Möjligheter med en digital och interaktiv lärresurs i matematik för gymnasieskolan

(1)

Möjligheter med en digital och interaktiv lärresurs i matematik för gymnasieskolan

ur ett elev- och lärarperspektiv

JOHAN BJÖRKLUND OCH EMIL JOHANNISSON

Examensarbete vid MDI

Handledare: Lars Kjelldahl / Jöran Peterson Examinator: Lars Kjelldahl

TRITA xxx yyyy-nn

(2)

(3)

Referat

Under de senaste årtiondena har matematikbokens format inte utveck- lats nämnvärt, man har försökt att blir mer digital genom att skicka med en cd-skiva med digitalt material och för de lägre årskurserna i grundskolan finns det matematikspel. För gymnasielever finns inte mycket interaktivt och digital material idag. Behovet av en ny lärresurs är stort och vi vill med detta arbete utröna vilka funktioner som bör in- gå. Elever och lärare är överlag mycket positiva till utvecklingen och de undersökningar vi tagit del av visar på ökat användande av datorer ute på skolorna. Vi tog fram två gränssnittsskisser med en lärargrupp och en elevgrupp oberoende av varandra. Dessa två skisser sammanfo- gades till en prototyp. Prototypen visades upp för lärare och elever och genom enkäter och intervjuer kunde vi utvärdera funktioner. Vi analy- serade resultatet och kom fram till ett underlag för en digital lärresurs.

Prototypens pedagogiska effekt har inte gått att mäta.

(4)

Abstract

Possibilities with a digital and interactive teaching resource for Upper Secondary School

During the last decades the mathbook’s format has not developed sig- nificantly, the publishers have tried to make it better by enclosing a CD with digital content and for the lower grades it exists a few math games. For Upper Secondary School students, there are few digital re- sources available today. The need for a new teaching resource is of great importance and with we want this master thesis try to determine what functions should be included in a digital teaching resource and how to design a such format. Students and teachers are generally very posi- tive about the evolution and studies has shown that there is a increased use of computers in Swedish schools. We created two interface sketches with a group of teachers and a group of students independently. These two sketches were then merged into a prototype. The prototype was presented to the teachers and the students and through surveys and in- terviews we were able to evaluate the presented functions. We analyzed the results and came up with a basis for a digital teaching resource. The educational efficacy of our protoype has not been possible to evaluate.

(5)

Innehåll

1 Inledning 3

1.1 Bakgrund . . . 3

1.1.1 Uppdragsgivaren . . . 4

1.2 Problemformulering och syfte . . . 5

1.2.1 Frågor från uppdragsgivaren . . . 5

1.3 Målgrupp . . . 5

1.3.1 Plattform . . . 6

1.4 Avgränsningar . . . 6

1.4.1 Frågor från uppdragsgivaren . . . 6

1.4.2 Teknik . . . 6

1.4.3 Uppdelning av arbetet . . . 6

1.4.3.1 Lärarperspektiv . . . 7

1.4.3.2 Elevperspektiv . . . 7

2 Begrepp och teoretisk ansats 9 2.1 Begrepp . . . 9

2.1.1 Läromedel . . . 9

2.1.2 Digital lärresurs . . . 9

2.1.3 IST . . . 9

2.2 Styrdokument . . . 10

2.2.1 Läroplan . . . 10

2.3 Interaktionsdesign . . . 11

2.4 Kognition . . . 11

2.4.1 Emotion . . . 11

2.4.2 Kognitiv modellering . . . 12

3 Metodbakgrund 15 3.1 Designprocessen . . . 15

3.1.1 Tre nivåer av abstraktion . . . 15

3.2 Intervjuteknik . . . 16

3.2.1 Semistrukturerad intervju . . . 16

3.2.2 Fokusgrupp . . . 16

3.3 Prototyp . . . 17

(6)

3.3.1 Funktionsanalys . . . 17

3.4 Personas . . . 17

3.4.1 Lärare . . . 18

3.4.1.1 Bakåtsträvaren, A . . . 18

3.4.1.2 Hänger bara med, B . . . 18

3.4.1.3 Visionären, C . . . 19

3.4.2 Elever . . . 20

3.4.2.1 Alltid efter, X . . . 20

3.4.2.2 Gör det han ska, Y . . . 20

3.4.2.3 Mattesnillet, Z . . . 21

3.5 Etik . . . 21

3.5.1 Under arbetet . . . 21

3.5.2 I programmet . . . 21

4 Förstudie 23 4.1 Marknadsanalys . . . 23

4.1.1 Bonnier Utbildning . . . 23

4.1.2 Natur & Kultur . . . 23

4.1.3 Liber . . . 24

4.1.4 Gleerups . . . 24

4.1.5 Webbaserat material . . . 25

4.2 Förutsättningar på skolorna . . . 26

4.2.1 IT-användande . . . 26

4.2.2 Tekniska resurser . . . 26

4.2.3 Ekonomiska resurser . . . 27

4.3 Dagens lärresurser . . . 27

4.4 Finansiering . . . 27

5 Prototyp 29 5.1 Gränssnittsskiss . . . 29

5.1.1 Lärarperspektiv . . . 30

5.1.2 Elevperspektiv . . . 30

5.1.3 Gemensam prototyp . . . 31

5.2 Elevenkät . . . 32

5.2.1 Undersökningsdeltagare . . . 33

5.3 Funktioner . . . 33

5.3.1 Teori . . . 33

5.3.2 Exempel . . . 34

5.3.3 Uppgifter . . . 35

5.3.4 Diagnos/Prov . . . 35

5.3.5 Extrauppgifter . . . 36

5.3.6 Ledning . . . 36

5.3.7 Lösning . . . 37

5.3.8 Facit . . . 38

(7)

5.3.9 Miniräknare . . . 39

5.3.10 Grafräknare . . . 39

5.3.11 Filmvisare . . . 40

5.3.12 Progressbar . . . 41

5.3.13 Forum . . . 41

5.3.14 E-post . . . 42

5.3.15 Facebookkoppling . . . 42

5.3.16 Sökfunktion/ordbok . . . 43

5.3.17 Genvägar . . . 43

5.3.18 Egen layout . . . 44

5.3.19 Uppläsningsfunktion . . . 44

5.3.20 Poängsystem . . . 45

6 Resultat 47 6.1 Resultat av elevenkäter och samtal med lärare . . . 47

7 Diskussion 51 7.1 Resultatdiskussion av funktionsanalysen . . . 51

7.2 Metoddiskussion . . . 53

7.3 Vidareutveckling . . . 53

8 Slutsatser 55 9 Referenser 57 9.1 Tryckta källor . . . 57

9.2 Källor på internet . . . 58

9.3 Personlig kommunikation . . . 59

Bilagor 59

A Elevenkät resultat 61

B Intervjuunderlag 65

(8)

(9)

Förord

Detta examensarbete har genomförts vid CSC, KTH inom området för människa- och datorinteraktion samt vid Stockholms Universitet inom ramen för programmet Civilingenjör & Lärare. Arbetet utfördes under perioden december 2010 - juni 2011.

Uppdragsgivare har varit Gleerups Utbildning AB.

Vi skulle vilja tacka våra handledare: Anders Gren, Lars Kjelldahl samt Jöran Petersson. Tack till våra kontakter på Gleerups i Malmö; Marcus Ander och Per- Olof Bergmark för deras stöd och hjälp genom arbetet. Ett stort tack till de elever och lärare som ställde upp i användarutvärderingarna och för att ni bidrog med idéer och kloka synpunkter.

Johan Björklund & Emil Johannisson

(10)

(11)

Kapitel 1

Inledning

1.1 Bakgrund

Svenska elevers matematikkunskaper har under de senare åren försämrats, det visar OECD:s internationella studie PISA (Programme for International Student Assess- ment) där svenska elever år 2003 låg över genomsnittet men 6 år senare hamnade de endast på en medelnivå. Och det beror inte bara på att andra länder har blivit bättre - Sverige har blivit sämre (Jalakas, 2011). Det är inte bara internationella undersökningar som visar på detta utan även de matematiska förkunskaperna hos de nyantagna studenterna på civilingenjörsprogrammen på KTH visar på en nedåt- gående trend. Man har sedan 1997 givit samma prov till alla som under hösten börjat på KTH. Mellan 1997-1999 låg lösningsfrekvensen på cirka 55 % och det hade till åren 2002-2008 sjunkit till ungefär 44 % (Brandell, 2010). Det kan finnas många anledningar till varför matematikkunskaperna sjunker däribland förändring i läroplaner, kompetens hos matematiklärarna, skolans resurser och inte minst läro- medlen inom matematik. Kanske kan man med modern teknik utveckla läromedlen från papper och penna och på så sätt stimulera lärandet?

