Gymnasieelevers motivation att använda GeoGebra i matematiken

Gymnasieelevers motivation att använda GeoGebra i matematiken

Viktor Nordström

Ämneslärare, gymnasiet 2021

Luleå tekniska universitet Institutionen för hälsa, lärande och teknik

Gymnasieelevers motivation att använda GeoGebra i matematiken

High school students’ motivation to use GeoGebra in mathematics

Författare: Viktor Nordström Handledare: Timo Tossavainen

Examensarbete i matematik - ämneslärarexamen Kurskod: U7026P

Ämneslärarprogrammet Inriktning Matematik och Fysik

Luleå Tekniska Universitet

Datum: 2021-06-15

Sammanfattning

Denna undersökning syftar till att belysa vad som motiverar gymnasieelever att använda GeoGebra i matematiken. Vidare undersöktes även eventuella skillnader i motivation, både typ och grad, hos gymnasieelever som använder GeoGebra ofta respektive sällan i matematiken. Undersökningen grundar sig i motivationsteori och specifikt förväntan-värde teorin och utfördes med kvantitativa- och kvalitativa metoder. Datainsamlingen skedde med en enkät vilken besvarades av 72 gymnasieelever från fyra skolor i Norrbottens län, Stockholms län och Västra Götalands län. Resultatet från undersökningen visar att gymnasieelever främst motiveras av nytto- och kostnadsvärdet som GeoGebra medför. Med andra ord, att GeoGebra ger dem fördelar i matematiken genom att göra det enklare och mer tidseffektiv att hantera matematikproblem med hjälp av GeoGebra. Vidare så visade även resultatet att gymnasieelever som använder GeoGebra ofta motiverades mer av nyttan som verktyget medförde, än gymnasieelever som använder GeoGebra sällan motiverades av det.

Nyckelord: Dynamisk Geometrimjukvara, Förväntan-värde teori, GeoGebra, Gymnasieelever, Motivation

Abstract

The focus of this research was to enlighten what motivates high school students to make use of GeoGebra in mathematics studies. The research also aimed at finding out if there were any differences in motivation, both type and degree, between high school students who used GeoGebra frequently or rarely in mathematics studies. The study was based on motivational theory and more specific expectancy-value theory and used quantitative- and qualitative methods. The data collection was through a survey in which 72 high school students from four schools in Norrbottens county, Stockholms county and Västra Götalands county participated. The result from this study showed that the main reason why high school students are motivated to use GeoGebra in their mathematics studies is because of the utility and cost value the instrument entails. In other means, high school students use the programme because it's easier and more time efficient to solve mathematical problems with it. The study also showed that high school students who use GeoGebra more frequently in mathematics studies are more motivated by the utility value that the instrument brings, than high school students who only use GeoGebra sometimes were.

Keywords: Dynamic Geometry Software, Expectancy-value theory, GeoGebra, High School Students, Motivation

Förord

Arbetet med detta examensarbete var intressant och givande. Under arbetets gång dök en rad överraskande situationer upp, vilka gjorde arbetet både spännande och utmanande, men framförallt gav det mig insikter och tankar kring såväl forskningsprocesser som skolutveckling.

Ett stort tack ska riktas till alla rektorer, lärare och elever som tog sig tid att förmedla, distribuera och besvara enkäten, vilka gjorde denna undersökning möjlig. Vidare ska ett stort tack riktas till min handledare Timo Tossavainen som har bollat idéer och tankar med mig, såväl sådana som rörde denna undersökning som allmänna tips och rekommendationer. Ett stort tack ska även riktas till kurskamraterna Frida, Henrik H, Maja och Tone som har stått för givande återkoppling och intressanta diskussioner under arbetets gång. Ett ännu större tack ska riktas till Camilla, Samir och Joachim som har betytt mycket för mig under min studietid, dels via alla matematikkurser vi har läst tillsammans men framförallt de roliga lunchsammankomster vi haft.

Det största tacket ska dock riktas till mina klasskamrater Henrik S, Linnéa och Louise som dels har varit med mig på matematiklektionerna och lunchsammankomsterna, men även utbildningens övriga skeden. Oavsett om det var matematik, fysik eller pedagogik på schemat så har vi under fem års tid följts åt och utvecklats tillsammans. Tillsammans med er har studietiden varit en fröjd, och ibland gått oförtjänt fort. Tack ska ni ha!

Viktor Nordström Luleå, den 28:e april, 2021.

Innehållsförteckning

1. Inledning 1

1.1. Syfte och forskningsfrågor 2

2. Teoretiska utgångspunkter 3

2.1. Förväntan-värde teorin 3

2.2. Termer 4

3. Bakgrund 6

3.1. Motivation 6

3.1.1. Definition av motivation 6

3.1.2. Motivation i skolsammanhang 7

3.2. Tidigare forskning kring GeoGebra och motivation kopplat till GeoGebra 10 3.2.1. GeoGebras effekter på undervisningen och resultatet i matematik 10 3.2.2. Påverkansfaktorer för elevers motivation att använda GeoGebra 11

3.3. Förankring i styrdokument 13

4. Metod 16

4.1. Kvalitativa och kvantitativa forskningsmetoder 16

4.2. Urval & utförande 17

4.3. Datainsamling 18

4.4. Dataanalys 20

4.4.1. Statistiska test 20

4.4.2. Databearbetning 21

4.5. Forskningsetiska överväganden 22

4.5.1. Informationskrav 22

4.5.2. Samtyckeskrav 22

4.5.3. Konfidentialitetskrav 23

4.5.4. Nyttjandekrav 23

5. Resultat 24

5.1. Vad motiverar gymnasieelever att använda GeoGebra i matematiken? 26

5.1.1. Enkätfrågor 1-10 med tillhörande följdfrågor 26

5.1.2. Typen av motivation 29

5.1.3. Sammanfattning och slutsats om gymnasieelevers motivation att använda

GeoGebra i matematiken 30

5.2. Hur påverkas motivationen av hur ofta gymnasieeleverna använder GeoGebra i

matematiken? 30

5.2.1. Sammanfattning och slutsats om hur graden av användning av GeoGebra i

matematiken påverkar typen och graden av motivation 35

6. Diskussion 36

36 6.1. Bakgrunds- och teoridiskussion

6.2. Metoddiskussion 38

6.3. Resultatdiskussion 41

6.3.1. Vad motiver gymnasieeleverna att använda GeoGebra i matematiken? 41 6.3.2. Hur påverkas motivationen av hur ofta gymnasieeleverna använder GeoGebra i

matematiken? 44

6.4. Allmänna kommentarer om undersökningen 45

6.5. Yrkesimplikationer 45

6.6. Fortsatt forskning 46

Referenser Bilagor

1. Inledning

Aldrig förr har vårt samhälle sett den teknologiska utveckling som vi ser idag. Idag innehåller en mobiltelefon fler funktioner än vad som fanns tillgängligt för några år sedan och den har kraftfullare komponenter än de tidigaste rymdfärjorna. Denna utveckling har även speglat sig i skolan då fler och fler använder sig av datorer och mobiltelefoner under lektionerna, både i produktivt syfte men även för periferia aktiviteter. Som lärare är det viktigt att uppfatta de rådande trenderna och dra nytta av dem i sin undervisning, eftersom en del av lärarens yrkesuppdrag att säkerställa att eleverna får bästa tänkbara möjlighet att utvecklas för att klara av det kommande yrkes- och samhällsliv som väntar dem (Skolverket, 2011;

Wahlström, 2015). Det omfattar bland annat att arbeta med de för nutiden relevanta verktygen som finns tillgängliga, vilka troligen kommer att utgöra en stor del av deras kommande liv.

