Examensarbete
Grundlärarutbildning (åk 4-6) 240 hp
Ett examensarbete om TPACK och grundskollärares användning av digitala verktyg och digitala kompetens i den naturorienterade ämnesundervisningen.
Examensarbete II
Halmstad 2021-06-22
Titel Ett examensarbete om TPACK och grundskollärares användning av digitala verktyg och digitala kompetens i den naturorienterade
ämnesundervisningen.
Författare Konrad Berggren & Ebba Lindkvist
Akademi Akademin för lärande, humaniora och samhälle
Sammanfattning Digitala verktyg och digital kompetens är områden som tar mer plats i
“Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet” (Lgr 11, 2019) och kräver mer av lärarna som ska undervisa. Detta examensarbete syftar till att öka förståelsen och bidra med mer kunskap kring utmaningen som lärarkåren idag kan möta kring digitaliseringen och dess utökade plats i Lgr 11 (2019). Examensarbetets teoretiska ramverk är Technological
Pedagogical and Content Knowledge (TPACK
1) som skapats av Mishra och Koehler (2009).
Empirin bygger på en enkätundersökning där enkäten skickats ut till
sammanlagt 74 rektorer (som ombads att skicka den till sina NO-lärare), där vi fått svar av 63 lärare, varav 58 genomförde hela enkäten. Analysen av empirin skedde genom en tematisk analys där de olika frågornas svar
kodades till olika teman, men även genom en kvantitativ analys då resultatet även redovisas genom frekvenstabeller och diagram. Resultatet visar att det är en stor mängd olika digitala verktyg som används i respondenternas undervisning, både hård- och mjukvaror. Exempelvis används datorer, iPads, digitala mikroskop, Kahoot, Minecraft, Mentimeter och Quizlet.
Vi anser att respondenterna till största del uppvisar en hög eller medel digital kompetens när de får bedöma sig själva utifrån vad Lgr 11 (2019) kräver. Majoriteten av lärarna (50 av 58) anser sig ha tillräcklig digital kompetens att genomföra en digitaliserad undervisning i relation till Lgr 11 (2019). De som inte anser att de har tillräcklig digital kompetens (8 av 58) skriver att de saknar den teknologiska kunskapen i själva användningen av verktygen. De efterfrågar även tydligare förklaring kring vad Lgr 11 (2019) menar.
Nyckelord Digital kompetens, digitala verktyg, grundskollärare, naturorienterande ämnen, NO, TPACK.
Handledare Göran Karlsson
1
Kan även kallas TPCK.
Förord
De digitala verktygens intåg i skolvärlden är något som pågått längre än vad många nog tänker. Det viktiga med digitaliseringen är att tänka på att det är något som är i konstant förändring och att det som är aktuellt idag inte behöver vara aktuellt imorgon. Som skola och samhälle är det viktigt att vi är redo för utveckling och inte fastnar i hur det varit förr.
Ända sedan barnsben har vi båda intresserat oss för digitala verktyg, hur de fungerar och hur de kan användas. Vi anser att vi själva haft väldigt enkelt för att förstå oss på dem och lösa utmaningar som kan uppstå med eller i dem. På gymnasiet studerade Konrad
informationsteknik och Ebba gick naturvetenskaplig inriktning. Innan grundlärarutbildningen hade vi aldrig träffats, men fann varandra snabbt och bestämde oss tidigt för att skriva våra examensarbeten ihop.
Sedan början av grundlärarutbildningen har vi intresserat oss för hur digitala verktyg används i skolor och främst om och hur lärare använder digitala verktyg. Vi började också fundera över vilka olika digitala verktyg som användes. Under utbildningen har vi ibland varit frustrerade över hur vissa lärare visat sig vara mindre digitalt kompetenta att lösa digitala utmaningar, vilka vi anser att vi själva hade löst snabbt, lätt och enkelt. Detta skapade en undran om hur grundskollärare arbetar med digitala verktyg. När vi sedan gick kursen som behandlade de naturorienterande ämnena blev vi ännu mer intresserade av hur den digitala tekniken kan användas och hur den faktiskt används när det gäller den naturorienterande ämnesundervisningen. Detta då vi båda vill undervisa inom de naturorienterande ämnena i vår framtida profession och använda oss av digitala verktyg på ett givande sätt. Både för att vi finner ett intresse i det, men även då “Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och
fritidshemmet” (Lgr 11, 2019, s. 13) skriver att läraren måste planera och utföra arbetet så att elever kan främja sin kunskapsutveckling genom arbetet med digitala verktyg, vilket vi ser som en stor möjlighet.
Ännu en anledning till varför vi intresserar oss för detta område är då vi själva fick gå kursen som behandlade naturorienterande ämnen på lärarutbildningen nästan helt på distans. Kursen började januari 2020, vilket gjorde att utbildningen i mars lades om till distans på grund av covid-19-pandemin. Tack vare att lärarna var duktiga på att använda digitala verktyg så kunde vi ändå ta till oss innehållet i undervisningen, vilket vi tror hade varit svårt om vi hade haft lärare som inte var så kompetenta inom användandet av digitala verktyg.