Även från politisk nivå är man intresserad av att digitalisera skolan och i en intervju för tidningen Skolvärlden säger IT-minister Anna-Karin Hatt att ’Datorerna måste de facto användas i undervisningen ... Sverige ska bli världens mest fram- gångsrika digitala samhälle’ (Lundgren, 2011). I tidningen Datorn i skolan skriver Anna-Karin vidare att:

En strategi för IT i skolan och undervisningen måste utarbetas tillsammans, och ägas tillsammans, med skolhuvudmännen. Men den måste också omfatta näringslivet och marknaden. För läromedelsmarknaden är i grunden en kommersiell marknad, och det är inte statens eller någon annans ansvar att börja producera digitala lärverktyg eller läromedel (De första digitala stegen måste kunna tas i skolan, 2011).

Ny teknik har under de senare åren gjort sitt intåg i klassrummen i form av interaktiva skrivtavlor, så kallade IST, och bärbara datorer till både lärare och

(12)

KAPITEL 1. INLEDNING

elever. Lärarna har deltagit i över 3000 projekt, bland annat ITiS, IT i Skolan, där de fortbildats för att bli bättre rustade för att använda datorer i sin undervisning.

Enligt KK-stiftelsens undersökning om nyttan av datorn som pedagogiskt verktyg i undervisningen år 2006 så upplever nära sex av tio lärare att de har stor nytta av datorn som pedagogiskt verktyg och endast en femtedel upplever att de har liten nytta av den. Åtta år innan var siffran fyra av tio som ansågs sig har stor nytta, undersökningarna visar på en uppgående trend (KK-stiftelsen, 2006).

Idén med matematiska spel eller program är inte ny. Texas Instruments, en av de ledande tillverkarna av miniräknare, lanserade år 1976 en miniräknare som inte riktigt var en miniräknare. Namnet var ’Den lille professorn’ och på framsidan såg man en professor som satt försjunken i en bok. Den såg ut som en miniräknare med knappsats och display, men istället för att lösa matematiska problem så hade den över 16 000 lagrade uppgifter av olika svårighetsgrad som användaren skulle mata in svaret på. Under 70- och 80-talet sålde den bra i stora delar av världen. Den lille professorn fick dock utstå kritik för att om man räknade fel så visade den endast EEE och gav ingen annan feedback (Retroland, 2011).

KK-stiftelsen har också gett ut rapporten ”Att ge bort kunskap gratis” där VD:n Madeleine Caesar skriver:

Vi har under ett antal år sett en stadigt ökande användning av e- lärande, men där IT i stor utsträckning bara varit ett verktyg i den tra- ditionella undervisningen. Nu står vi inför ett nytt skede i utvecklingen, som kommer att påverka både hur läraren arbetar och hur undervisningen är organiserad (KK-stiftelsen, 2007).

Och det är här vårt examensarbete tar vid.

1.1.1 Uppdragsgivaren

Gleerups Utbildning är en av Sveriges ledande aktörer inom läromedel, kurslittera- tur och kompetensutveckling. Företaget grundades 1826 och har sitt säte i Malmö där de i nära samarbete med lärare och skolledare utvecklar verktyg för framgångs- rikt lärande. Gleerups utvecklar läromedel från förskola till högskola. För gymnasiet och inom matematik, den målgrupp vi riktar oss mot, är Exponent-serien de läro- böcker som förlaget ger ut.

Förutom läromedel med varumärket Gleerups innefattar Gleerups Utbildning även Epago som erbjuder kompetensutveckling för lärare och skolledare och Kråke som är en barnboksklubb (Gleerups, 2011).

Initiativet till detta samarbete skedde genom att vi tog kontakt med Gleerups och har själva arbetat fram vår specifikation för arbetet med utgångspunkt från en rad frågeställningar från dem. På grund av Gleerups geografiska läge i Malmö har vi mestadels arbetat på egen hand och kontakten med dem har skett via e-post och telefon samt något enskilt möte.

4

(13)

1.2. PROBLEMFORMULERING OCH SYFTE

1.2 Problemformulering och syfte

Syftet med detta examensarbete är att undersöka och ta fram ett underlag för ett nytt format till en digital och interaktiv läroresurs i matematik som kan ge lärar- na ett bättre verktyg i sin undervisning och eleverna en intressant och effektivare lärsituation.

Målet blir att skapa en prototyp i vilken nya funktioner kan presenteras och sedan utvärdera dessa samt undersöka hur mottagliga skolan är för denna nya teknik.

1.2.1 Frågor från uppdragsgivaren Från Gleerups fick vi följande frågor:

1. Hur ser den ideala interaktiva e-matteboken ut, som kombinerar det bästa från pappersboken med bra datorbaserat innehåll?

2. Vilken teknik/standard kommer att bli vanligast framöver för den sortens interaktiva e-böcker? Går det att utgå från pdf-formatet, som är det format som vi trycker böcker från idag? Alternativt, har Adobe InDesign möjlighet att exportera i något vettigt format?

3. Hur fungerar den interaktiva e-matteboken i undervisningen? Vill lärare och elever ha allt i datorn, eller vill man även i fortsättningen ha pappersbok + datormaterial (frågan är relevant bara för de skolor som kör ’1 to 1’, dvs. en dator till varje elev)?

4. Om man testar boken live, finns det möjlighet att använda jämförelsegrupper som arbetar med konventionella läromedel?

5. Vilken typ av stöd behöver läraren för sina egna genomgångar, på interaktiv skrivtavla t.ex.?

1.3 Målgrupp

Den prototyp som ska arbetas fram kommer att vara riktad mot gymnasie- och komvuxelever som läser den blivande kursen matematik 3c, idag matematik C, och de lärare som kommer att undervisa i denna kurs. Denna nya form av läromedel kommer även lämpa sig för distanskurser vilket gör elever som läser på distans och deras lärare till potentiella målgrupper.

Vi valde denna kurs för att det är många nya begrepp som introduceras där- ibland derivata där ett digitalt interaktivt hjälpmedel skulle kunna bidra till att öka förståelsen. Ett annat skäl att välja just denna kurs är att samtliga kurser då rapporten skrivs görs om till den nya läroplanen och för att kunna använda oss av befintligt material var matematik C den kurs som minst ändrade sitt innehåll.

Detta är dock inte en begränsning för vår lärresurs utan den kommer att kunna modifieras för att användas för flera olika matematikkurser.

(14)

KAPITEL 1. INLEDNING

1.3.1 Plattform

I ett inledande moment av examensarbetet tittade vi på möjligheten att utveckla en programvara för IST och vi hade tät kontakt med flera tillverkare. Det visade sig att IST var vanligare på lägre stadier och att gymnasieskolan inte satsat på den tekniken. Desto fler har tillgång till dator i gymnasieskolan; 67 % av eleverna har tillgång till egen dator och 33 % har tillgång till gemensam ute på gymnasieskolorna (KK-stiftelsen, 2006).

Den plattform vi beslutade inrikta oss på är bärbara datorer som i dagsläget fungerar bäst med den form av inmatning som en lärresurs kan kräva samt att bärbara datorer är vanliga ute på skolorna. Prototypen kommer att vara nät- eller webbaserad som ska kunna bli plattformsoberoende så att den i framtiden skulle kunna fungera på t.ex. läsplattor.

1.4 Avgränsningar

Med tillstånd från Gleerups har vi använt färdigt innehåll i form av teori, exempel, uppgifter och facit från deras digitala tryckmaterial till böckerna Exponent C (Gennow, Gustafsson & Silborn, 2004). Vi har således inte fokuserat på det pedagogiska innehållet i texterna eller uppgifterna utan använt färdigt material. Utöver det färdiga materialet har vi gjort egna ledningar och lösningar, vi har inte fokuserat på att de nödvändigtvis ska vara korrekta i innehållet, de är med i illustrativt syfte. Vi kommer att fokusera på skapa pedagogiska funktioner och skapa ett bra användargränssnitt.

1.4.1 Frågor från uppdragsgivaren

Av de fem frågor vi fick från uppdragsgivaren valde vi att fokusera på de frågor som inte går in på detaljer; fråga 1 och 3 som berör formatet i stort. De frågor som rörde tekniska lösningar såsom vilket program det ska göras i och vilket format som ska användas berör vi endast ytligt. Vi kommer inte heller utvärdera hur eventuella användartester ska utformas.

