uppger att Gem Game är intressant och baseras på bekanta spelmekanismer. Ett resultat är att de inte blir frustrerade av det utbildande innehållet i Gem Game, istället upplevde observatörer att dessa elever är entusiastiska över idén att spela under skoltid. De ber inte läraren om hjälp, men de vill gärna dela med sig av sina prestationer för klassen. Flertalet av elever som framgångsrikt genomför spelet vill inte spela samma spel igen, utan frågar efter ytterligare spel att spela. (Garneli, Giannakos & Chorianopoulos, 2017)
Pojkar som behöver mer tid att genomföra spelet fortsätter att spela och klagar inte spelaktiviteten. Samtidigt som de flesta flickor som möter svårigheter i aktiviteten väljer att sluta spela, de uttrycker att spelet är för svårt och vill inte fortsätta spela. De deltagande eleverna har inte tilltro till att spelet kan hjälpa dem i en typisk skolkontext, själva idén att en sådan aktivitet kan ingå i ordinarie undervisning känns främmande för dem. Eleverna tror dessutom inte att spelet (Gem Game) har någon inverkan på deras matematikprestationer. Flertalet deltagare vittnar dock om att de uppskattade aktiviteten och att den gör matematiken mer intressant och rolig. (Garneli, Giannakos & Chorianopoulos, 2017)
Variation i matematikundervisningen är alltså en bidragande faktor till elevers inre
motivation. Ryan och Deci (2000) särskiljer inre och yttre motivation, inre motiverat beteende sker på grund av individens egen önskan, det är något som individen vill göra utifrån eget intresse eller njutning. Yttre motiverat beteende sker istället på grund av yttre skyldigheter och sociala tvång. Genom att variera matematikundervisningen kan eventuellt elevers motivation förskjutas från en yttre motivation till en inre.
Wei, Hung, Lee och Chen (2011) använder i sin studie en RLC (Robot Learning Companion) som ett konkret material kopplat till ett digitalt spel. Studiens resultat visar att flertalet elever anser den traditionella undervisningen (katederundervisning) är begränsande.
19 Genom att variera undervisningen med implementerandet av en RLC ökade elevernas motivation att lära betydligt. Den varierade undervisningsformen upplevs mycket mer intressant, i jämfört med traditionell undervisning (Wei, Hung, Lee & Chen, 2011). Liknande resultat visas i Rukavinas m.fl. (2012) studie, deltagandet i en varierad undervisning har positiv inverkan på elevernas motivation och lärande. Deltagarna framhäver att praktiskt arbete i matematikundervisningen är mycket uppskattat och värdefullt. En majoritet av deltagarna önskar att den varierade undervisningen ska ingå i deras ordinarie matematikundervisning.
Garneli, Giannakos och Chorianopoulos (2017) resultat visar dock att variation inte generellt är positivt för elevernas motivation. Studiens resultat visar att digitala spel i matematikundervisningen är en motiverande variation, om eleverna tilltalas av spel. Om spelet upplevs svårt föredrar eleverna istället en undervisningsform de är förtrogna med. Eleverna vittnar även om en låg tilltro till spels inverkan på deras lärande. Ett digitalt spel anses inte tillhöra en skolkontext och idén att digitala spel ska ingå i ordinarie undervisning känns fämmande för eleverna (Garneli, Giannakos & Chorianopoulos, 2017).
Variation i matematikundervisning tycks alltså ha en positiv inverkan på grundskoleelevers motivation i matematikundervisningen, om den tilltalar eleverna. Spel i ordinarie matematikundervisning tycks kunna motivera elever som tilltalas av spel. Valet av aktivitet tycks därför ha stor betydelse i frågan om variation i matematikundervisning. Differentieringsmöjligheter i spelen kan tänkas vara en lösning som kan underlätta implementeringen av spel i matematikundervisning.
Yttre motiverande faktorer
Spel i matematikundervisningen motiverar alltså elever genom att vara tillfredställande och att de erbjuder en varierad form av undervisning. Spelen motiverar eleverna genom att väcka intresse, underhålla och representera matematiken på ett mer tilltalande sätt, typiska faktorer för inre motivation (Ryan & Deci, 2000). Spel i matematikundervisning kan även motivera elever med yttre faktorer, följande redovisas denna studies upptäckter under det temat. De underteman som framträtt i översikten är tävlingar (Bilaga 3) och belöningar (Bilaga 4). Tävlingar och belöningar är två yttre motiverande faktorer (Ryan & Deci, 2000), eftersom eleverna är motiverade på grund av yttre omständigheter, exempelvis rädslan att förlora mot en klasskamrat, samla nycklar eller valuta i spelen och att utmärka sig i en social kontext.