När det kommer till att dra nytta av teknologi i matematikundervisningen har digitala hjälpmedel fått ett allt större inflytande, särskilt programmet GeoGebra som har fått ett uppsving den senaste tiden. Flera studier har visat att GeoGebra och/eller IKT (Informations- och KommunikationsTeknik) är användbara verktyg inom matematiken och dessutom gör att både studiemotivationen och resultaten höjs (se Attorps et al., 2016; Aytekin & Kiymaz, 2019; Celen, 2020; Mthethwa et al., 2020). Även om GeoGebra får lovord om dess bidrag till att öka såväl motivation som resultat så upplevde jag att många elever inte erfor de positiva effekterna av GeoGebra som tidigare studier antyder. Intresset för att utföra denna undersökning uppstod under de verksamhetsförlagda utbildningar som jag har haft under min tid på ämneslärarutbildningen, där jag upplevde detta. Under dessa tillfällen upplevde jag att det fanns många elever som hade en negativ inställning till GeoGebra, trots att de elever och tillika klasskamrater, som faktiskt använde GeoGebra både upplevdes som mer positiva till GeoGebra, men även matematiken i sig, samt att de klarade av att hantera matematikuppgifter som var komplexa och krävde avancerade beräkningar för att lösas.

Tidigare nämndes undersökningar och evidens om att GeoGebra, generellt, höjer studiemotivationen och resultaten (se Attorps et al., 2016; Aytekin & Kiymaz, 2019; Celen, 2020; Mthethwa et al., 2020) men de presenteras alldeles för övergripande. Därför behövs en mer djupgående undersökning kring elevers motivationer kopplat till GeoGebra, främs på grund av den popularitet som programmet har fått den senaste tiden. Detta för att säkerställa att lärare har belägg varför och hur detta till synes populära verktyg bör eller inte bör implementeras i matematikundervisningen.

Motivationen att utföra en given uppgift, till exempel inom matematiken, påverkas av en rad olika faktorer, vilka skiljer sig mellan individer. Majoriteten av de tidigare studierna som undersöktes presenterar inte olika typer av motivation och hur de förhåller sig till matematikundervisningen eller GeoGebra utan benämner det som ett övergripande bevis på att eleverna faktiskt utför de uppgifter som ges i matematiken (se Attorps et al., 2016;

Aytekin & Kiymaz, 2019; Celen, 2020; Mthethwa et al., 2020). Om en elev utför en uppgift

så är hen motiverad, vilket det förvisso ligger en stor mängd sanning i, men detta är ett alldeles för brett synsätt för att kunna ge relevant information och kunskap om hur vi kan använda oss av det i praktiska undervisningssituationer. Därav fanns det ett värde i att undersöka hur olika typer av motivation, som inre och yttre motivation, ter sig kopplat till användandet av GeoGebra samt om det finns några typer av motiverande faktorer som påverkar användandet i större utsträckning än andra faktorer. När det kommer till statistiska undersökningar kan likheter och skillnader ge värdefull information, därför är det intressant att undersöka eventuella likheter och skillnader mellan de gymnasieelever som använder GeoGebra ofta respektive sällan i matematiken. I sammanhanget är det en relativ enkel variabel att ändra, jämfört med till exempel biologiska eller socioekonomiska skillnader.

Eventuella evidens för att motivationen skiljer sig mellan dessa grupper gör att vi som lärare kan förstå varför vissa använder GeoGebra mer än andra och hur vi kan gå vidare för att motivera och utveckla eleverna inom matematiken.

1.1. Syfte och forskningsfrågor

Syftet med denna undersökning är att synliggöra vilka faktorer som motiverar gymnasieeleverna att använda GeoGebra i matematikundervisning. Detta för att inbringa kunskap om hur gymnasieelever motiveras att använda detta verktyg för att lärare ska kunna implementera det på ett effektiv och givande sätt i matematikundervisningen. Från detta formulerades följande två forskningsfrågor:

● Vad motiverar gymnasieelever mest att använda GeoGebra i matematiken?

● Vilka samband finns mellan hur ofta GeoGebra används i matematiken och gymnasieelevers motivation att använda programmet?

Då flertalet andra artiklar och studier har visat att GeoGebra är ett fördelaktigt verktyg att använda inom matematiken, (se Attorps et al., 2016; Aytekin & Kiymaz, 2019; Celen, 2020;

Mthethwa et al., 2020) samt hur elever generellt motiveras att använda IKT-verktyg, (se Hattie, 2009; Skolverket, 2009a; Tossavainen & Faarinen 2019) syftar denna undersökning till att ge mer konkret information om elevers motivation kopplat till just programmet GeoGebra. Som lärare är det viktigt att välja undervisningsmetoder baserat på forskning och beprövad erfarenhet, vilket motiverade utförande av denna undersökning för att kunna svara på vad som motiverar elever (här gymnasieelever) att använda GeoGebra i matematiken.

Vidare är syftet med denna undersökning att se om gymnasieelever som använder GeoGebra sällan eller ofta skiljer sig vad gäller typen och graden av motivation. Detta är en intressant variabel att undersöka då det som sagt, i sammanhanget, är en relativt enkel variabel att justera för att nå framgångsrika resultat.

2. Teoretiska utgångspunkter

För att kunna spendera tid på ett lärandeobjekt och inhämta kunskaper om det krävs det att eleven är motiverad att göra så. Den allt för vardagliga tolkningen av motivation, att något måste vara roligt för att motivera människor, är en snäv bild. Motivation i den mening att den kommer från glädjen att utföra en uppgift är endast en del av det som motiverar oss människor att utföra en given uppgift. Nedan presenteras expectancy-value teorin, eller förväntan-värde teorin som den svenska översättningen är, viket är en central teori inom motivationsforskning.

2.1. Förväntan-värde teorin

För att förstå vad som påverkar ens motivation och således handlingskraft att utföra en uppgift och uppnå ett mål är förväntan-värde teorin (expectancy-value theory på engelska) central inom den sortens forskning. Med förväntan-värde teorin är grundprincipen att människors handlande påverkas av de värderingar som görs vad gäller möjlig måluppfyllelse tillsammans med värdet av att utföra uppgiften (Wigfield, 1994). Vad som anses som värdefullt med att utföra en viss uppgift är subjektivt och kan bland annat vara att individen intresserar sig för uppgiften i sig, att utförandet av uppgiften leder till fördelar i livet, eller att det är viktigt för ens självbild att uppgiften blir utförd, för att nämna några (Wigfield, 1994).

Mer konkret handlar förväntan-värde teorin om förmågan och bedömningen att faktiskt klara av en uppgift samt värdet i att uppgiften blir utförd. Förväntan kan då jämföras med frågan kommer jag kunna lösa denna uppgift? och värdet med frågorna vill jag lösa denna uppgift och/eller varför ska jag lösa denna uppgift?. Wigfield (1994) påpekar att förväntan kan delas upp i två underordnade kategorier resultatförväntan och förmågoförväntan. Med resultatförväntan menas att det finns ett samband, eller en sannolikhet, att ett visst handlande leder till ett givet resultat och med förmågoförväntan menas den egna individens förmåga att uppnå resultatet. I förväntan-värde teorin har dock resultatförväntan inte fått fäste, utan det är främst den egna individens förmågor och förväntningar som är i fokus. Weinstein och Novodvorsky (2015, refererad i Vawter, 2019) säger att förväntan-värde teorin kan liknas vid en matematisk produkt av de båda sidorna. De presenteras det som 𝑓ö𝑟𝑣ä𝑛𝑡𝑎𝑛 · 𝑣ä𝑟𝑑𝑒, där båda sidorna måste ha en viss andel för att det ska bli en produkt. En person eller elev med höga förväntningar att klara av uppgiften i kombination med att det finns ett högt värde i att utföra uppgiften kommer således få en hög produkt, eller en hög motivation. I motsats till det så kommer en elev som inte har några förväntningar och/eller inte ser värdet i att utföra uppgiften att få en produkt som är noll och motivationen uteblir således (Weinstein och Novodvorsky 2015, refererad i Vawter, 2019). Värden i förväntan-värde teorin är subjektivt och skiljer sig mellan individer, vilket kan sammanfattas i fyra övergripande kategorier (Wigfield, 1994), (med svensk ungefärlig förklaring inom parentes):

- Attainment value (vikten av att göra bra ifrån sig) - Intrinsic value (glädjen av att utföra uppgiften) - Utility value (framtida värdet av att utföra uppgiften)

- Cost (vad man är beredd att “offra” för att få uppgiften gjord)

2.2. Termer

GeoGebra

GeoGebra är ett Open Source-program (öppen källkod, kan närmast tolkas som gratis och tillgängligt för alla) som kan användas inom matematiken. Programmet finns tillgängligt som applikation eller program på datorer och smarta enheter, eller via hemsida på webben. I första hand är GeoGebra utformat för att hantera problem inom de matematiska disciplinerna:

analys, algebra och geometri, men går även att applicera på dels andra matematiska discipliner men även andra ämnen som till exempel naturkunskap. I Figur 1 nedan presenteras ett exempel på hur GeoGebra kan användas för att lösa ett matematiskt problem där eleverna ska beräkna den maximal volym på en låda som går att få av genom att vika ett pappersark.