1.4.2 Teknik

Vi kommer inte fokusera på teknik för backend-systemet såsom databas eller hård- vara för vår prototyp utan i de flesta fall kommer vi använda hårdkodad data. Där det är möjligt att få en helt interaktiv och dynamisk funktion kommer vi att implementera detta. I slutsats och diskussion kommer vi beröra tekniska lösningar men vi kommer inte ingående att studera dem.

1.4.3 Uppdelning av arbetet

I början av processen med att ta fram prototypen valde vi att arbeta efter gemensamma frågeställningar till både elever och lärare, där frågorna var öppet for-

6

(15)

1.4. AVGRÄNSNINGAR

mulerade för att få så öppna svar som möjligt. Johan intervjuade lärare och Emil intervjuade elever och för att inte influeras av varandra, tog vi fram varsin gräns- snittsskiss. Vi var måna om att hålla arbetet dolt för varandra i början för att inte påverkas av de eventuellt olika resultat vi kunde få. Vi ville att de första gräns- snittsskisserna skulle vara det lärarna respektive eleverna verkligen efterfrågade.

Först därefter presenterade vi dessa för varandra och arbetade fram en gemensam prototyp. Johan fick huvudansvaret och skrev det mesta av kapitel 2 och Emil fick huvudansvaret och skrev det mesta av kapitel 3 och de övriga textavsnitten har skrivits tillsammans med kontinuerliga avstämningar. Vi har sedan korrekturläst varandras texter och försökt skapa ett sånt bra flyt som möjligt i texten.

1.4.3.1 Lärarperspektiv

Johan arbetade endast med lärare i början och tog fram en första gränssnittsskiss ur ett lärarperspektiv. Det var sedan Johan som skötte kontakten med lärarna. I det fortsatta arbetet var båda aktiva med lärarna. I utvärderingen av funktionerna har Johan haft ansvar för och skrivit om lärarperspektivet.

1.4.3.2 Elevperspektiv

Emil arbetade endast med elever i början och tog fram en första gränssnittsskiss ur ett elevperspektiv. Det var sedan Emil som skötte kontakten med eleverna. I det fortsatta arbetet var båda aktiva med eleverna. I utvärderingen av funktionerna har Emil haft ansvar för och skrivit om elevperspektivet.

(16)

(17)

Kapitel 2

Begrepp och teoretisk ansats

2.1 Begrepp

2.1.1 Läromedel

Begreppet läromedel syftar på ett pedagogiskt hjälpmedel som används inom undervisning. Tidigare var läromedel närmast synonymt med lärobok men har under senare tid kommit att innefatta t.ex. nätbaserad information, filmer och ljudinspel- ningar (NE, 2011).

Det finns idag ingen kontroll på läromedel eller några regler som bestämmer vad de ska innehålla eller hur de ska vara utformade utan aktörerna inom läromedel arbetar helt under kommersiella villkor (Ander, 2011). Detta styrks i Anna-Karin Hatts intervju (De första digitala stegen måste kunna tas i skolan, 2011). Det finns ett antal läromedelsförlag som arbetar fram kommersiella produkter men på senare tid har även olika former av gratismaterial dykt upp på nätet, i synnerhet två varianter, reklamfinansierat eller av ’wiki-format’ där användare delar med sig av eget material för att få tillgång till och förbättra andras material.

2.1.2 Digital lärresurs

Termen digital lärresurs är den term vi använder som en samlingsbeteckning för IT-baserade och digitala läromedel. Det som främst skiljer en lärresurs mot tradi- tionella läromedel är att de ofta är multimodala, dvs. att kommunikationen kan ske med både text, bild och ljud. Lärresurser kan även vara av interaktiv typ, inbjuda användaren till interaktion och sedan ge feedback på de handlingar som användaren utfört (Digitala lärresurser - möjligheter och utmaningar för skolan, 2007).

2.1.3 IST

IST eller interaktiv skrivtavla benämns ofta efter några av de tillverkare som finns;

SMART board, CleverBoard ActivBoard, TeamBoard, med flera (Natur och Kultur, 2011). En IST är en stor skärm, ofta projicerad, där läraren direkt på skärmen kan

(18)

KAPITEL 2. BEGREPP OCH TEORETISK ANSATS

interagera med materialet med hjälp av vanliga pekdon eller digitala pennor. Det är en interaktiv version av en griffeltavla eller en whiteboard med fördelar som att man kan spara och hämta tillbaka en tidigare tavla eller spara den som PDF samt visa film och bilder. Det finns också speciella programvaror man kan köra för att förklara olika moment däribland areabegrepp och funktioner. Studier visar på att en IST i klassrummet stimulerar lärandet i matematik (Gustafsson, 2009).

2.2 Styrdokument

2.2.1 Läroplan

Skollagen, gymnasieförordningen, läroplanen, examensmål och ämnesplanen är styrdokument för gymnasieskolan som regeringen beslutar om. Från och med den 1 juli 2011 kommer den nya skollagen att tillämpas och den innehåller övergripande mål för utbildning inom alla skolformer. Vårt arbete kommer att utgå från de styrdokument som kommer att tas i bruk hösten 2011.

I läroplanen beskrivs synen på kunskap, utveckling och lärande men även gymna- sieskolans värdegrund och uppdrag samt riktlinjer och mål för arbetet. Examensmå- len är programspecifika och har som uppgift att knyta samman programmens ämnen till en helhet och därmed se till att undervisningen i varje enskilt ämne skall präglas av vilket program eleven läser och bidra till att eleverna når programmålen.

Ämnesplanen är det som bestämmer innehållet i en kurs och därmed styr undervisningen. De ämnesplaner som vi har använt oss av för detta examensarbete är de för matematik 3c för gymnasieskolan. Den kursen är riktad mot de som läser de naturvetenskapliga och tekniska programmen. Kursens innehåll skiljer sig endast i små detaljer mot den kurs som heter matematik 3b vilken är riktad mot övriga gymnasieprogram (Skolverket, 2011a).

Ämnesplan Matematik 3c

Kursen behandlar många för eleverna helt nya begrepp däribland bevis för cosinus- och sinussatsen samt derivatans definition. Med derivatabegreppet följer även många andra matematiska formuleringar och beskrivningar såsom polynom, integraler samt talet e. Ur kunskapskraven för betyg E finns följande stycke:

Eleven kan formulera, analysera och lösa matematiska problem av enkel karaktär. Dessa problem inkluderar ett fåtal begrepp och kräver enkla tolkningar. I arbetet gör eleven om realistiska problemsituationer till matematiska formuleringar genom att tillämpa givna matematiska modeller. Eleven kan med enkla omdömen utvärdera resultatets rimlig- het samt valda modeller, strategier och metoder.

Eleven kan föra enkla matematiska resonemang och värdera med enkla omdömen egna och andras resonemang samt skilja mellan giss- ningar och välgrundade påståenden. Dessutom uttrycker sig eleven med

10

(19)

2.3. INTERAKTIONSDESIGN

viss säkerhet i tal och skrift med inslag av matematiska symboler och andra representationer (Skolverket, 2011b).

Dessa båda stycken visar på vilken viktig roll problemlösning har i undervisningen samt att lära eleven att kritiskt granska och värdera sina resultat.

2.3 Interaktionsdesign

Interaktionsdesign kan beskrivas som att man designar produkter att hjälpa män- niskor kommunicera och interagera i deras arbets- och vardagsliv (Sharp, Rogers &

Preece, 2007) eller att det är processen när man inom givna ramar skapar, formar och bestämmer alla användarorienterade kvalitéer (strukturella, funktionella, etiska och estetiska) för en digital artefakt för en eller flera användare/kunder (Löwgren

& Stolterman, 2007).

2.4 Kognition

Kognition har en central roll i vårt arbete med att utveckla en digital lärresurs i allt ifrån layout och andra designbeslut till hur verktyg och funktioner ska byggas upp för att tillfredsställa användarens behov på bästa sätt. Kognition kan förklaras som de mentala processer som hanterar kunskap och information såsom uppmärksam- het, minne, inlärning, medvetande, språk samt beslutsfattande och problemlösning (Sharp, Rogers & Preece, 2007).

De flesta av dessa kognitiva processer är oberoende av varandra, dock så är många samtidigt aktiva då en given aktivitet utförs. Ett exempel på detta kan vara då en elev studerar inför ett matematikprov, eleven måste ta till sig information, läsa texten, uppfatta innehållet, reflektera till annat eleven lärt sig, tänka på det och till sist försöka att minnas det denne läst.