Tävlingsmoment. 8 artiklar kategoriseras in i tävlingsmoment (Bilaga 4). Artiklarnas har
20 kvalitativ metod, tre är av en kvantitativ metod och en är av en mixad metod. De artiklar som representerar detta undertema är artikel nummer 1, 3 & 16.
Chin och Tsuei (2014) utför en kvalitativ studie med 3 deltagare. Syftet med studien är att undersöka hur Digital Game Based Learning (DGBL) främjar kroniskt sjuka barns lärande, i en sjukhusmiljö. Deltagarna närvarar inte i skolan, utan är inlagda på sjukhus och handledare närvarar vid DGBL aktiviteterna. Det digitala spelet Kala Forest används i studien, det får
omarbetade regler som framgångsrikt upprätthåller elevernas motivation. Omarbetningen av reglerna innebär att deltagaren tävlar mot sin handledare, med målet att vinna flest Kala dollars (spelets valuta). En deltagare kommenterar: ”I feel that it’s not easy to use the space bar for
shooting balloons. I saw the tutor playing very smoothly. Now I learned how to control my hands. I have to beat the tutor.” (Chin & Tsuei, 2014, s.374). En deltagares vårdnadshavare
uttrycker att deltagarens motivation att lära underlättas av spelet. Deltagaren frågar ofta hur den ska göra för att vinna och vårdnadshavaren ser att deltagaren vid upprepade tillfällen räknar sin
Kala Dollars för at kunna växla in dem mot en belöning. Vidare vittnar vårdnadshavaren att
deltagarens lärande erfarenhet vidgas med hjälp av spelet. Deltagaren har aldrig närvarat i skolan, men det omarbetade spelet förser deltagaren med skol-lika aktiviteter. Vårdnadshavaren uttrycker att hon har förhoppningar att erfarenheterna av spelet kommer att främja deltagarens möjlighet att anpassa sig till undervisningsformerna i skolan. Deltagaren återhämtar sig från sin sjukdom och närvarar nu i skolan. Vårdnadshavarna upplever att spelet bidrar till deltagarens lärande. (Chin & Tsuei, 2014)
Pareto, Haake, Lindstöm, Sjöden och Gulz (2012) utför en kvantitativ studie med 47 deltagare. Syftet med studien är att undersöka digitalt matematikspel påverkar elevers motivation och matematiska förståelse. Studien jämför spelets påverkan i olika spellägen, individuellt, samarbete och tävling. Spelet som används är ett digitalt spel som tillåter alla tre spellägen, samarbete och tävlingsläget går att kombinera. Två elever kan exempelvis samarbeta i en tävling mot en dator, eller andra elever. Studiens resultat visar att samarbete och tävling i det matematiska spelet båda är starkt motiverande faktorer, dock inte för alla elever i alla situationer. Tävling är utmanande och starkt motiverande för vissa elever, samtidigt som tävling kan vara av-motiverande för andra elever. Studiens resultat visar även att elever kan positivt engagerade i en tävling, om spelet erbjuder en form av distansering. Elever som använder en Teachable-Agent som representerar deras matematikkunskaper kan delta i skrämmande aktiviteter, med risk för misslyckanden, utan att själv direkt bli involverad.
Curto Prieto, Orcos Palma, Blázquez Tobías och León (2020) utför en kvantitativ studie med 68 deltagare. Syftet med studien är att studera hur det digitala spelet Kahoot inverkar på
21 grundskoleelevers matematikundervisning. Kahoot ger direkt återkoppling till deltagarna och visar även hur andra deltagare presterar. Studien genomförs i tävlingsläge där deltagarna tävlar mot varandra i matematik. Data samlas in genom att deltagarna svarar på en enkät. Enkäten innehåller 12 frågor som besvaras med en 5 gradig likertskala, där 1 representerar ”totally in disagreement” och 5 representerar ” totally in agreement”. I tabellen ned (Tabell 2) presenteras resultatet av två frågor. Båda frågorna har ett övervägande positivt resultat i studien och visar att aktiviteten motiverar deltagarna.