Figur 1. Exempel på hur GeoGebra kan användas för att beräkna maximal volym för en låda tillverkad av ett godtyckligt pappersark.

Programmet är intuitivt då det dels innehåller förklarande menyer och autoifyllnadsfunktioner och dels då det går att se grafer och “ritytor” fortlöpande (dynamiskt). Mer om det i DGS nedan.

DGS

DGS står för Dynamic Geometry Software, eller dynamisk geometrimjukvara som den svenska översättningen är. Ett DGS-program är ett datorprogram (eller applikation) där användaren kan ändra på variabler och se hur det påverkar till exempel en graf eller figur i realtid. Många tycker att detta är en stor fördel då en tillåts att pröva sig fram och blir korrigerad direkt (se Attorps et al., 2016; Aytekin & Kiymaz, 2019; Celen, 2020), likt

metoden att pröva sig fram inom pragmatismen (Stensmo, 2007; Säljö, 2015). Detta arbetssätt har även visat sig öka glädjen att arbeta med diverse matematikuppgifter (se Celen, 2020), främst inom geometri då DGS-program härstammar från denna matematiska genre.

IKT

IKT står för Informations- och KommunikationsTeknik och syftar till hur information kan överföras mellan människor via olika digitala tekniker. IKT är en bred förklaring för de metoder och enheter som används för att överföra information, däribland datorer och internet, vilket gör att det ofta refereras till IKT som ett paraplybegrepp för dessa. Inom detta begrepp ryms även program som GeoGebra i den mening att arbetet sker med datorer eller mobiltelefoner när programmet används.

3. Bakgrund

Från och med 2018 (beslut togs 2017) gäller den reviderade läroplanen för gymnasieskolan (Skolverket, 2018). I denna revidering har Skolverket (2018) tagit hänsyn till den digitalisering som sker i samhället och uppmärksammat att eleverna behöver en bredare kompetenspool där bland annat digitala verktyg ska ingå. Vissa skolor har sedan länge arbetat med implementering av digitala verktyg, där tidigare forskningar visar på en ökning av både studieglädje och studieresultaten hos eleverna (Attorps et al., 2016; Aytekin & Kiymaz, 2019;

Celen, 2020; Mthethwa et al., 2020). Som lärare är det viktigt att känna till de fördelar och nackdelar som ett verktyg medför, för att på bästa möjliga sätt kunna implementera det i undervisningen. Flertalet undersökningar har fokuserat på just detta och kartlagt vilka positiva effekter som GeoGebra medför till matematiken, (Attorps et al., 2016; Aytekin &

Kiymaz, 2019; Celen, 2020; Mthethwa et al., 2020). Vidare så finns det undersökningar som lyfter fram varför elever väljer att arbeta på vissa sätt i skolan och vad som motiverar dem att utföra uppgifter, (Hattie, 2009; Skolverket, 2009a; Tossavainen & Faarinen 2019). Däremot saknas det adekvat forskning om vilka motiverande faktorer som påverkar användandet av GeoGebra.

3.1. Motivation

I detta avsnitt avhandlas vad motivation är sett ur ett vetenskapligt perspektiv och hur motivation i skolan framträder.

3.1.1. Definition av motivation

En allmän förklaring av motivation är att det är den drivkraft som ligger till grund för en människas handlande, varför vissa val görs medan andra val prioriteras bort (NE, u.å.a) och Sigmund Freud hävdade dessutom att dessa drivkrafter är den viktigaste förklaringen till varför människor beter sig som de gör (McClelland, 1985, refererad i Alkaabi et al, 2017).

Anledningen till att människor handlar på olika sätt tros vara på grund av de olika mål i livet som finns (NE, e.å.a). Motivationen att nå dessa mål beskrivs av inre- och yttre motivation (eller drivkrafter), där inre motivation ofta kopplas till primitiva och biologiska faktorer som påverkar ens egen över- och fortlevnad (Hornstra et al., 2018). Inre motivation benämns ofta som underförstådda drivkrafter vilka främst påverkar en människas långsiktiga beslut (McClelland, 1985, refererad i Alkaabi et al., 2017). Till inre motivation räknas bland annat makt, självförverkligande, social kontakt och nyfikenheten att utforska vår omgivning, sådant som anses vara inneboende hos människan (NE, u.å.a). Yttre motivatorer å andra sidan kopplas främst till mål som är uppsatta av vår omgivning och/eller påverkas av vårt sociala samspel (Deci & Ryan, 1985 & Ryan & Deci, 2000b, refererad i Hornstra et al., 2018). Yttre motivation kommer främst från uttalade mål med stark koppling till medvetna val som individen gör (McClelland, 1985, refererad i Alkaabi, 2017), där McClelland säger att yttre motivation specifikt kommer från konkreta mål som ligger relativt nära i tiden och hävdar även att yttre motivation överskrider inre motivation i det korta loppet. Deci et al. (1999, refererad i Alkaabi, 2017) påpekar att yttre motivation kan kopplas till den klassiska

behavioristiska metoden att motivera människor genom belöning och straff och säger att denna metod faktiskt kan vara framgångsrik i det korta loppet. Deci et al. påpekar dock att den starkaste motivatorn kommer från inre drivkrafter då människor motiveras att utföra dessa uppgifter för att de själva vill det.

Maslows behovstrappa används ofta som förklaring varför vissa uppgifter utförs medan andra bortprioriteras och grundar sig i idéen om ouppfyllda mål driver människor att utföra dessa.

Maslows behovstrappa syftar till att behoven i vårt liv är rangordnade, där de grundläggande behoven behöver vara uppfyllda innan nästa nivå av behov kan tas itu med (Alkaabi, 2017;

NE, u.å.a). Enligt denna teori så behöver de lägsta (mest grundläggande behoven) vara uppfyllda till en viss del innan människan motiveras att ta itu med behov på steget ovan, vilket innebär att människor kan fastna på ett lågt steg om de inte upplever att behoven i det givna steget inte är uppfyllt (Alkaabi, 2017). Alkaabi poängterar att människor riskerar att inte nå sin fulla potential just på grund av att detta. Cheng och Yeh (2009) påstår att människor strävar efter en typ av jämvikt där ouppfyllda mål motiverar människan att utföra uppgifter som leder till ett stabilt tillstånd och tillägger att målen ser olika ut för olika människor och vilka uppgifter som står högst upp på varje individs lista ser olika ut.

3.1.2. Motivation i skolsammanhang

Vad som motiverar en elev i ett skolsammanhang definieras som lusten att lära, vilket påverkas av inre och yttre faktorer (NE, u.å.b). Inre motivation hos en elev grundar sig i den nyfikenhet som finns att lära sig och utforska något nytt eller behovet av att veta, medan yttre motivation kommer från bekräftelse i form av beröm, betyg och dylikt (Wery & Thomson, 2013, refererad i Skolverket, 2020). Elevers motivation består av en blandning av inre och yttre motiverande faktorer där olika individer motiveras olika av dessa (Tossavainen &