2.4.1 Emotion

Det finns flera saker som påverkar hur de kognitiva processerna fungerar, kognition är själva tänkandet och emotion de känslor som finns i kroppen. Teorier om emotion används för att förklara människors gensvar och användning av interaktiva produkter. En av de mest framträdande teorierna är Donald Normans som använder sig av begreppet ’emotionell design’. Han menar att vår emotionella tillgivenhet och engagemang med en interaktiv produkt är lika viktiga som hur lätt den är att för oss att använda (Norman, 2005).

För all tankeverksamhet går det åt något som man kan kalla för mental energi som begränsar hur mycket man kan orka med att lära sig under en dag. Känslor kan tömma en på denna energi eller ge ork och motivation att orka lite till. Exempel på känslor som kan tömma kroppen på denna mentala energi kan vara:

• Tristess, oro, rädsla, sorg, irritation, osäkerhet

(20)

KAPITEL 2. BEGREPP OCH TEORETISK ANSATS

Känslor som kan påverka en positivt kan vara:

• Glädje, framgång, gemenskap, intresse, stolthet

Känner man sig tom på mental energi får man svårt att koncentrera sig och de kognitiva processerna kommer att försämras. Ett bra eller dåligt gränssnitt kan påverka den mentala energinivån genom att påverka våra känslor, ett dåligt gräns- snitt kan skapa frustration, irritation, tristess och osäkerhet däremot kan ett bra gränssnitt bidra till glädje, trygghet och framgång. Här kommer den kognitiva ve- tenskapen in som ett redskap för att ta reda på hur tankeprocesserna går till och hur en programvara eller en hemsida skall designas för att förmedla dessa sinnes- stämningar. Det kan ske genom att skapa en trygghet genom kontinuerlig feedback till användaren från systemet såsom batteritiden på en bärbar dator eller en status- bar under en installation. Får användaren ingen feedback under installationen vet denne inte om installationsprogrammet hängt sig (Sharp, Rogers & Preece, 2007).

2.4.2 Kognitiv modellering

Vid kognitiv modellering använder man sig av olika metoder för att förutspå hur en användare kommer att uppträda. En användare utvecklar kunskap om hur den interagerar med ett system och, till en viss grad, hur systemet fungerar. Dessa två sorters kunskap hos användaren brukar oftast ses som dennes mentala modell. Ju mer en användare lär sig om ett system och hur det fungerar desto mer utvecklas den mentala modellen (Sharp, Rogers & Preece, 2007). Begreppet mentala modeller kan definieras som ’våra konceptuella uppfattningar om hur saker fungerar’ (Nor- man, 2002). Ett exempel på hur förvånansvärt ofta man använder sig av inkorrekta mentala modeller kan vara följande: en person skall gå över ett övergångsställe eller står och väntar på en hiss, hur många gånger kommer personen att trycka på knappen för övergångsstället eller hissen? De flesta trycker minst två gånger. Frågar man dessa personer om varför de trycker mer än en gång, svarar de att de tror att ljusen kommer att slå om fortare eller att hissen kanske kommer snabbare (Sharp, Rogers & Preece, 2007).

Även om användningen av tekniska apparater och andra elektroniska hjälpmedel har ökat enormt de senaste årtiondena så har de flesta användare av dessa en väldigt grund mental modell, och har ingen egentlig förståelse hur de fungerar. De flesta använder internet dagligen men väldigt få användare vet egentligen hur det fungerar eller hur ett e-post kan komma fram till rätt person. Detta skapar en stor utmaning för designers inom just människa-datorinteraktion då designern ofta har en djupare mental modell än användaren. Donald Norman menar att en användare interagerar med system utifrån dennes egna mentala modell snarare än hur designern har tänkt att systemet skall användas (Norman, 2002).

Inom MDI gör man ofta en uppdelning enligt modellen: designern, användaren och systemet. Designerns mentala modell kan kallas för den konceptuella modellen och är den ursprungliga modellen av hur systemet skall se ut och fungera. Designern utformar utifrån denna modell systemet och har ingen möjlighet att kommunicera

12

(21)

2.4. KOGNITION

med användaren direkt utan den kommunikationen sker genom det färdiga systemet och dess gränssnitt samt manualer och hjälpfunktioner i programmet. Utifrån den bilden som ges till användaren skapar slutligen denne en egen mental bild om hur systemet fungerar. Det är när dessa två bilder inte överensstämmer tillräckligt bra eller har vissa förödande skillnader som användaren kan få svårigheter att använda systemet på önskvärt sett.

Det ideala i ovanstående process är om användarens mentala modell överens- stämmer med den konceptuella modellen, vilket i många fall säkert är möjligt med tillräckligt mycket hjälp och inlärning. Dock finns i verklighetens vardag ett allmänt motstånd motl att behöva läsa instruktionsböcker och använda hjälpfunktioner. Al- ternativet till detta är att låta systemen vara mer transparenta vilket ger använ- daren möjlighet att se underliggande lager av funktionalitet. För att uppnå denna transparenta design bör man tänka på att:

• Ge användbar feedback då användaren matar in information i systemet

• Eftersträva efter att systemen är lätta att förstå och att interaktionen skall vara på intuitiva sätt

(Sharp, Rogers & Preece, 2007).

Exempel på transparentitet i system kan vara formulär där exempeluppgifter redan är ifyllda eller där det på något annat sätt visas för användaren hur systemet kan användas och vad som förväntas av användaren att mata in för information.

I de flesta e-postprogram har man stor transparitet när man skickar ett e-post och programmet säger: Kontaktar e-postserver, loggar in, skickar meddelande och meddelande skickat.

(22)

(23)

Kapitel 3

Metodbakgrund

3.1 Designprocessen

Det går inte riktigt att mäta bra design och det finns inga checklistor att följa.

Att designa en digital artefakt är oftast att skapa något nytt och det är inte som att lösa ett matematiskt problem där det kan finnas ett facit med rätt svar. Det är upp till designerns omdöme att skapa något vettigt och det är en mängd beslut som måste tas. Designprocessen börjar så fort designern börjar blir introducerad för projektet eller börjar tänka på det utifrån de specifikationer som finns. Det enda man kan säga säkert om designprocesser är att varje designprocess är unik (Löwgren

& Stolterman, 2007).

Designprocessen påverkas inte bara av grundförutsättningar utan tre saker som spelar stor roll är designern själv, hur mycket tid som finns till förfogande och hur stora resurser som finns (Löwgren & Stolterman, 2007). I vårt fall så är vi två designerns och i princip inga resurser förutom vår egen tid som även den är begränsad inom den tidsram som arbetet sker. Det som kommer att påverka processen är vårt samarbete och våra separata designidéer. En vanlig roll i ett dylikt projekt är en artist som ansvarar för den grafiska designen. I vårt projekt är det Johan som är mest intresserad av det. Men att prototypen blir estetiskt tilltalande är inget vi kommer fokusera på.

3.1.1 Tre nivåer av abstraktion

En designprocess kan i början delas upp i tre nivåer av abstraktion:

• Vision

• Specifikation

• Operativ bild

Dessa tre nivåer påverkar varandra under projektets gång och de kan alla ändra utseende under resans gång. I början finns visionen oftast bara i huvudet på designern, kanske som flera olika lösningar. När den operativa bilden börjar ta form

(24)

KAPITEL 3. METODBAKGRUND

sker det oftast i form av bilder eller skisser. Ju längre in i projektet man kommer desto tydligare blir den operativa bilden. Det är också den operativa bilden som får den viktigaste rollen då den kommunicerar visionen. En ändring i någon av de tre nivåerna påverkar de andra två. När den operativa bilden är tillräckligt tydlig tar man beslut som bekräftar specifikationen och man kan sedan börja implementera den. Arbetet är inte linjärt från vision, via operativ bild, till specifikation. Beroende på hur många som är inblandade i projektet så blir komplexiteten olika. En liten förändring av den grafiskt ansvarige kan påverka arbetet för programmeraren stort (Löwgren & Stolterman, 2007).

3.2 Intervjuteknik

En intervju kan ses som ett samtal med ett syfte (Sharp, Rogers & Preece, 2007).

Intervjumetoden erbjuder stor flexibilitet på ett helt annat sätt än en enkät. En skicklig intervjuare kan få nya idéer, känna av nyanser i svar i form av mimik och komma med följdfrågor. Risken för skevheter, eller bias, i svaren är stor då intervjuaren kan höra det svar han eller hon vill höra. Att sammanställa svaren till något kvantifierbart kan också vara svårt om intervjuaren har kommit för långt ifrån frågeställningen. En intervju tar också mycket tid i anspråk av både intervjuaren och respondenten. Att förbereda sig inför en intervju tar minst lika mycket tid i anspråk som för en enkät (Bell, 2009).