Fråga Poäng
I had fun while learning 4.3 I have increased motivation 3.8
Tabell 2
Tävlingsmoment i matematikundervisningen är en social aktivitet. Deltagarna jämför sina
egna resultat med sina motståndare, att besegra dem eller undvika att själv bli besegrad är yttre motiverande faktorer (Ryan & Deci, 2000). Chin och Tsuei (2014) visar i sin studies resultat att tävlingar i matematikundervisning motiverar elever att lära och delta i undervisningsaktiviteter. Deltagare i studien värderar tävlingen mot sina handledare högt, en av deltagarna motiveras av att jämföra poäng med sin handledare, medan en annan motiveras att utveckla sina strategier i syfte att besegra sin handledare i spelet (Chin & Tsuei, 2014).
Rädslan att förlora i en tävling kan dock ha en negativ inverkan på elevers motivation att delta i matematikundervisning. Pareto, Haake, Lindstöm, Sjöden och Gulz (2012) visar i sitt resultat att elever kan minska denna rädsla genom en distansering till tävlingen, exempelvis med en digital avatar. Denna avatar representerar elevens matematikkunskaper och underlättar deltagande i tävlingar för vissa elever. Ett annat alternativ som Pareto, Haake, Lindstöm, Sjöden och Gulz (2012) presenterar är samarbete i matematikspel och att tävla mot en digital motståndare, vilket visar sig inverka positivt på elevers motivation i matematikundervisningen. Även studien av O'Rourke, Main och Hill (2017) visar att en tävlingsinriktad undervisningsmiljö kan ha en negativ inverkan på elevers motivation i matematikundervisning. Curto Prieto, Orcos Palma, Blázquez Tobías och León (2020) visar dock i sin studie att en undervisningsform som består av ett tävlingsinriktat digitalt spel övervägande uppskattas och motiverar deltagarna.
Likt denna studies upptäckter om variationer i matematikundervisning, är upptäckterna angående tävlingar tvetydigt. Det tycks inte gå att generalisera utifrån denna studies resultat om tävlingars inverkan på grundskoleelevers motivation i matematikundervisning. Det tycks bero på individen, undervisningsmiljön, rädslan att förlora och viljan att vinna.
22
Belöningar. 7 artiklar kategoriseras in i tävlingar (Bilaga 5). Artiklarnas har sitt ursprung
i Taiwan, Turkiet, Schweiz, USA och Kanada. Fyra av studierna är av en kvalitativ metod, två är av en kvantitativ metod och en är av en mixad metod. De artiklar som representerar detta undertema är artikel nummer 1 & 13.
Chin och Tsuei (2014) utför en kvalitativ studie med 3 deltagare. Syftet med studien är att undersöka hur Digital Game Based Learning (DGBL) främjar kroniskt sjuka barns lärande, i en sjukhusmiljö. Deltagarna närvarar inte i skolan, utan är inlagda på sjukhus och handledare närvarar vid DGBL aktiviteterna. Belöningssystemet i spelet omarbetas, tilldelningen av poäng är stigande som motsvarar spelets svårighetsgrad, vilket motiverar deltagarnas engagemang i mer utmanande DGBL aktiviteter. Belöningssystemet har en betydande förstärkande inverkan på deltagarnas motivation att lära. En deltagare uttrycker följande:
”I would like to move one step on the Monopoly board to play in the Kala Forest narrative sharing system and get 10 dollars. Or, I wish I can move 5 steps to play the train game and get 6 dollars. I need 5 more dollars to trade for a gift (lion mask) that I like.” - (Chin & Tsuei. 2014, s.374)
Deltagaren är väldigt upphetsad när har kastar tärningarna och får förflytta sig ett steg. Vid aktivitetens slut uttrycker deltagaren att hen ser fram emot handledarens nästa besök (Chin & Tsuei, 2014).