Faarinen, 2019). Vissa elever motiveras främst av inre faktorer medan andra motiveras av yttre faktorer i högre grad (Alkaabi et al., 2017). Alkaabi et al. nämner en metafor om två människor som hugger sten där den ena hugger sten för att det är dennes arbete medan den andra hugger sten för att stenarna ska användas för att bygga ett slott. Den första individen hugger sten som sin arbetsuppgift för att tjäna pengar och motiveras således av yttre faktorer att utföra uppgiften. Den andra individen ser ett egenvärde i att hugga sten eftersom hen har ett inre driv att bli klar med slottet. Alkaabi et al. belyser att dessa två människor utför samma uppgift men med olika motiv där även graden av motivation skiljer dem åt. På samma sätt är det i skolans värld, där vissa elever utför uppgifter för att få dem avklarade eller för att få högre betyg, medan andra uppskattar själva processen. Ahmetovic et al. (2020) visar att hög motivation är en faktorer som hade signifikant betydelse för prestationerna i skolan. I deras undersökning om motivation, kopplat till engelska som andraspråk, visade det sig dessutom att inre motivation var den typ av motivation som i störst grad korrelerade med elevernas resultat. Ahmetovic et al. ansåg därför att det var viktigt att fokusera på att utveckla elevernas inre motivation, vilket kan uppnås genom att ha en trygg lärmiljö med en lyhörd och kommunikativ lärare, samt tillåta samarbeta och låta eleverna ta beslut i sin utbildning. Yttre påverkansfaktorer har dessutom visat sig skapa ångest hos eleverna, där de specifikt inom språkinlärning har sett negativa effekter på skolprestationerna. Vidare så säger Tossavainen

och Faarinen (2019) att yttre motivationsfaktorer riskerar att hämma elevernas inre motivation, då den egna lusten att lära och lusten att nå måluppfyllelse tas bort om yttre motivationsfaktor blir ett för stort inslag. De påpekar även att elever med hög motivation inte påverkas av yttre faktorer i någon vidare utsträckning.

Elevernas motivation kan kopplas till den riskanalys som görs vad gäller arbetsbelastning i relation till sannolikheten att klara av uppgiften (Alkaabi et al., 2017; Kılıç et al., 2021). Den riskanalys som eleven gör förklaras av förväntan-värde teorin, där förväntan på måluppfyllelse anses vara den primära drivande faktorn (Alkaabi et al., 2017). Kılıç et al.

(2021) visar att uppförandet av mål och ett målmedvetet arbetssätt för att nå målen är ett viktigt arbetssätt för att motivera eleverna i skolan. De lyfter även fram att höga förväntningar att nå målen är en viktig del för att eleverna ska motiveras via principen om måluppfyllelse, vilket konkret innebär att målen ska vara i relation till elevens kompetenser för att hålla förväntningarna höga. Då måluppfyllelse är en betydande faktor för elevens självbild och motivation kan eleverna hamna i en destruktiv cirkel om motivationen minskar eller måluppfyllelsen uteblir (Wery & Thomson, 2013, refererad i Skolverket, 2020). Som Weinstein och Novodvorskym (2015, refererad i Vawter, 2019) påpekade så kan förväntan-värde teorin användas som en matematisk formel där båda variablerna behöver finnas med för att motivation ska uppstå. Utan att eleven upplever att de kommer att klara uppgiften eller ser värdet i att utföra uppgiften kommer hen inte motiveras att utföra den.

Vawter (2019) påpekar dessutom att forskning gång på gång visat att elevers förväntningar stämmer bra överens med den faktiska utkomsten av arbetsinsatsen. Vawter använder ett bankkonto som metafor för att förklara hur mycket ger mer. Han säger att ett bankkonto med mycket pengar på genererar mycket pengar i form av avkastning, medan ett bankkonto med lite pengar på inte genererar lika stora summor pengar från avkastningen. På samma sätt fungerar elevers motivation där en elev med låg självkänsla och låga förväntningar inte kommer att generera lika stora framgångar som en elev med med hög självkänsla och höga förväntningar.

En viktig roll i elevens motivation i skolan är läraren. Både relationen mellan lärare och elev samt om läraren tror på eleven och hens förmågor har visat betydelse för elevens motivation (Kılıç et al., 2021). Lärarens stöd och uppmuntran är en av de viktigaste faktorerna för att eleverna ska känna sig motiverade i skolan och tillägger att lärarens attityd och förhållningssätt är viktigt för eleverna, inte minst när det rör sig om utveckling och studieresultat, samt påpekar att kommunikationen mellan lärare och elever är betydande. För att motivera elever bör läraren sätta tydliga, höga och realistiska mål för denne, där läraren genom att individanpassa målen och arbeta med mindre delmål längs vägen kan göra skillnad för elevens intresse (Wery & Thomson, 2013, refererad i Skolverket, 2020). Wery &

Thomson visar även att måluppfyllelse av delmål kan vara ett sätt att motivera eleverna (2013, refererad i Skolverket, 2020), det behöver således inte handla om stora mål som betyg på prov eller dylikt för att eleverna ska uppleva den motiverande effekten av att nå sina mål.

Ett sätt att öka elevernas motivation är genom att läraren ger återkoppling och bekräftelse, framförallt då eleverna nått målen eller delmålen. Skoluppgifternas karaktär kan även de bidra till ökad motivation genom att göra de rutinmässiga uppgifterna mer intressanta, samt

implementera fler uppgifter som är kopplade till världen utanför skolan. Vad gäller eleven själv så är det viktigt att hen fokuserar på de individuella processen och inte jämför sig med andra elever, då konkurrens visat negativa effekter för motivationen medan självvärdering har ökat den.

Vad gäller elevernas motivation i skolan och hur det påverkar dennes skolprestationer, är det en viktig aspekt att belysa. Skolverket (2009a) förklarar bland annat att sämre skolprestationer främst leder tillbaka till bristande motivation hos eleverna. Hattie (2009) har försökt synliggöra vilka faktorer som påverkar elevernas skolprestationer i störst grad via sin metaanalys av mer än 800 studier. I Hatties metaanalys beskrivs det att elevernas motivation, som en övergripande parameter, i hög grad korrelerar med deras skolprestationer. Ses motivation å andra sidan som ett resultat av flertalet underliggande faktorer som:

självskattning av betyg, tidigare prestationer, självuppfattning, lärandemiljö (klassrumledning, beteenden i klassrummet, sammanhållning), förutfattade meningar om eleven, lärarens tydlighet, relationen mellan läraren och eleven, konkretiserade exempel, återkoppling och formativ bedömning, för att nämna några, så framgår det att samtliga parametrar påverkar elevens skolprestationer enligt Hattie. Yussi et al. (2016) lyfter även de fram att motivation är en viktig faktor för att nå goda skolprestationer. För att kunna utveckla undervisning och optimera lärandeprocessen är det viktigt att eleverna är motiverade och hög motivation hos eleverna har även visat en stark korrelation med deras skolresultat. Hariri et als. (2020) undersökning om elevers motivation går även den i linje med Skolverket (2009a) och Yussi et al. (2016) undersökningar, då Hariri et al. (2020) bland annat visar att elevernas motivation har hög korrelation med deras inlärningsstrategier. De visade även att höga förväntningar att klara av uppgifterna och ett högt värde i att utföra dem hade ett tydligt samband med elevernas sätt att effektivisera inlärningen. Hariri et al. visade dessutom att värdet i att utföra uppgifter var den faktor som bäst korrelerade med elevernas inlärningsstrategier. Kılıç et al. (2021) visar även de att elevernas motivation kan delas upp i flertalet faktorer som påverkar olika människor i olika grad, såsom psykisk hälsa, lärares attityder och förhållningssätt, feedback från omgivningen, måluppfyllelse för att nämna några, vilket belyser vikten av att se motivation som en samling av underliggande faktorer (Kılıç et al., 2021).

Hattie (2009) lyfte även fram i sin metaanalys att det inte fanns några betydande skillnader mellan könen när det kommer till graden av motivation och dess påverkan på skolprestationer. Andra studier har dock visat att det finns skillnader mellan könen (se Skolverket, 2009a; Tossavainen & Faarinen, 2019), vilka har visat att flickor generellt är mer motiverade i skolan. Skolverket (2009a) drar även slutsatsen att flickors högre betyg just beror på den högre motivation de uppvisat. Olika grupper inom skolan visar således olika resultat, varpå interna olikheter är viktigt att undersöka för att ge en korrekt bild.

3.2. Tidigare forskning kring GeoGebra och motivation kopplat till GeoGebra

Tidigare forskning inom området och dess periferi har i stor grad handlat om att synliggöra vad GeoGebra kan medföra resultatmässigt inom skolan. Många studier har dessutom haft fokus på skolor eller enheter med uttalad problematik för att undersöka om det med av hjälp GeoGebra eller liknande program går att utveckla verksamheten samt öka glädjen och motivationen hos eleverna (se bland annat Mthethwa et al., 2020). Detta avsnitt inleds med en överblick av undersökningar som syftat till att se hur GeoGebra kan förbättra resultaten inom skolan och tar upp de fördelar som programmet har jämte andra metoder. Detta följt av forskning om motivationens påverkan på skolresultaten samt vad som påverkar elevernas studiemotivation.