Beroende på vilken intervjustrategi man ska använda beror på vilket svar man söker. Om målet är att få svar på hur användare reagerar på en ny design är en informell och öppen intervju bäst. Men ska man gå in på en detalj i samma design kan en mer strukturerad intervju vara bättre eller en enkät (Sharp, Rogers & Preece, 2007).

3.2.1 Semistrukturerad intervju

En semistrukturerad intervju skiljer sig från den strukturerade på så sätt man inte nödvändigtvis ta med alla frågor eller ta dem i samma ordning. Under informations- insamlingsfasen är en intervju mellan den strukturerade och den ostrukturerade den vanligaste. Men det är en fördel att ha vissa ramar klara inför intervjuerna (Bell, 2009).

3.2.2 Fokusgrupp

Fokusgrupp eller gruppintervju är ett alternativ till att intervjua respondenterna en i taget. En fokusgrupp brukar fokusera på en frågeställning och deltagarna brukar ha liknande egenskaper, t.ex. att alla läser samma kurs i matematik. Det är viktigt när man håller i en fokusgrupp att man tar hänsyn till svaga och starka individer så att man inte går miste om viktig information (Bell, 2009).

16

(25)

3.3. PROTOTYP

3.3 Prototyp

Man brukar säga att användare inte kan säga vad de vill ha, men om de ser något och använder det så kommer de snart veta vad de vill och inte vill ha. När man hör ordet prototyp tänker många på en modell i en mindre skala eller ett program som hänger sig ganska snabbt. Men en prototyp kanske också vara ett papper med ritning, en videosnutt eller en nästan färdigt program. En prototyp är bra för att visa användare och beställare hur det är man tänker. Man brukar börja med en ’low- fi’, en enkel modell på papper eller kanske i trä och sedan stegvis itterera sig fram till mer avancerade modeller. En prototyp brukar ofta kräva en rad kompromisser sällan fungerar alla funktioner i en prototyp (Sharp, Rogers & Preece, 2007).

Det finns många olika sätt att arbeta fram en prototyp. Ett vanligt sätt är en brainstorming som är en associativ metod och mycket välkänd där man med hjälp av en grupp människor genererar ideér och samlar ihop dessa och gör det tillgängligt för fortsatt användning. En viktig del i brainstorming är att ingen får kritisera en annan idé - man skriver ner en idé/funktion per papper. Vidare kan man ta fram gränssnittsskisser på papper så att man lättare kan beskriva sin idé, dessa skisser kan man sätta ihop till en historia likt en seriestripp för att mer ingående förklara hur de ska användas (Löwgren & Stolterman, 2007).

3.3.1 Funktionsanalys

Att utvärdera funktionerna i en prototyp är ett viktigt steg. Först börjar man med att namnge varje funktion, sedan klassificera dem i fyra steg. Nödvändig (N) för en funktion som programmet inte klarar sig utan, önskvärd (Ö) för en funktion som man vill ha med men inte nödvändigtvis direkt, oönskad (O) för en funktion som inte tillför något och slutligen okänd (?) för en funktion som man kanske inte har bestämt eller förstår värdet av (Löwgren & Stolterman, 2007). Vi valde dessutom att vidareutveckla klassificeringen genom att sätta + eller - för på de önskvärda för att kunna rangordna dem lättare.

3.4 Personas

Personas (Cooper, 1999) är ett verktyg som används för att ge ett ansikte till de användarprofiler man skapar inför en utvecklingsprocess. Genom personas ser man till att personifiera de egenskaper som finns hos typiska användare och kan därför använda dessa modeller för användare vidare i processen. Dessa persona ska bygga på information som samlas in om målgruppen genom t.ex. intervjuer. Dessa fiktiva användare innefattar beskrivningar om dennes förmågor, attityd, uppgifter miljö och/eller andra egenskaper som kan påverka hur en person interagerar med produkten. Dessa egenskaper definieras av en unik uppsättning mål för varje persona (Sharp, Rogers & Preece, 2007).

Vi har valt tre lärarpersonas; Bakåtsträvaren (A), Hänger bara med (B) och Visionären (C) samt tre elevpersonas; Alltid efter (X), Gör det han ska (Y) och

(26)

Mattesnillet (Z). I resultat och diskussion kommer vi referera till dem med sin bokstav.

3.4.1 Lärare

3.4.1.1 Bakåtsträvaren, A Arne 63 år

Arne arbetar på en kommunal skola strax utanför Stockholm där han arbetat sedan 1989 och han trivs bra. Han är en omtyckt lärare både bland kollegor och elever, fast vissa tycker han är lite gammaldags. Han har sitt rum som han har haft sedan han började arbeta på skolan och där står pärmar prydligt uppradade på hyllorna och det är ordning och reda på skrivbordet. I hörnet på skrivbordet finns en datorskärm som mest står och samlar damm. Är det något som han verkligen måste använda datorn till så brukar be om hjälp av Patrik, en kollega från rummet bredvid, annars finns det mesta som Arne behöver i hans pärmar.

Undervisningen brukar ske genom katederundervisning där Arne börjar lektionen med en genomgång på tavlan av det som är aktuellt för dagen och sedan får eleverna räkna själva i läroböckerna och räcka upp handen då de behöver hjälp så går han runt och hjälper till. Vid betygssättningen sneglar han fortfarande på normalfördelningskurvan och håller kvartssamtal med eleverna.

Skolan som Arne arbetar på är en stor gammal fin stenbyggnad som ligger be- lägen i ett område där mesta delen av elevunderlaget kommer från akademikerhem och övre samhällsklasser. Sin fritid tillbringar han gärna i en hängmatta på sitt landställe och lyssnar på jazzmusik. Han samlar även på antika leksaker och reser ofta runt landet för att besöka loppmarknader och auktioner.

Mål i sin lärarroll:

• Se till att eleverna lär sig det som står i boken

• Ha ordning i klassrummet

• Se till att eleverna klarar läxförhör och proven

3.4.1.2 Hänger bara med, B Peter 40 år

Peter är i grunden utbildad civilingenjör och har arbetat som det några år innan han skolade om sig till lärare. Han jobbar på en kommunal skola i Västerås som tydligt märker av konkurrensen från omkringliggande friskolor och de har börjat ett arbete med att försöka profilera. Profileringsarbetet för att locka fler elever började med att låta de elever som läser naturvetenskapliga programmet få en egen bärbar dator som hjälpmedel till undervisningen.

I sitt klassrum har Peter nyligen fått in en projektor till vilken han kopplar sin bärbara dator och visar upp bilder, uppgifter och exempel från internet. Han har

18

(27)

3.4. PERSONAS

börjat använda sig lite av det gratismaterial som finns att tillgå och tycker själv att det piggar upp undervisningen.

Peters lektioner är ganska klassiska med genomgångar och sedan får eleverna räkna själva. Blir det många frågor om samma saker tar han upp problemet på tavlan eller genom att använda sig av sin bärbara dator och projektor. Som en rolig sak i veckan brukar han på fredagslektionen ge ut ’veckans kluring’ som han letar upp på nätet och låter eleverna lösa under lektionen. Eleverna tycker Peter är rätt ok som lärare men att han är lite dålig på att hålla ordning i klassrummet.

Peter bor nära skolan i ett radhus tillsammans med sin fru och två barn, familjen har en Golden Retriver vid namn Hugo. Han har precis köpt en iPhone som han, enligt sin fru, lägger lite för mycket tid med att sitta och fixa med.

• Se till att eleverna når upp till ämnesmålen

• Vill att eleverna ska tycka att matematik är roligt 3.4.1.3 Visionären, C

Angelica 30 år

Angelica är en nyutexaminerad lärare som arbetar på en friskola i Stockholms innerstad som har profilerat sig som IT-skola. Alla elever får egen dator och de används som produktionsverktyg i all undervisning. I klassrummen finns det till- gång till trådlöst internet, projektorer och IST. De flesta av skolans läroböcker är i digitalt format och skolan använder sig även av en lärplattform där lärarna kan kommunicera med både elever och föräldrar men eleverna kan kommunicera sinse- mellan. Eleverna på denna skola kommer från spridda delar av Stockholmsområdet, skolan är populär och profilerad vilket har lockat en hög grad it-intresserade elever.

Undervisningen planerar Angelica noga och hon ägnar stor tid till att leta och skapa digitalt material till sina teorigenomgångar och uppgifter. Hon utgår alltid från ämnesmålen då hon planerar sina lektioner snarare än att följa läroböckernas upplägg.