Barreto, Vasconcelos och Orey (2017) utför en kvalitativ fallstudie med två deltagare. Syftet med studien är att studera deltagarna engagemang och motivation i samband med att spelet Club Penguin används i matematikundervisning. Studiens resultat visar att deltagarna spelar matematikspelet så länge de kan underhålla sitt engagemang, vilket är mellan sju och tolv minuter. Alla deltagarna tycks njuta av att spela Club Penguin, dock inte alltid av att spela de matematikrelaterade spelen. Deltagarna visade ovilja att spela en speciell del av Club
Penguin på grund av det matematiska innehållet i spelet. Genomförandet av denna del ger dock
en belöning, i form av coins. Coins är spelets valuta, den används för att köpa föremål till deltagarnas avatarer i Club Penguin. En del av deltagarna genomförde delen av spelet på grund av att samla in alla coins, trotts att de initialt ogillade delen av spelet. Vidare i studiens resultat jämförs deltagarnas motivation och engagemang till matematikspelet Club Penguin (Barreto, Vasconcelos & Orey, 2017).
Deltagarna spelar tillsammans och turas om att spela. Resultatet visar tydligt att en av de två deltagarna är fast besluten att samla in alla coins på varje spel-nivå, för att bemästra spelet
23 i sin helhet (Barreto, Vasconcelos & Orey, 2017). Denna deltagare spenderade således betydligt mer tid på varje nivå för att lyckas samla in alla coins. Den andra deltagaren nöjde sig istället med att avancera i spelet och endast samla de coins som behövs för att avancera till nästa nivå. Övergripande motiveras deltagarnas spelande av två kompetenser: kompetens att avancera i spelet, och att bemästra alla aspekter och mekaniker i spelet. Deltagarna uppfattar framgång i spelet på olika sätt, dock kan båda deltagarna uppnå sin uppfattade framgång genom att samla coins. En deltagare uppfattade framgång som att avancera i spelet och den andra genom att överkomma alla utmaningar, samla alla belöningar och avancera i spelet. För att kunna samla in alla belöningar behöver deltagaren använda matematiska resurser, i form av en HUD (Heads-Up Display), där exempelvis vinklar, uträkningar och matematiska formler visas. Den deltagare som är besluten att samla in alla belöningar utforskar således mer av spelets matematiska innehåll, och visar tecken på både inre (bemästring) och yttre (belöningar) motivation (Ryan & Deci, 2000).
Belöningar förkommer frekvent som en yttre motiverande faktor i matematikspelen som behandlas i denna studie. Ryan och Deci (2000) håller med Vallerand (2012) om att feedback är påverkar individens uppfattning om sin egen kompetens, som i sin tur påverkar individens motivation. Belöningar i matematikspel inverkar således på grundskoleelevers motivation i matematikundervisning. Chin och Tsuei (2014) visar i sitt resultat att matematikspelets belöningssystem motiverar deltagarnas engagemang i mer utmanande aktiviteter, i spelet. Att samla poäng i matematikspelet motiverar deltagarna att konsekvent återvända till matematikspelet. Barreto, Vasconcelos och Orey (2017) visar dock i sitt resultat att belöningssystemen i matematikspelen inverkar olika på elevers motivation i matematikundervisning. En av deltagarna motiveras att utforska alla delar av matematikspelet tack vare belöningssystemet. Denna deltagare var fast besluten om att samla in alla belöningar som fanns i spelet och var således tvungen att utforska utmanande matematiskt innehåll. En annan deltagare, som inte motiverades till samma grad som den förgående av belöningssystemet, utforskar istället endast det som krävdes för att kunna avancera i spelet (Barreto, Vasconcelos & Orey, 2017).
Matematikspels belöningssystem tycks övervägande ha en positiv inverkan på grundskoleelevers motivation i matematikundervisning. Belöningssystem tycks motiverarar elever olika, beroende på hur eleverna värderar belöningen och uppfattar framgång. Är avancemang i spelet högt värderat tycks eleven utforska minsta möjliga innehåll i spelet, och därmed minsta möjliga exponering för det matematiska innehållet. Hursomhelst så motiverar avancemanget i spelet eleven att engagera sig i matematikundervisningen och måste därför ses
24 som en positiv inverkan på elevers motivation i matematikundervisning. Att värdera insamlande av samtliga belöningar högt motiverar elever att utforska spelinnehåll som är utmanande (Barreto, Vasconcelos & Orey, 2017).
Diskussion
Sammanfattning av huvudresultat
Syftet med denna litteraturstudie är att sammanställa vad aktuell forskning säger om spels inverkan på grundskoleelevers motivation i matematikundervisningen och att besvara frågan: Hur inverkar spel på grundskoleelevers motivation i matematikundervisning? Sammanställningen av aktuell forskning (Bilaga 1) visar att alla former av spel inverkar på elevers motivation i matematikundervisning. Spel motiverar elever genom yttre och inre motivationsfaktorer. Tillfredställelse och variation är de inre motiverande faktorer som är mest frekvent representerade i aktuell forskning. Tävlingsmoment och belöningar är de yttre motiverande faktorer som är mest frekvent representerade i aktuell forskning. Ett enskilt matematiskt spel kan motivera grundskoleelever genom både yttre och inre faktorer.