3.2.1. GeoGebras effekter på undervisningen och resultatet i matematik

Undersökningar kopplade till det digitala hjälpmedlet GeoGebra har visat positiva effekter vad gäller både studiemotivation och resultat (Attorps et al., 2016; Aytekin & Kiymaz, 2019;

Celen, 2020; Mthethwa et al., 2020). Fördelarna med användandet av GeoGebra i matematikundervisningen anhopas i två huvudsakliga aspekter: visualisering och direkt feedback. Med hjälp av DGS-program, där bland annat GeoGebra, blir det enklare för eleverna att visualisera och konkretisera abstrakta lärandeobjekt inom matematiken (Attorps et al., 2016; Aytekin & Kiymaz, 2019; Celen, 2020; Mthethwa et al., 2020). GeoGebra gör det även möjligheten att variera dessa aspekter och belysa problemen från olika infallsvinklar, dessutom i realtid och användandet av GeoGebra i matematiken har bland annat visat positiva effekter för utvecklandet av konceptuell förståelse (Attorps et al., 2016; Aytekin & Kiymaz, 2019; Celen, 2020). Med konceptuell förståelse menas att eleven förstår grundidéer och begrepp i det givna området snarare än att bara förstå proceduren för att hantera problem inom det (Skolverket, 2009b). Attorps et al. (2016) visade dock att även procedurförmågan kunde öka vid användandet av DGS-program, vilket innebär att eleven förstår vilka tillvägagångssätt som används och vilka regler som följs för att lösa matematikproblem (Skolverket, 2014). Både konceptuell förståelse och procedurförmåga benämns som fundament inom matematiken (Skolverket, 2014), vilket visar att GeoGebra kan tillföra viktiga fördelar i matematiken. Det framkom även att visualisering i form av att rita på tavlan inte var tillräckligt effektivt och intuitivt för att eleverna skulle skapa sig konceptuell förståelse (Attorps et al., 2016), vilket är ännu ett incitamenten att använda DGS-program eller IKT-verktyg, som GeoGebra, i matematikundervisningen. Slutligen belyser Mthethwa et al. (2020) flertalet positiva fördelar med GeoGebra. Förutom förmågan att kunna visualisera lärandeobjekt så påpekar Mthethwa et al. att generell kunskapsinhämtning inom matematiken ökar när GeoGebra används. Trots en relativt kort testperiod kunde de visa signifikant högre resultat hos de elever som använt GeoGebra jämfört med kontrollgruppen när de gjorde eftertester i sin studie.

3.2.2. Påverkansfaktorer för elevers motivation att använda GeoGebra

GeoGebra lyfts fram som ett framgångsrikt verktyg inom matematiken då det dels höjer studiemotivationen och dels studieresultaten (se Attorps et al., 2016; Aytekin & Kiymaz, 2019; Celen, 2020; Mthethwa et al., 2020), men vad som påverkar själva motivationen att faktiskt använda GeoGebra presenterades inte i någon större och mer detaljerad utsträckning.

Faktorer som påverkar en elevs motivation kan komma från fysisk och/eller psykisk ansträngning, problem som uppstår, känslor och förväntningar, lyckanden och misslyckanden, återkoppling från läraren, bilden av vad kunskaper och förmågor är, för att nämna några (Kılıç et al., 2021).

Detta avsnitt avser att belysa de bakomliggande faktorer och hinder som påverkar elevernas motivation att utföra uppgifter i skolan kopplat till verktyget GeoGebra, vilket görs genom att lyfta analysera och lyfta fram viktiga aspekter från forskningen i avsnitt 3.3.1. GeoGebras effekter på undervisningen och resultat i matematiken. Om än de tidigare studier inte explicit kopplat GeoGebra till motivation eller mer specifikt förväntan-värde teorin så innehåller de underförstått faktorer som påverkar elevernas motivation att använda verktyget. Detta syftar till att försöka minska det kunskapsglapp som finns mellan tidigare forskning kring GeoGebra och motivationsteori samt syftet med denna undersökning.

Elever anser ofta att det är enklare att använda GeoGebra över andra hjälpmedel under lärandeprocessen (Celen, 2020). En uttalad fördel är att de kan använda ett verktyg, GeoGebra, istället för flertalet verktyg som det traditionellt sett behövt, till exempel linjaler, miniräknare, med mera (Celen, 2020). Det är ett tecken på att eleverna använder GeoGebra för att arbetsbelastningen minskar då endast ett verktyg krävs, vilket kan kopplas till Wigfields (1994) förklaring om kostnadsvärdets motiverande effekt. Å andra sidan upplever många elever att deras datorkunskaper är bristande och att de inte känner sig tillräckligt trygga i programmen, där bland annat GeoGebra (Celen, 2020). Eleverna påpekade att hantering, tillvägagångssätt och layouts i programmen var obekanta för dem vilket blev problematiskt när de skulle använda programmen och upplevde det ofta som en ansträngande process. Eleverna som hade svårt för datorer och datorprogram (och/eller applikationer) önskade att de fått någon form av introduktion för att kunna använda programmen på samma sätt som de elever som var vana datoranvändare (Celen, 2020). Att introducera eleverna till grunderna i GeoGebra och se till att varje elev på individnivå kan hantera programmet effektivt gör troligen att de negativa upplevelserna som eleverna har minskar (Celen, 2020;

Mannila, 2017). Introducerandet i programmet, eller mer konkret låta eleverna arbeta med introducerande uppgifter leder dessutom till ökad motivation att utforska det matematiska området och dess kommande nivåer (Rumanová & Smiešková, 2015). Denna introduktion som Celen (2020), Manilla (2017) samt Rumanová och Smiešková (2015) påpekar leder till minskad negativitet och en högre motivation att använda GeoGebra, kan ses som att elevernas förväntningar höjs genom ett sådant arbetssätt. Det går i linje med fynden om att hög motivation och höga förväntningar att lösa uppgifter korrelerar, vilket bland annat Vawter (2019) och Alkaabi et al. (2017) visade. Elever som däremot var vana med IKT i matematikundervisningen värderade de fördelar som dessa hjälpmedel gav högre, samt såg

ett högre nyttovärde i att förstå och kunna matematik (Tossavainen & Faarinen, 2019). Dessa elever hade det även enklare att förstå GeoGebra och således använda det i praktiken (Celen, 2020), vilket stödjer idéen om att högre förväntningar erhålls om kunskaperna ökar.

Tossavainen och Faarinen (2019) visar att elever överlag varken är för eller emot användandet av IKT inom matematiken, däremot fanns en skillnad mellan könen där pojkar i större utsträckning ansåg att det var både lättare att lära sig via IKT samt att de lär sig bättre med IKT jämfört med flickor. En trolig förklaring är att flickor behöver fler och mer varierade former av motivation för att se det som meningsfullt att använda IKT i matematiken. Det visade sig även att elever som uppskattade traditionell undervisning före IKT-undervisning hade högre motivation för själva ämnet matematik. Dessa elever visade sig dessutom motiveras av inre faktorer i högre grad, medan elever som förespråkade IKT i undervisningen motiverades av yttre faktorer i större utsträckning. Teknikorienterade elever ansåg dessutom att traditionell undervisning var tråkigt men när de gavs möjligheten att arbeta med IKT så upplevde de att de lärde sig något värdefullt och användbart.

Skillnader mellan elevernas användande av digitala hjälpmedel grundar sig dock inte bara i elevernas kompetenser, tidigare erfarenheter eller kön. Eleverna har dessutom olika privilegier och åtkomst till digitala verktyg, vilket påverkar såväl det praktiska användandet av dem men således även kompetensutvecklingen (Manilla, 2017). Mannila kallar det en utopi att anta att alla elever har samma erfarenhet och förutsättningar, vilket i sin tur troligen påverkar elevernas förväntningar och motivation vid användandet av digitala hjälpmedel.