Angelica tycker att det är viktigt att leta upp eller hitta på räkneexempel och uppgifter med verklighetsanknytning. Hon brukar arbeta med småprojekt där eleverna får arbeta i mindre grupper och lösa en uppgift över en hel lektion. Hennes engagemang har fått henne att snabbt bli en mycket omtyckt lärare av både elever och kollegor.

Hon sitter med i en utvecklingsgrupp för forskning inom matematik.

• Se till att eleverna uppnår ämnesmålen

• Bidra till ökad förståelse inom matematik med hjälp av interaktiva läromedel

• Digitalisera matematikundervisningen

(28)

3.4.2 Elever

3.4.2.1 Alltid efter, X Annelie 17 år

Annelie bor med sin frånskilda mamma och två yngre syskon i liten hyreslägen- het i en förort till Göteborg, varannan helg är hon sin pappa. Mamman jobbar som undersköterska inom landstinget och pappan hoppar mellan ströjobb i byggbran- schen. Annelie får ofta hjälpa till hemma och ta hand om småsyskonen. Båda hennes föräldrar har svårt med att hjälpa till när hon har frågor kring sina läxor, de hade själva ganska svårt i skolan. När hon får lite tid över tittar hon på modeprogram på TV, surfar bloggar och drömmer om snygga kläder. Hon brukar också sitta med ritprogrammet ’MS Paint’ och göra små konstverk hon inte visar för någon.

I skolan har hon alltid haft det svårt, dels tycker hon att det är jobbigt att läsa högt då det ofta blir fel och hon räcker aldrig upp handen eftersom killarna i klassen gärna påpekar när hon har fel. När det kommer till matematik så har hon alltid svårt med även de enklaste uppgifterna. På bild- och hantverkslektionerna skiner hon dock upp och presterar bra. I synnerhet när hon får använda bildbehandlings- programmen på skolans datorer trivs hon.

Mål i skolan

• Kämpar för att få slippa få IG

• Vill bli designer

3.4.2.2 Gör det han ska, Y Kalle 16 år

Kalle bor med sin äldre bror och sina två föräldrar i ett villaområde med ganska små hus i närheten av Stockholm. Han har ett eget rum och brukar få ärva broderns saker, framför allt hans fina datorer som sällan blir gamla innan brodern måste ha en ny. Pappan jobbar som konsult och mamman som förskolelärare. På fritiden spelar Kalle ganska mycket tennis och fotboll när han inte spelar framför datorn.

Kalles mamma tycker han spelar alldeles för mycket, men så länge det går bra i skolan så klagar hon inte. Och det tror hon att det gör.

Kalle är trevlig och snäll säger de flesta lärare, han kommer i tid och har nästan alltid gjort det han ska. På rasterna springer han gärna ner till fotbollsplanen och kickar boll med sina kompisar. Några ovänner har Kalle inte. I datakunskap och gymnastik där har Kalle MVG annars är det flest G i Kalles betyg. Han trivs bra med det och tänker sig att det är nog tennis- eller fotbollsproffs han ska bli.

Mål i skolan

• Bli proffs i tennis eller fotboll

• Göra det man ska och få godkänt

• Vara alla tillags

20

(29)

3.5. ETIK

3.4.2.3 Mattesnillet, Z My 18 år

My bor med i ett stort hus i nära vattnet i en finare förort till Stockholm. Hennes pappa är läkare och mamman driver en egen firma som inreder kontor. De har en tradition av studera i släkten och My lärde sig multiplikationstabellen sommaren innan hon skulle börja skolan av sin farbror, sommaren därpå började hon läsa böcker.

Skolan tycker My är ganska lätt, men hon har det på fullaste allvar och vill ha högsta betyg i allt, även i musik, trots att My varken kan spela något instrument eller sjunga. Hennes klasskamrater brukar oftast fråga My istället för läraren när de har svårigheter. My har många kompisar men umgås inte med de tuffa i skolan, hon läser hellre en bok på rasterna än att smyga iväg för att köpa godis eller röka.

Mål i skolan

• MVG i alla ämnen

• Studera vidare på högskola

3.5 Etik

3.5.1 Under arbetet

Inför intervjuerna med eleverna på skolan fick den berörda läraren tillgång till in- tervjufrågorna och syftet med undersökningen. Samtliga elever var över 15 år och vi fick deras samtycke efter vi informerat dem om vad undersökningen gick ut på.

Det var frivilligt att delta. Vi informerade eleverna om att vi behandlar uppgifterna konfidentiellt och att vi inte kommer använda oss av deras namn så att de förblir anonyma i rapporten.

3.5.2 I programmet

Inom ramen för vårt examensarbete kommer vi inte att beröra de etiska frågorna kring de funktioner med datainsamling som en färdig produkt skulle kunna medföra.

I diskussionen kommer vi kort avhandla frågeställningar som dyker upp i arbetet.

(30)

(31)

Kapitel 4

Förstudie

I ett inledande skede var vi inriktade på att utveckla en produkt för en IST-resurs och i denna förstudie kom vi i kontakt med flera utvecklare av både hårdvara och mjukvara där CleverProducts var ett företag som visade intresse för ett samarbete.

Vi märkte dock under vår förstudie att skolor efterfrågar förlagsproducerat material och att dessa typer av IST-resurser inte fått det riktiga genomslaget än inom gymnasieskolan dit vi ville rikta oss. Vi började nu söka kontakt med läromedelsförlag för att se hur de tror på den digitala utvecklingen. Efter besök hos både Bonnier Utbildning och Natur & Kultur började vi ändra inriktning mot vår slutgiltiga pro- blemställning och vi fick i detta läge kontakt med Gleerups som visade intresse för ett samarbete samt hade en produktlinje som passade vår idé om examensarbete.

4.1 Marknadsanalys

4.1.1 Bonnier Utbildning

Bonnier har under en längre tid arbetat med att utveckla lärarmaterial till interaktiva skrivtavlor/projektorer. Programvaran till detta har en direkt koppling till deras läroböcker och finns i dagsläget tillgängliga för elever från förskolan upp till årskurs 9. Bonnier har även något som de kallar för Mattefabriken som riktar sig till årskurs 4-6 och är en samling onlinespel.

Den tryckta boken av deras läromedel finns idag i en digital form för de yngre skolåren som är lite omarbetad för att utnyttja vissa möjligheter som ett interaktivt läromedel kan erbjuda. Men för högstadiet och gymnasiet finns idag inget digitalt material att tillgå för eleverna (Bonnier Utbildning, 2011).

4.1.2 Natur & Kultur

Natur & Kultur har utvecklat en stödprogramvara på internet för A-kursen i matematik där läraren har ett antal interaktiva verktyg och annat material som är anpassat att användas på en interaktiv skrivtavla eller med en projektor. Tanken

(32)

KAPITEL 4. FÖRSTUDIE

med detta material är att läraren skall kunna variera undervisningen och genomföra pedagogiska och roliga genomgångar för klassen.

Förlaget har även arbetat med olika prototyper för applikationer till undervisningen och man arbetar även med att digitalisera läroböcker men i dagsläget är det inget som finns att tillgå (Natur & Kultur, 2011).

4.1.3 Liber

Liber har lanserat något som de kallar för Pluswebben som är ett e-läromedel med interaktiva övningar och ska även fungera som någon form av lärplattform där lä- raren kan se vad sina elever har gjort och därmed har möjlighet att individualisera undervisningen. Det är en webbaserad funktion med personliga inloggningar som kräver tillgång till internet. För ämnet matematik har de ett program som heter

’Matteboxen’ som de själva beskriver som en stor verktygslåda med verktyg för att kunna individanpassa undervisningen. Programmet består av två programpa- ket, Grafhuset och Stathuset som innehåller verktyg för eleverna att använda till undervisningen men även delar som passar bra för lärargenomgångar (Liber, 2011).

Grafhuset

Grafhuset består av en samling moduler för att hjälpa eleven med visualisering, undersökningar och begreppsförståelse inom områdena grafer/funktioner, talföljder, derivator och integraler.

En modul är en grafritare där man kan arbeta med rörliga grafer genom att använda ’glidande parametrar’.

Modulen innehåller flera olika sorters övningsmoduler där eleven tillåts träna på olika moment såsom räta linjen, andragradsekvationer och exponentialfunktioner.

Lärare kan även mata in funktioner som sedan eleverna får arbeta med att finna utifrån dess graf (Liber, 2011).

Stathuset

Denna programdel består av 6 moduler som behandlar olika delar av statistik och sannolikhet.

För datahantering finns det två moduler där man kan beräkna olika statistis- ka mått, skapa diagram och beräkna relativa frekvenser. Det finns även en mer avancerad modul där man beräkna datamängder på olika sätt.