Resultatdiskussion
Ryan och Deci (2000) skriver om hur olika beteenden motiveras av olika faktorer. De beskriver hur barns möjlighet att ägna sig åt inre motiverande aktiviteter minskar allt eftersom de blir äldre. Skolan är ett bra exempel på en sådan förändring, barn hamnar i en situation där de förväntas ta ansvar för icke-inneboende motiverade aktiviteter. I matematikundervisningen är detta tydligt, i fjärde klass ses ofta en minskad motivation hos eleverna (Skolverket, 2003). Matematiken blir mer abstrakt och elever som inte lyckas förstå den förlorar sin motivation att lära. Enligt Vallerands (2012) är motivation avgörande för att skapa ett meningsfullt liv, speciellt för opassionerade aktiviteter som vi behöver göra i livet, exempelvis gå till skolan.
Spel i matematikundervisningen fungerar som ett flerdimensionellt motiverande verktyg. Denna studies resultat visar att spel i alla former har en motiverande inverkan på elever. Elever motiveras genom yttre faktorer som belöningssystem (Barreto, Vasconcelos & Orey. 2017) och inre faktorer så som intresse (O'Rourke, Main & Hill. 2017). Det tycks inte spela någon roll om spelen är digitala eller analoga, spelen motiverar elever i matematikundervisningen oavsett. Dock motiverar alla spel inte alla elever, lärare behöver välja spel med omsorg och noggrannhet. Fel spel kan istället ha en motsatt inverkan på elevernas motivation (Garneli, Giannakos & Chorianopoulos, 2017) om det exempelvis är för utmanande eller tråkigt.
25 Variationsmöjligheterna med spel i matematikundervisningen tycks vara stora. Spel som anpassar utmaningsnivån efter individen eller möjligheten att välja mellan olika spel med samma matematiska innehåll, för att möta enskilda elevers intresse. Detta är något som inte framkommer ofta i tidigare forskning, resultaten visar istället en övervägande positiv inverkan på elevernas motivation. Dock är flera av dessa studier av experimentell design och pågår under en kortare period. Elever som framgångsrikt genomför en aktivitet som involverar ett spel i skolan vill inte spela samma spel igen (Garneli, Giannakos & Chorianopoulos, 2017). Elever som tvärt om inte lyckas genomföra aktivisten lika framgångsrikt kan istället ägna mer tid åt spelet, eller ge upp (Garneli, Giannakos & Chorianopoulos, 2017). Hade experimenten pågått under en längre tid kan resultaten eventuellt bli annorlunda. Om spelen används rutinmässigt får möjligtvis spelens inre motiverande faktorer en försvagad inverkan på eleverna, eftersom spelen inte längre är tillfredställande.
Sammanfattningsvis har denna studie bidragit med följande. Det finns det stora möjlighet med att använda spel i matematikundervisning. Både för att främja elevers motivation, genom både yttre och inre motivationsfaktorer. Läraren behöver använda spelen på ett genomtänkt sätt och anpassa valen av spel och dess utmaningsnivå individuellt. Att motivera elever genom att göra matematiken rolig och intressant främjar elevers lärande. Därför bör spel användas även om eleverna är mer motiverade att spela spelet för njutnings skull, och inte primärt för det matematiska innehållet.
Metoddiskussion
Metoden som använts i denna studie är en systematisk litteraturstudie och genomförandet av denna studie har brister. Först bristen är datainsamlingen, sökorden är inte tillräckligt genomarbetade för att generera ett heltäckande underlag till litteraturstudien. Sökning S1 (Bilaga 6) skulle kunna utökas med fler synonymer för att generera fler träffar. Sökningen S4 (Bilaga 6) lyckas endast generera 98 träffar, som efter det manuella urvalet reduceras till endast 27 artiklar. Studiens frågeställning kan även vara för smal, forskningsfrågan hade kunnat inkludera attityder för att ge en bredare bild om fördelen med att använda spel i matematikundervisning. Inkluderingskriteriet linked in fulltext begränsar studiens underlag, med en större tillgång till artiklar i fulltext hade denna brist kunnat undvikas. Eventuellt har detta inkluderingskriterium även påverkat studiens resultat, då viktiga forskningsresultat kan ha exkluderats från denna studie. Eftersom de studerade studierna är skrivna på engelska finns även en risk för brister i översättning och att vissa poänger undkommit att upptäckas. Vid ett
26 andra genomförande hade alltså datainsamlingen varit mer noggrann och genomarbetad för att generera ett mer omfattande underlag. Frågeställningen skulle även vara mer inkluderande i frågan om spels inverkan, inte endast riktat in sig på motivation.