Vissa elever anser även att det saknas adekvat teknik i skolan, vilket gör det tråkigt för dem att vara där (Löfving, 2011). Från deras vardag vet eleverna att tekniken finns, men den syns och används sällan på samma sätt i skolan. Löfving nämner att skolan är som en “autonom satellit som svävar fritt, utan större koppling till elevernas vardag.” (s.23). Skolan och vardagen är som vitt skilda världar och frågan är vilken av världarna som lockar eleverna mest och lägger sedan till “Att gå någonstans dag ut och dag in utan att vara motiverad: Vad har det för inverkan på lärandet?” (s.23). Elevernas enda möjlighet att nå högre kunskaper inom ett område är just om eleven är intresserad av lärandeprocessen och ser värdet i det, vilket GeoGebra kan bidra till (Celen, 2020). Celen (2020) drar även slutsatsen att GeoGebra gör lärandeprocessen i matematiken både rolig och tilltalande för eleverna, vilket kan kopplas till elevernas inre motivation i form av ett högt egenvärde enligt Wigfield (1994).

Lärarens attityd och relation till eleverna är även den en faktor som påverkar elevernas motivation i skolan (Kılıç et al., 2021; Löfving, 2011; Tossavainen & Faarinen, 2019), dessutom den mest prominenta enligt Wery och Thomson (2013, refererad i Skolverket, 2020). Eleverna en tydlig uppfattning om att teknik och framförallt datorspel är en del av vardagen men vissa lärare ser datorspel som en onödighet, oftast omedvetet om hur det tas emot av eleverna (Löfving, 2011). Elever som stöter på lärare som inte ser samma fördelar och glädje med tekniken, till exempel datorspel, riskerar att tappa elevens tillit och möjlighet att motivera dem (Löfving, 2011). Lärarens attityd och förmåga att motivera eleverna är speciellt betydande då eleverna introduceras i någonting som är nytt för dem, till exempel programmering (Tossavainen & Faarinen, 2019), där GeoGebra kan tolkas som en form av

programmering. Att införa IKT i elevernas undervisning bör göras med en tydlig baktanke och pedagogisk plan för att resultatet ska blir så bra som möjligt.

Klasskamraternas attityder och kompetenser påverkar även de motivationen och vissa elever anser att det blir tråkigt när de får arbeta med klasskamrater som är på lägre nivå än dem själva i GeoGebra (Celen, 2020). Dock så har differentiering av klasser har visat sig kunna leda till minskad motivation hos eleverna, vilket har resulterat i sämre resultat i skolan (Skolverket, 2009a). Till skillnad från Celen (2020) så lyfter Kılıç et al. (2021) och Vawter (2019) upp de positiva effekterna som klasskamraterna har på varandras välmående och motivation. Kılıç et al. (2021) lyfter i sin studie fram en elevs kommentar om att alla klasskamrater är värdefulla och tillsammans bidrar de med motivation till klassrummet.

Vawter (2019) påpekar också att uppmuntrande ord och gester som knytnävar (fr. engelskans fist bump) mellan eleverna höjer energin i klassrummet.

Utanför skolan är det viktigt att föräldrar och vårdnadshavare, eller andra förebilder för eleven, har en öppen inställning till elevens vardagssysslor (Löfving, 2011). Forskning har visat att det är just öppenhet som når barns intresse och deras inre motivation uppstår när de känner att de gör något meningsfullt, vilket kan vara i form av erkännande och uppskattning från en vuxen. Trots det är det allt för många vuxna som har ett alltför smalt synsätt på barnens fritidssysslor (Giota i Löfving, 2011). Löfving (2011) nämner en vuxens kommenterar att “Han spelar bara spel så fort han kommer hem och gör aldrig något vettigt.”

(s.52), som exempel på hur vuxnas synsätt kan vara destruktivt för relationen till barnet (eller eleven).

Support och uppmuntran från omgivningen har visat sig vara betydelsefull för elever, oavsett vilken roll den stödjande personen har, då såväl lärare som föräldrar och klasskamrater kan påverka elevers självbild och motivation (Kılıç et al., 2021). Kılıç et al. studie visade att support och uppmuntran från omgivningen inte bara var betydande utan en av de mest prominenta faktorerna till ett framgångsrik lärande för eleverna. Om än Kılıç et al. (2021) och Vawters (2019) studie saknar direkt koppling till Geogebra så lyfter de fram vikten av stöd och uppmuntran som en faktor för elevernas motivation.

3.3. Förankring i styrdokument

En av gymnasieskolans viktigaste uppgifter är att förmedla kunskaper till eleverna och skapa förutsättningar för att eleverna ska kunna tillgodose sig dessa kunskaper för kommande studie- och/eller yrkesliv (Skolverket, 2011).

Huvuduppgiften för gymnasieskolan är att förmedla kunskaper och skapa förutsättningar för att eleverna ska tillägna sig och utveckla kunskaper.

Utbildningen ska främja elevernas utveckling till ansvarskännande människor som aktivt deltar i och utvecklar yrkes- och samhällslivet. Den ska bidra till elevernas allsidiga utveckling.

Skolan har i uppgift att att till eleverna överföra värden, förmedla kunskaper och förbereda dem för att arbeta och verka i samhället. Skolan ska förmedla sådana mer beständiga kunskaper som utgör den gemensamma referensramen i samhället […] (Skolverket, 2011, s.6).

Gymnasieskolan ska således skapa förutsättningar för eleverna att utvecklas mot kommande liv samt förmedla kunskaper som är relevanta för referensramen i samhället, därav vikten att läraren praktiserar effektiva och givande arbetssätt som gynnar detta.

Vidare står det i läroplanen att “Eleverna ska också kunna orientera sig i en komplex verklighet med stort informationsflöde och snabb förändringstakt.” (Skolverket, 2011, s.7), vilket har förtydligats ytterligare med tillägget “stort informationsflöde, ökad digitalisering och snabb förändringstakt” (Skolverket, 2018, s.3 , underskrift lagt till i originell), för att belysa gymnasieskolans anpassning efter samhället, vilket GeoGebra (eller liknande digitala hjälpmedel) främjar. Som en mer övergripande sammanfattning av digitaliseringens påverkan på gymnasieskolan tar Skolverket upp följande text i läroplanen “Förändringar i arbetslivet, digitaliseringen och den tekniska utvecklingen, [...] ställer nya krav på människors kunskaper och sätt att arbeta.” (Skolverket, 2018, s. 3), vilket är en tydlig indikation på att digitala verktyg bör och ska få större utrymme i undervisningen.

En annan sak som läroplanen lyfter fram som är relevant för denna undersökning är att “Det finns olika vägar att nå målen” (Skolverket, 2011, s.6), vilket innebär att eleverna ska kunna utforska olika metoder och arbetssätt för att nå kunskapsmålen, där GeoGebra är en/ett av dessa.

I lärarens yrkesroll konkretiseras även riktlinjerna för uppdraget, där det bland annat står att:

Lärarens ska

● utgå från enskilda elevens behov, förutsättningar, erfarenheter och tänkande,

● stärka elevens självförtroende samt vilja och förmåga att lära,

● i undervisningen skapa en sådan balans mellan teoretiska och praktiska kunskaper som främjar elevens lärande,

● stimulera, handleda och stödja eleven och ge särskilt stöd till elever i svårigheter,

● i undervisningen utnyttja de kunskaper och erfarenheter av arbets- och samhällsliv som eleverna har eller skaffar sig under utbildningens gång,

● i undervisningen beakta resultat av utveckling inom ämnesområdet och för undervisningen relevant pedagogik och annan forskning, och

● organisera och genomföra arbetet så att eleven

- utvecklas efter sina egna förutsättningar och samtidigt stimuleras att använda och utveckla hela sin förmåga,

- upplever att kunskap är meningsfullt och att den egna kunskapsutvecklingen går framåt,

- får möjlighet till ämnesfördjupning, överblick och sammanhang, - får stöd i sin språk- och kommunikationsutveckling,

- successivt får fler och större självständiga uppgifter och ökat eget ansvar, och

- får möjlighet att arbeta ämnesövergripande.

(Skolverket, 2011, s.10-11).