För sannolikhet finns det verktyg för att titta på träddiagram och beräkningar med urnmodellen. Det finns även funktioner för simuleringar med tärningskast och slantsingling (Liber, 2011).

4.1.4 Gleerups

Gleerups har en fungerande webbportal där lärare och elever kan logga in och finna kompletterande material till Corda och Exponent som är deras serier för matema-

24

(33)

4.1. MARKNADSANALYS

tikläroböcker.

Materialet som finns tillgängligt då man loggat in, följer innehållet i boken och är uppdelat i dess kapitel. Varje kapitel är sedan uppdelat i: teorigenomgångar, ord och begrepp, koll på kapitlet, korsord, länkar samt kapitelprov.

Teorigenomgångar

Teorigenomgångarna består av animerade teorifilmer med en berättarröst som för- klarar vad som sker i filmen. Man kan enkelt välja vilken genomgång man vill titta på men det finns ingen möjlighet till interagering eller annan form av respons mellan sidan och eleven.

Ord och begrepp

I detta avsnitt kan eleven testa sina kunskaper på begrepp och ord som behandlats under tillhörande teoridel. Dessa 10 frågor besvaras och det krävs minst 8 rätt för att bli godkänd. Frågorna besvaras genom att klicka rätt alternativ.

Koll på kapitlet

Här kan eleven testa sina räknekunskaper på kapitlet på samma sätt som för ord och begrepp. Det ställs 10 frågor och med hjälp av alternativ ska eleven klara minst 8 frågor för att bli godkänd. Här kommer frågor i blandad form mellan en eller flera möjliga svar eller att man ska passa ihop ”pusselbitar” med matchande bit.

Korsord

Ett korsord där mellan 8 och 10 för kapitlet relevanta ord efterfrågas med en liten klurig beskrivning.

Länkar

Innehåller länkar till fritt webbmaterial på teori och exempel till det aktuella av- snittet för elever att söka mer kunskap på.

Kapitelprov

Består av 2 delar där den första delen skall lösas utan miniräknare och en andra del där miniräknare får användas som hjälpmedel. Frågorna är här blandade där det ibland ges svarsalternativ på teorifrågor och vissa rena räkneuppgifter där eleven förväntas föra en uträkning med anteckningar men bara redovisa svaret.

4.1.5 Webbaserat material

I takt med att utbudet av digitala lärresurser ökar har det även börjat dyka upp gratismaterial som finns tillgängligt på internet. En del material är tänkt för lärare

(34)

där de kan dela med sig av egna uppgifter och lektionsmaterial och få tillgång till en stor mängd material som andra lärare har delat med sig av. En annan del är riktar sig direkt till elever.

Det finns även mer kompletta lärresurser att finna där matteboken.se är ett bra exempel på en gratis lärresurs på internet som används av både elever och lärare.

Matteboken.se är helt gratis och där man hitta matematikmaterial till gymnasiema- tematik från kurs A till kurs E. Det finns filmer som förklarar teori, övningsexempel och räkneuppgifter (Matteboken.se, 2011).

Det finns några olika verktyg på nätet som används för att visualisera funktioner som grafer och experimentera med dessa genom att ändra ingående parametrar och det kanske mest använda av dessa verktyg är GeoGebra. Det är en gratis programvara som laddas ner och installeras på dator men kan då även köras utan internetuppkoppling (GeoGebra, 2011).

Det finns även gott om forum som både elever och lärare kan använda för att ställa frågor och hjälpa varandra för att försöka lösa matematiska problem. Det som dock bör nämnas är att det, som med allting annat egentligen, inte finns kontroll på att det som publicerats är korrekt så man bör iaktaga en viss försiktighet.

4.2 Förutsättningar på skolorna

Ingen skola är den andra lik och det finns idag inga formella krav på att alla ska ha tillgång till en dator. Anna-Karin Hatt skriver om de nya kraven:

Ska vi i praktiken kunna uppfylla de kraven måste det finnas datorer i våra skolor och när den nya Skollagen träder i kraft i sommar blir det också tydligt att alla elever ska ha tillgång till ’böcker och andra lärverktyg som behövs för en tidsenlig utbildning’ (De första digitala stegen måste kunna tas i skolan, 2011).

4.2.1 IT-användande

Gymnasieeleverna använder datorer i högre utsträckning än sina lärare. Antalet timmar som lärare använder har ökat sen 2001 men endast med ett par procent.

2009 var det 37 % av lärarna som använder datorn i hemmet mindre än 2 timmar per vecka mot 44 % 2001. Ju äldre läraren är desto mindre används datorn i hemmet.

De lärare som anser att datorn gör stor nytta i undervisningen ökar stadigt från 41

% år 1998 till 57 % 2009 (KK-stiftelsen, 2007). Detta är också något vi har sett i de diskussioner och intervjuer vi har haft med lärarna att de är positiva till datorns intåg i klassrummen och att de har mer nytta av den.

4.2.2 Tekniska resurser

Praktiskt taget alla gymnasieelever har tillgång till dator och internet i hemmet och samtliga har det i skolan. Drygt två tredjedelar av gymnasieeleverna har till- gång till egen dator från skolan (KK-stiftelsen, 2007). IST är inte vanliga ute på

26

(35)

4.3. DAGENS LÄRRESURSER

svenska gymnasieskolor och de verktyg som finns till är inte anpassade för gymna- siematematiken. Enligt siffror från 2009 finns det ungefär 6000 IST ute på svenska skolor, flertalet i grundskolan (Berg, 2010). Ingen av de tre gymnasieskolorna i Stockholmsområdet som vi besökt har använt sig av IST, varav ett som profilerar sig som IT-gymnasium.

4.2.3 Ekonomiska resurser

Att köpa in ny IT till skolorna tär på skolornas budget. Anna-Karin Hatt menar att det är marknadens uppgift att övertyga skolorna om att det är värt investeringen;

att man sparar tid, kvaliteten blir bättre och att det leder till kostnadsbesparingar på annat håll (De första digitala stegen måste kunna tas i skolan, 2011). Många skolor satsar idag på bärbara datorer till eleverna för att locka fler att välja just deras skola (Sveriges Radio P4, 2011).

4.3 Dagens lärresurser

Idag så är fortfarande lärboken i det tryckta formatet den mest använda lärresursen i skolan. Böckerna köps in av skolan och används tills de blir för omoderna eller helt går sönder av slitage. Till dessa används oftast ett kollegieblock där uträkningar utförs. Förutom läroböckerna så har det dykt upp flera verktyg i klassrummet som används i undervisningen. Griffeltavlan ersattes mot smidigare whiteboards men även de börjar idag bli ersatta av olika former av IST. Miniräknaren som var ett hjälpmedel inom matematik länge är fortfarande mycket använd och framför allt grafräknare är ett smidigt verktyg som elever använder sig av.

4.4 Finansiering

Lärresurser styrs idag av en kommersiell marknad med förlag som har vinstintresse i deras produkter. Att värdera tryckta böcker har för förlagen varit lätt för kunden att motivera då de faktiskt får en fysisk produkt som håller några år tills den går sönder eller blir inaktuell. Att värdera en digital produkt upplevs vara svårare och den allmänna inställningen enligt förlagen har varit att det som finns på internet ska vara gratis eller ialla fall inte kosta mycket pengar. (Ander, 2011a)

Något som är viktigt vid distribution av digitala produkter är att skydda sitt material från att spridas vidare. Då förlag började med att erbjuda digitalt material var det oftast i form av medföljande cd-rom skivor till det tryckta läromedel man köpte. Idag så använder nästan alla förlag som har digitalt material webbaserade lösningar med personliga inloggningar som skolan får genom att köpa licenser. På detta sätt har man kontroll på antalet användare och använder sig av tidsbegränsade licenser som sedan måste förnyas för att kunna fortsätta användas (Ander, 2011a).

En fördel med en webbaserad lärresurs är att det kan uppdateras och ändras vid exempelvis fel i facit på ett enkelt sätt och utan större kostnader. Det är även

(36)

möjligt att bygga ut systemet vid behov och man skulle kunna tänka sig att sälja olika licenser beroende på behov. En baslicens innefattar de enklaste funktioner och man kan sedan köpa till funktionspaket för att utöka sin lärresurs. En nackdel med webbaserade lärresurser är den dagen då internet till skolan ligger nere, en lösning kan vara att ha begränsade versioner som kan fungera offline under kortare perioder.

Att bygga en gemensam lärplattform där skolorna köper till lärresurser för olika ämnen och som fungerar som en länk mellan ämnen, lärare, elever och även föräldrar som kan följa sina barns utveckling kan vara ett sätt att göra det enkelt för en skola välja att köpa från samma förlag.