Konsekvenser för undervisning
En yttre motiverande faktor som ett belöningssystem i ett spel, kan användas när eleven är ovillig att engagera sig i ett matematikundervisningen (Barreto, Vasconcelos & Orey, 2017). Genom att låta eleven spela ett matematiskt spel, blir spelandet den primära aktiviteten, eleven exponeras dock för matematiska utmaningar som behöver övervinnas för att aktivera belöningssystemet. Att använda tävlingar i matematikundervisning bör göras ytterst försiktigt för att undvika en negativ inverkan på elevers motivation i matematikundervisning (O'Rourke, Main & Hill, 2017). I en god klassrumsmiljö kan dock tävlingar uppskattas av både lärare och elever (Curto Prieto, Orcos Palma, Blázquez Tobías & León, 2020).
Garneli, Giannakos och Chorianopoulos (2017) resultat antyder att variationer får elever att öka sin uppskattning för matematikämnet och bli mer motiverade att delta och engagera sig. Därför kan matematiklärare med fördel inkludera spel i undervisningen, även om det matematiska innehållet inte är primärt. Om eleverna upplever undervisningen som rolig och intressant blir fångas deras intresse (Nabie, 2015) och de blir motiverade att lära. Ett kort spel-avbrott, endast på några minuter i mitten av lektionen, kanske kan motivera eleverna att engagera sig och vara aktiva i den andra halvan av lektionen med.
Vidare forskning
Framförallt har behovet av vidare forskning kring långvariga användning av spel i matematikundervisning framträtt i arbetet med denna studie. 46 % av studierna som sammanställts är av experimentell design och implementerar en ny undervisningsmetod i en undervisningssituation. Att metoden är annorlunda och ny kan påverka inverkan på elevers motivation. Därför rekommenderas vidare studier om spel i matematikundervisning över längre tid.
Referenser
Bai, H., Pan, W., Hirumi, A., & Kebritchi, M. (2012). Assessing the effectiveness of a 3-D instructional game onimproving mathematics achievement and motivation of
27 middleschool students. British Journal of Educational Technology, 43(6), 993-1003. doi:10.1111/j.1467-8535.2011.01269.x
Barreto, D., Vasconcelos, L., & Orey, M. (2017). Motivation and learning engagement through playing math video games. Malaysian Journal of Learning and Instruction (MJLI), 14 (2), 1-21. Hämtad den 23/11-20, från: https://eric.ed.gov/?id=EJ1166723 Chen, Y., Lin, C., Looi, C., Shao, Y., & Chan, T. (2012). A Collaborative Cross Number Puzzle
Game to Enhance Elementary Students’ Arithmetic Skills. The Turkish Online Journal of
Educational Technology, 11(2), 1-14. Hämtad den 23/11-20, från:
https://eric.ed.gov/?id=EJ989008
Chin, J.-C., & Tsuei, M. (2014). A Multi-modal Digital Game-based Learning Environment for Hospitalized Children with Chronic Illnesses. Educational Technology & Society, 17(4), 366–378. Hämtad den 23/11-20, från:
https://web-a-ebscohost- com.db.ub.oru.se/ehost/pdfviewer/pdfviewer?vid=10&sid=68328e2a-b2aa-4fdd-b0c8-a8628e17f9fd%40sdc-v-sessmgr01
Clement, B., Roy, D., Oudeyer, P-Y., & Lopes, M. (2015). Multi-Armed Bandits for
Intelligent Tutoring Systems. Journal of Educational Data Mining, 7(2), 20-48. Hämtad den 23/11-20, från: https://eric.ed.gov/?id=EJ1115278
Curto Prieto, M., Orcos Palma, L., Blázquez Tobías, P., & León, F. (2020). Student
Assessment of the Use of Kahoot in the Learning Process of Science and Mathematics.