Detta förtydligar det ansvar läraren har gentemot eleverna, dels att se eleven som individ för att möjliggöra kompetensutvecklingen för just denne, men även vara uppdaterad inom ämnet för att hålla en relevant undervisning. Konkret kan det kopplas till att ge eleverna möjlighet att utforska matematiken utifrån sin egen profil samt att använda sig av de verktyg som finns tillgängliga och är allmänt utbrett.

Eftersom ett av skolans viktigaste uppdrag är att förbereda eleverna för kommande studie- och yrkesliv är det viktigt att lärare uppmärksammar samtida trender och reflekterar över vilka metoder som kan tänkas motivera och gynna eleverna i denna process. Detta uppmärksammade Skolverket i sin reviderade läroplan och från och med 1 juli 2018 tog läroplanen på ett konkret sätt hänsyn till samhällets digitalisering (Skolverket, 2018). I den reviderade läroplanen har det bland annat lagts till “Eleverna ska också kunna orientera sig och agera i en komplex verklighet med stort informationsflöde, ökad digitalisering (underskrift lagt till i originell) och snabb förändringstakt” (Skolverket, 2018, s.3) och vidare så nämns ordet digital 13 gånger i den reviderade läroplanen till skillnad från avsaknaden av ordet i den ursprungliga läroplanen från 2011.

4. Metod

Detta avsnitt handlar om de metoder som valts i undersökningen för att ge svar på forskningsfrågorna Vad anser gymnasieelever motiverar dem mest att använda GeoGebra i matematiken? och Vilka samband finns mellan hur ofta GeoGebra används i matematiken och gymnasieelevers motivation att använda programmet? Utöver de forskningsmetoder som har valts presenteras även vilka urval som har gjort, hur datan har samlats in och bearbetats samt vilka forskningsetiska överväganden som har gjorts.

4.1. Kvalitativa och kvantitativa forskningsmetoder

Valet av forskningsmetod för denna undersökning var både kvalitativa och kvantitativa metoder. Detta grundade sig i den frågeställning som var antagen, där syftet var att undersöka vilka faktorer som påverkar gymnasieelevers motivation att använda GeoGebra i matematiken mest där en kvantitativ metod lämpar sig. Samtidigt var det även av intresse att undersöka varför gymnasieeleverna ansåg att dessa faktorer var mest prominenta och ta del av deras egna förklaringar kring motiverande faktorer i skolan. Denna, mer detaljerad informationen, inhämtades via kvalitativa metoder. Huvudsakligen var det den kvantitativa delen som utgjorde undersökningens grund för att kunna dra slutsatser, medan den kvalitativa delen fanns med för att ge djupgående information längs med.

Kvantitativ metod syftar till att samla in data för att undersöka mönster och se samband på ett på ett överskådligt och generaliserbart sätt, för att ge en överblick över en stor mängd insamlad data (Svenning, 2003). Kvantitativa forskningsmetod är fördelaktiga då syftet är att mäta någonting för att besvara frågor om hur mycket eller många det är av ett visst objekt (Backman et al., 2012). Vidare syftar en kvantitativ metod till att på ett enkelt och övergripligt sätt beskriva och förklara den verklighet som finns runt oss (Olsson & Sörensen, 2011; Svenning, 2003). Syftet med en kvantitativ metod i denna undersökning var att presentera statistiska och generella slutsatser, för att på så vis kunna uttala sig med viss säkerhet om undersökningen resultat och slutsats.

Kvalitativ metod syftar till att samla in information som förklar varför ett fenomen ter sig som det gör genom att belysa exempel på sådana företeelser (Svenning, 2003). Genom att undersöka kvalitativa betingelser är det möjligt att undersöka ett fenomen på djupet och konstruera långtgående slutsatser. Med kvalitativa metoder är syftet att synliggöra människors uppfattningar och upplevelser om saker och ting och skapa sig förståelse för dessa (Backman et al., 2012). Kvalitativ metod valdes för att ge mer detaljerad information till forskningsfrågorna antagna i denna undersökning. Således fanns det utrymme att lyfta fram gymnasieelevernas egna åsikter kring motivationen att använda GeoGebra i matematiken.

Kvantitativa metoder anses mer precisa än kvalitativa metoder, medan kvalitativa metoder bringar kunskap om detaljer och förklaringar som kvantitativa metoder inte kan (Svenning, 2003). Kvantitativa metoder kännetecknas även av dess förmåga att förklara omfattningar och

fördelningar hos fenomenet medan kvalitativa metoder förklarar innehåll och karaktär hos det undersökta fenomenen (Olsson & Sörensen, 2011).

4.2. Urval & utförande

Då denna undersökning syftade till att undersöka gymnasieelever var ett urval nödvändigt då hela populationen gymnasieelever inte kunde tillfrågas. Initialt begränsades urvalet till nio gymnasieskolor i Norrbottens län, Stockholms län, Västernorrlands län och Västra Götalands län, vilket gjordes av praktiska skäl då kontakt med skolpersonal på dessa gymnasieskolor sedan tidigare fanns. Efter att den första kontakten hade tagits med rektor eller lärare på de tilltänkta gymnasieskolorna stod det klart att två av de tillfrågade skolorna och/eller dess berörda matematiklärare inte använder GeoGebra i sådan utsträckning att gymnasieeleverna kan ge relevanta svar för undersökningens syfte. Då strategiskt urval tillämpades, för att dels få spridning i urvalet men även för att samla in relevanta svar (Skolverket, 2000), valde dessa två skolor att inte delta. Syftet med strategiskt urval var att handplocka deltagare eller grupper som kunde ge särskilt intressant och relevant information för studiens syfte (Skolverket, 2000) och där en vet någonting om deltagarna i förväg, till exempel tillgänglighet (Stensmo, 2002).

I denna undersökning var det främsta intresset att erhålla deltagare som verkligen gav svar på frågeställningen, än variation bland gymnasieprogrammen som förespråkades vid valet av strategiskt urval (Skolverket, 2000). Strategiskt urval i denna undersökning byggde på att de tillfrågade gymnasieeleverna hade en relation till GeoGebra sedan tidigare, vilket gjorde att deltagarna hade större förståelse för undersökningens syfte och hur resultatet kan komma att användas, vilket minskar bortfallet (Skolverket, 2000). Urvalet skedde därav även enligt principen om icke-sannolikhetsurval, vilket innebär att vissa deltagare (gymnasieelever) hade större chans att delta (Bryman, 2011), vilket var intuitivt då gymnasieskolorna handplockades.

Spridningen av information om undersökningen och sedermera enkäten skedde enligt snöbollsmetoden (Trost & Hultåker, 2016). I denna undersökning bygger snöbollsmetoden på att tillfrågad rektor och/eller kontaktperson på gymnasieskolan sprider information om undersökningen och frågan om deltagande vidare till relevanta lärare vilka i sin tur tog ställning till deltagandet samt ytterligare förmedlade informationen och enkäten till gymnasieeleverna (Trost & Hultåker, 2016). För skolorna i Norrbottens län och Västernorrlands län togs kontakt med skolans (eller skolenhetens) rektor i första hand medan skolorna i Stockholms län och Västra Götalands län togs kontakten direkt med berörd lärare och/eller kontaktperson på gymnasieskolan, vilket i det här fall var matematiklärare med någon form av huvudansvar som till exempel huvudlärare eller dylikt. Därefter skickades övergripande information om undersökningen till rektorerna eller matematikläraren beroende på vad som bestämdes vid första kontakten. När enkäten väl var färdigställd och kontrollerad skickades ett missivbrev (Trost & Hultåker, 2016), tillsammans med enkäten ut till den på skolan som utsetts som kontaktperson/ansvarig. En länk till missivbrevet infogades även i

enkäten för att göra den åtkomlig direkt från enkäten utifall att bifogade missivbrevet försvunnit under distribueringen.