28

(37)

Kapitel 5

Prototyp

När vi började vårt examensarbete hade vi som målsättning att faktiskt skapa en produkt som vi skulle kunna testa på elever och se om den gav en ökad förståelse.

Vi insåg ganska snabbt att vi endast skulle kunna skapa en prototyp som skulle visa på de funktioner vi ville ha med.

I de allra flesta fall så förkastar man prototyperna och utvecklar en skarp produkt utifrån prototypen inte som en vidareutveckling av den. Ska man vidareutveckla prototypen till den skarpa produkten måste detta vara noggrant planerat från början och detta leder ofta till robust produkt (Sharp, Rogers & Preece, 2007).

I vårt fall är det speciellt eftersom det inte handlar om att utveckla något efter en given specifikation från en beställare och inte heller till några riktigt givna kunder, utan snarare att ta fram ett underlag för en stor målgrupp. En svårighet men också en möjlighet. Vi valde att låta eleverna och lärarna bli de som skulle komma med förslag genom brainstorming för vad denna digitala lärresurs skulle innehålla. För att inte elevernas resultat skulle påverkas av vad lärarna vill ha och tvärt om så valde vi att arbeta med två parallella spår till en början. Johan höll i intervju med brainstorming med lärarna och Emil detsamma med eleverna. Separat gjorde vi varsin gränssnittsskiss, en för lärarna och en för eleverna, och först när vi var klara med det så visade vi resultatet för varandra.

Vi är medvetna om den skevhet eller bias det ger att vi använder färdigt bok- material och inte utvecklar egna frågor.

5.1 Gränssnittsskiss

Våra intervjuer med lärarna respektive eleverna gav en mängd förslag på funktioner som vi på varsitt håll sammanställde i varsin enkel gränssnittsskiss på papper. Dessa skisser presenterade vi för varandra och vi gjorde en gemensam lista på de funktioner som lärarna respektive eleverna tyckte skulle vara med.

(38)

KAPITEL 5. PROTOTYP

5.1.1 Lärarperspektiv

I denna första diskussion med lärargruppen var syftet att känna av attityden mot digitala lärresurser och vad som användes idag av detta på skolan men även försö- ka få ut det som var bra med de tryckta läroböckerna och vad som de tycker är begränsningen med dessa.

I den första lärargruppen framkom att de använder sig av lite gratismaterial som finns att tillgå via internet där matteboken.se och webmath.se var några av de platser som nämndes. Men det var fortfarande den tryckta boken som användes för att styra planering och det digitala materialet användes främst för att hämta extrauppgifter. I övrigt bland de intervjuade lärarna så användes digitalt material i liten utsträckning.

Det som lärarna tog upp som positiva egenskaper med en tryckt lärobok var att det var enkelt att skapa sig en överblick av hela kursen och sina framsteg genom att se hur mycket man har kvar i boken. Något som togs upp som en möjlighet men också en begränsning var det faktum att elever ritar i böckerna vilket är bra för att eleverna gör noteringar och därmed ’bygger på’ läroboken med egna tankar och tips men en begränsning med en tryckt bok är att boken kommer att användas av flera elever som då kanske inte säkert blir lika glad av alla anteckningar.

Något som alla lärare var överens om var att en digital lärresurs möjligtvis kan komma ersätta den tryckta läroboken men att papper och penna fortfarande är en viktig del för att lära eleven att redovisa sin tankegångar och att formulera egna matematiska resonemang.

Lärarna var lite skeptiska mot en alltför komplett lärresurs som de ansåg skulle kunna låsa deras frihet till att styra lektionsplanering och att datorn då skulle er- sätta lärarens roll i klassrummet. Detta kommer vi ta med oss genom att tydliggöra vår resurs som en möjlighet för läraren att låta sig inspireras av och inte som något att behöva styras av.

Även edutainment fick lärarna att dra öronen åt sig och de upplevdes lite rädda för att blanda in lekfulla moment i en lärresurs och att det lämpade sig bättre för yngre årskurser. Men efter lite förklaring av hur vi tänkte oss att implementera edutainment kunde de förstå en poäng med att viss utformning på en lärresurs kan bidra till ökad motivation hos eleven.

Andra tankar och möjligheter som framkom:

• Fullständiga lösningar efterfrågades

• Mer uppgifter och exempel

• Möjlighet till tydligare verklighetsanknytningar via länkar eller exempel

• Interaktiv lärresurs som kan underlätta individanpassa undervisning 5.1.2 Elevperspektiv

I ett första möte med eleverna beskrev de it-situationen som bra där de hade egna datorer. Men att datorn mest användes i kursen digitalt skapande och på språklek- tionerna. På matematiklektionerna använder läraren datorn för att presentera grafer

30

(39)

5.1. GRÄNSSNITTSSKISS

och uppgifter. De beskrev fördelen med dagens matematikbok att allt är samlat på ett ställe och att den är lätt att ta med sig samt att uppgifterna är betygsindelade.

Det som saknas är lösningar. När de får tänka fritt kring digitala läromedel ser de möjligheter med att kunna slumpa uppgifter, ha färdiga lektioner att titta på som man kan spola fram och tillbaka i och möjligheter att ställa frågor i programmet.

Hur inmatningen och själva räkningen ska gå till i en dator har de svårt att se en lösning på. De funderar också kring vad som händer om programmet ligger på internet och nätet går ner. Överlag är de positiva till ett nytt digitalt och internaktivt läromedel och de tycker att utvecklingen stått still.

5.1.3 Gemensam prototyp

Utifrån listan med funktioner och våra två gränssnittsskisser enades vi om en ny gränssnittsskiss. Vi ritade in funktioner och hur vi ville att det skulle se ut på ett stort papper. Enligt metoden för att klassificera funktionerna (Löwgren & Stol- terman, 2007) med vårt tillägg, listade vi upp dem och diskuterade fram vilka funktioner som lärarna, eleverna och vi tyckte skulle ingå.

Teknik

Då målsättningen från början var att få en fungerande prototyp utvärderade vi olika programspråk och tekniker som vi stött på under vår utbildning för att hitta något som skulle passa. Vi hade tidigare tagit ett principbeslut på att det var för bärbara dator, i första hand PC men gärna för mac, och inte för surfplattor eller mobiltelefoner. Vårt val föll på HTML, PHP och java script. Språk vi tidigare arbetat med och som är lätt att komma igång med och få visuella resultat snabbt.

Vi gjorde en sida med flytande fönster likt det man är van med från Windows – man kan förstora, förminska, öppna och stänga. Vi la ner mycket tid på att få prototypen att verka användbar, för att inte det skulle vara ett hinder när den senare skulle presenteras. Vi övergav ganska snabbt att den skulle fungera i Internet Explorer som inte följer HTML-standard fullt ut.

Implementering

Samtliga av de funktioner som ansågs vara nödvändiga implementerades i prototypen och möjligaste mån också de som var önskvärda. Vi tvingades här avstå från att göra databaskopplingar då detta blev för avancerat utan valde att lägga in statisk information som ändå visade på funktionen.

Layout

En grundtanke som vi hade då vi började skissa på vår gemensamma prototyp var att den skulle skilja sig utseendemässigt mot den tryckta boken. Ett enkelt steg som ofta används vid digitalisering av tryckta medier är att lägga upp pdf:er av dessa böcker vilket vi ville undvika utan istället arbeta fram ett grafiskt snitt som

(40)

KAPITEL 5. PROTOTYP

Figur 5.1. Gränssnitt i vår prototyp

presenterar våra funktioner och interaktiva möjligheter på ett för användaren så tillfredsställande sätt som möjligt.

Vi använder oss av en layout med fönster som går att ändra storlek på och flytta runt för att användaren skall kunna anpassa utseendet på sin arbetsyta efter egna önskemål. Rent grafisk är det mycket som kan förbättras beträffande både färgval och utformning men detta var till viss del begränsat av programkod som krävdes för att få andra funktioner att fungera och som i detta skede prioriterades.

Ett resultat av presenteras i figur 5.1 där det gränssnittet och en del av funktionerna presenteras.

5.2 Elevenkät

Utifrån våra resultat av intervjuer med lärare och elever samt våra egna idéer tog vi fram ett antal funktioner som skulle kunna finnas med i en digital lärresurs. För att utvärdera dessa funktioner valde vi att genomföra en enkät på 7 elever. Innan elevgruppen fick svara på enkäten genomfördes en presentation av funktionerna där vi förklarade hur de fungerade och hur de kunde användas i undervisningen.

32