Education Science, 9, (55), 1-13. Hämtad den 23/11-20, från:
https://eric.ed.gov/?id=EJ1211896
Dilek,H.,Tasdemir,A., Konca, A.S. & Baltaci, S. (2020). Preschool children’s science
motivation and process skills during inquiry-based STEM activities. Journal of Education
in Science, Environment and Health (JESEH), 6(2), 92-104. DOI:10.21891/jeseh.673901
Eriksson Barajas, K., Forsberg, C. & Wengström, Y. (2013). Systematiska litteraturstudier i utbildningsvetenskap. Vägledning vid examensarbeten och vetenskapliga artiklar. Stockholm: Natur &Kultur.
Garneli, V., Giannakos, M., & Chorianopoulos, K. (2017). Serious games as a malleable learning medium: The effects ofnarrative, gameplay, and making on students’
performanceand attitudes. British Journal of Educational Technology, 48(3), 842-859. doi:10.1111/bjet.12455
Gresse Von Wangenheim, C., Araujo E Silva de Medeiros, G., Missfeldt Filho, R., Petri, G., Da Cruz Pinheiro, F., Ferreira, N., & Hauck, J. ( 2019). SplashCode – A Board Game for Learning an Understanding of Algorithms in Middle School. Informatics in Education, 18(2) 259-280. doi:10.15388/infedu.2019.12
28 Hima, L. R., Nusantara, T., Hidayanto, E., & Rahardjo, S. (2019). Changing in Mathematical
Identity of Elementary School Students Through Group Learning Activities. International
Electronic Journal of Elementary Education, 11(5), 461–469. Hämtad den 23/11-20, från:
https://eric.ed.gov/?id=EJ1222257
Huang, Y., Huang, S., & Wu, T. (2014). Embedding diagnostic mechanisms in a digital gamefor learning mathematics. Education Tech Research Dev, 62, 187-207.
doi:10.1007/s11423-013-9315-4
Johnson, G. (2013). Using Tablet Computers with Elementary School Students with Special Needs: The Practices and Perceptions of Special Education Teachers and Teacher Assistants. Canadian Journal of Learning and Technology, 39(4) 1-12. Hämtad den 23/11-20, från: https://eric.ed.gov/?id=EJ1029332
Keller, T., Hebeisen A., & Brucker-Kley, E. (2018). Integration of children with special needs in mathematics through virtual reality. 5th International Conference on Cognition and
Exploratory Learning in Digital Age, 30-37. Hämtad den 23/11-20, från:
https://eric.ed.gov/?id=ED600589
Leavy, A., & Hourigan, M. (2014). Motivating Inquiry in Statistics and Probability in the Primary Classroom. The AuthorsTeaching Statistics, 37(2), 41-47. Hämtad den 23/11-20, från: http://dx.doi.org.db.ub.oru.se/10.1111/test.12062
Lin, C-H., Liu, E. Z.-F., Chen Y.-L., Liou, P.-Y., Chang, M., Wu, C.-H., & Yuan, S.-M. (2013). Game-Based Remedial Instruction in Mastery Learning for Upper-Primary School Students. Educational Technology & Society, 16 (2), 271–281. Hämtad den 23/11-20, från: http://www.ifets.info.db.ub.oru.se/
Muhrman, K & Samuelsson, J. (2018) Matematikdidaktik och specialpedagogik, åk 4-6. Stockholm: Skolverket
Nabie, M. (2015). Where cultural games count: The voices of primary classroom teachers.
International Journal of Education in Mathematics,Science and Technology, 3(3)
219-229. Hämtad den 23/11-20, från: https://eric.ed.gov/?id=EJ1066367
Nelson-Walker, N., Doabler, C., Fien, H., Gause, M., Baker, S., & Clarke, B. (2013). Instructional Gaming: Using Technology to Support Early Mathematical Proficiency.
SREE Fall 2013 Conference Abstract Template, 1-4. Hämtad den 23/11-20, från:
https://eric.ed.gov/?id=ED563213
Orak, S. & Demirci, C.(2018). Application examples and student views on active learning approach integrated with branches of art. Cypriot Journal of Educational Science. 8(1), 53–65. Hämtad den 23/11-20, från: https://eric.ed.gov/?id=EJ1176994