Av de sju skolor som visat intresse för undersökningen vid initial kontakt var det fem av dem som svarade att de skulle vidarebefordra informationen till berörda lärare eller dela ut den till berörda gymnasieelever, beroende på vilken roll i undersökningen som kontaktpersonen hade. En skola i Stockholms län kunde dessutom inte säkerställa att deras gymnasieelever besvarade enkäten i tid, varpå den skolan inte kunde delta och valdes bort. Lärarna ombads sedan att återkomma med antalet deltagare som tagit del av enkäten, detta för bortfallsanalysen. På de fyra skolor som slutligen valde att dela ut enkäten till sina gymnasieelever tillfrågades totalt 155* (en skola återkom aldrig med antalet gymnasieelever som enkäten delades ut till, se metoddiskussion för mer information) antal gymnasieelever och av dem valde 𝑛 = 72 att besvara enkäten, vilket medförde ett totalt bortfall om (1 − ₁₅₅ ⁷² ) · 100 ≈ 54%.

4.3. Datainsamling

Datainsamlingen i denna undersökning skedde via en enkät som gymnasieelever fick besvara digitalt. Ordet enkäter som kommer från franskans enquête vilket betyder rundfråga (Trost &

Hultåker, 2016), vilket innebär att samma fråga ställs till alla deltagare (Kylén, 2004;

Stensmo, 2002; Trost & Hultåker, 2016). Ibland används ordet survey från engelskan, vilket snarare handlar om en enkätundersökningar av kvantitativ karaktär (Trost & Hultåker, 2016).

Enkäter används främst för att nå ut till många deltagare på ett tidseffektivt och ekonomiskt fördelaktigt sätt, där intervjuer hade tagit för lång tid eller geografiska svårigheter gör det opraktiskt med fysiska möten hos deltagarna (Backman et al., 2012; Kylén, 2004). Enkäter gör det dessutom möjligt att sammanställa information för att kunna jämföra och sortera den så att samband och fördelningar synliggörs (Stensmo, 2002), vilket gjorde det lämpligt att välja denna metod för datainsamling.

Enkäten i den här undersökningen inleddes med information om undersökningens syfte och redogörelser för forskningsetiska principer. Därefter bestod enkäten av ett avsnitt där gymnasieeleverna fick svara på demografiska frågor (se Stensmo, 2002) i form av: vilket gymnasieprogram eleven läser, progression i utbildningen samt vilken kommun gymnasieelevens skola tillhör. Detta följdes av en fråga om hur ofta gymnasieeleven har använt GeoGebra i matematiken under det senaste läsåret, vilket användes för att besvara forskningsfråga två.

Vidare bestod enkäten av frågor på formen likert skala, rangordningsskala (Svenning, 2003) samt öppna frågor (Trost & Hultåker, 2016). Likert skalan användes för att samla in information om vilken grad av överensstämmelse gymnasieeleverna hade med de påståenden/frågor som ställdes (Kylén 2004; Svenning, 2003). Det neutrala steget (3) fanns med i skalan (1 till 5) då neutrala åsikter/instämmande var av intresse att samla in i denna undersökning. Rangordningsskalan användes på två frågor för att ge information om hur

gymnasieeleverna rangordnar olika faktorer som påverkar deras motivation att använda GeoGebra i matematiken. Detta för att synliggöra vilka faktorer som gymnasieeleverna ansåg var mest betydande. Detta presenterades via beskrivande statistik samt som allmänna kommentarer från gymnasieeleverna. Öppna frågor fanns med som följdfrågor till vissa enkätfrågor (b-delen av enkätfråga 1-10) för att samla in mer detaljerad information och åsikter om de berörda frågorna och även låta gymnasieeleverna förklara med egna ord deras åsikter. Vilket användes för att ge djupare och mer nyanserad information till forskningsfrågorna. Slutet av enkäten bestod av ytterligare öppna frågor där gymnasieeleverna fritt fick beskriva olika scenarion och hur de hade agerat i dessa. Dessa användes för att skapa en bild om gymnasieelevernas åsikter och tankar kring GeoGebra och andra metoder i matematiken.

Själva processen för att skapa en enkät ställer höga krav på utformandet (Backman et al., 2012). Vid skapandet av enkäten togs hänsyn till komplexitet och tydligheten i frågorna men även antalet frågor för att tidsoptimera enkäten för deltagarna (Fink, 1995a; Kylén, 2014), vilket syftar till att motverkar totalt som likväl internt bortfall (Kylén, 2004). Skapandet av enkäten hade en rad olika förfaranden som behövdes tas i åtanke under processen. Bland annat beaktades reliabilitet och validitet (att resultaten är tillförlitliga och ger svar på frågeställningen) när enkäten designades (Trost & Hultåker, 2016). Enkätens frågor designades och testades så att respondenten skulle förstå frågan så pass likt den som skapade frågan som möjligt. Detta för att minska risken för misstolkning och således risken att behöva exkludera vissa frågor, för att svaren skulle vara så relevanta och användbara för undersökningen som möjligt.

Mer konkret bestod enkäten av 19 frågor där tio av dem var påståenden som besvaras med grad av överensstämmelse enligt likertskalan. Två av frågorna var av rangordnade karaktär, en där gymnasieeleverna fick en rad olika alternativ om varför de använder GeoGebra att rangordna, samt en öppen fråga där de skulle skriva de främsta anledningar till varför de inte använde GeoGebra. Vidare var fyra frågor öppna följdfrågor till påståendena i fråga ett till tio, där gymnasieeleverna fick utveckla varför de svarat som de gjort på tillhörande huvudfråga (se frågor 4b, 5b, 6b och 10b i Bilaga 1). Fortsättningsvis kommer dessa refereras till som b-delen av enkätfrågor 1-10. Detta gjordes för att samla in information om varför gymnasieeleverna anser att de motiveras i olika grad av de olika undersökta faktorerna. De tre sista frågorna i enkäten behandlade gymnasieelevernas handlingar när de var oförmögna att lösa uppgifter med GeoGebra och hur deras känsla var då, samt vad de gör om de inte kan lösa uppgifter med penna, papper och huvudräkning. Dessa användes för att studera generella trender i gymnasieelevernas uttalade motivation i olika situationer.

De tio första enkätfrågorna, vilka besvarades med grad av överensstämmelse, delades de in i de fyra typerna av motivationer enligt Tabell 1 nedan.

Typ av motivation Enkätfråga

Intrinsic value 1 och 2

Attainment value 6, 7 och 8

Utility value 3 och 5

Cost 9 och 10

Tabell 1. Indelning av enkätfrågor utifrån typen av motivation de ger information om.

Kategorierna som användes för att mäta olika typer av motivation var:

Intrinsic value = Egenvärde: glädjen och/eller intresset att utföra en uppgift Attainment value = Uppnåelsevärde: den upplevda vikten av att utföra en uppgift

Utility value = Nyttovärde: värdet av att utföra en uppgift, till exempel något som leder till fördelar i framtiden.

Cost = Kostnadsvärde: kostnaden att utföra uppgiften, till exempel saker som behöver prioriteras bort för att få uppgiften gjord.

Vidare kommer de svenska översättningarna att användas.

Ursprungligen var enkätfråga 4 med i Uppnåelsevärde, vilket reviderades under undersökningens gång (se metoddiskussion för mer information). Enkätfrågorna i sin helhet återfinns i Bilaga 1.

4.4. Dataanalys

Detta avsnitt behandlar de metoder som användes vid analysen av datan som samlades in.

4.4.1. Statistiska test

För att analysera den insamlade datan användes kvantitativa och kvalitativa metoder i form av T-test, ANOVA, Regressionsanalys och Innehållsanalys.

T-test användes för att testa hypoteser om medelvärden (Fink, 1995b). Mer specifikt används ensidigt t-test för att undersöka om svaren på en viss enkätfråga skilde sig från nollhypotesen och tvåsidigt t-test för att jämföra två gruppers medelvärden (Fink, 1995b). I undersökningen användes t-test vid två tillfällen. Först ett ensidigt t-test när enkätfrågorna 1-10 (utan b-del) undersöktes och huruvida en viss motiverande faktor skilde sig statistiskt signifikant mot nollhypotesen, vilket i denna undersökning var att faktorn inte utgjorde någon skillnad för motivationen att använda GeoGebra i matematiken. Vidare användes även ensidigt t-test för att undersöka hur typerna av motivation skilde sig från nollhypotesen. Sedermera användes oberoende tvåsidigt t-test för att undersöka om graden av användning av GeoGebra påverkar motivationen.