Under arbetet med detta examensarbete har vi arbetat gemensamt till största del över den digitala plattformen Zoom. På detta sätt har vi kunnat samverka enkelt utan att alltid behöva träffas fysiskt på grund av covid-19-pandemin, vi har dock vid enstaka tillfällen träffats fysiskt. Genom hela arbetet med examensarbetet har vi arbetat gemensamt med alla delar och haft en jämn arbetsfördelning.
Vi vill tacka vår handledare Göran Karlsson för konstruktiv och utvecklande feedback, men
även våra familjer som stått ut med oss under arbetets dalar och toppar. Avslutningsvis vill vi
också tacka våra kurskamrater för all stöttning och feedback vi fått under arbetets gång, men
även våra respondenter som möjliggjort att vi kunnat genomföra detta examensarbete.
Innehållsförteckning
Inledning 1
Syfte och frågeställningar 3
Begreppsdefinition 4
Digital kompetens 4
Digitala verktyg 4
Teoretiskt ramverk 5
Tidigare forskning 8
Studier 8
Reflektion kring tidigare forskning 10
Metod 12
Urval och avgränsningar 13
Etiska principer 13
Analysmetoder 15
Analys av kvantitativ empiri 15
Analys av kvalitativ empiri 15
Metoddiskussion 17
Varför Google Formulär? 17
Pilotstudie 18
Enkätkonstruktion 18
Respondenternas inverkan 19
Analysmetoder 20
Validitet och reliabilitet 20
Resultat 22
Användning av digitala verktyg 22
Lärarnas upplevda digitala kompetens 23
De som anser sig ha tillräcklig digital kompetens 24
De som inte anser sig ha tillräcklig digital kompetens 26
Vad respondenterna anser att de behöver utveckla 27
Resultatdiskussion 28
Användning av digitala verktyg 28
Lärarnas upplevda digitala kompetens 29
Konklusion 32
Slutsats 32
Implikationer 33
Referenslista 34
Litteratur 34
Internetkällor 35
Bilagor 37
Bilaga 1 - Enkäten 37
Bilaga 2 - Mejl till rektorer 42
Bilaga 3 - Inkluderings- och exkluderingskriterium 43
Bilaga 4 - Samtycke till enkäten 44
Bilaga 5 - Kodning 45
Bilaga 6 - Digitala verktyg 47
Inledning
I detta examensarbete kommer vi att studera vilka digitala verktyg lärare inom naturorienterad ämnesundervisning
2använder. Vi kommer även att undersöka om NO-lärare anser att de har tillräcklig digital kompetens för att genomföra en digitaliserad undervisning, detta i relation till vad som står i “Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet” (Lgr 11, 2019, s. 7-8). Känner lärarna att de har rätt digital kompetens kring att använda sina digitala verktyg för att kunna implementera dessa i sin undervisning? Enligt Mishra och Koehler (2009, s. 67) är det integreringen av ämnes-, pedagogisk- och teknologisk kunskap som tillsammans skapar en digitalt kompetent lärare. Dessa kunskaper bildar tillsammans det som kallas för Technological Pedagogical and Content Knowledge (TPACK
3) och är det teoretiska ramverket i detta examensarbete.
Under arbetet med vårt förra examensarbete, vilket var en litteraturstudie, fann vi att det fanns en brist på studier i Sverige hos svenska lärare i allmänhet, men NO-lärare i synnerhet, kring digitala verktyg och digital kompetens. Det gjorde att förra examensarbetet byggde på utländsk forskning. Slutsatsen där blev att NO-lärare “bör ha kunskap om hur man implementerar och använder digitala verktyg på ett effektivt sätt i sin undervisning”
(Berggren & Lindkvist, 2021, s. 19). Litteraturstudien visade även att NO-lärare behöver besitta en god digital kompetens, men att artiklarna som litteraturstudien bygger på inte visade vilken specifik kunskap lärarna saknade. Detta blev därför en kunskapslucka som vi ville bygga vidare på i detta examensarbete (Berggren & Lindkvist, 2021, s. 19).
I Lgr 11 (2019) ingår digital kompetens i flera av skolans ämnen. Det står även att elever i skolan måste lära sig att orientera och agera i den komplexa verklighet som samhället är idag med ett stort informationsflöde och en ökad digitalisering som går i snabb takt (Lgr 11, 2019, s. 7). Detta tänker vi kräver att lärare behöver ha en egen hög digital kompetens och vi ser att lärartjänster på arbetsmarknaden idag efterfrågar lärare som ska vara digitalt kompetenta.
Detta anser vi visar att lärarkåren behöver uppdatera sina kunskaper och fortbilda sig mer inom digitaliseringen. Lgr 11 (2019) lyfter digitaliseringen genom att skriva:
Skolan ska bidra till att eleverna utvecklar förståelse för hur digitaliseringen påverkar individen och samhällets utveckling. Alla elever ska ges möjlighet att utveckla sin förmåga att använda digital teknik. De ska även ges möjlighet att utveckla ett kritiskt och ansvarsfullt förhållningssätt till digital teknik, för att kunna se möjligheter och förstå risker samt kunna värdera information. Utbildningen ska därigenom ge eleverna förutsättningar att utveckla digital kompetens och ett förhållningssätt som främjar entreprenörskap. (Lgr 11, 2019, s. 7-8)
Utifrån Lgr 11 (2019) är det upp till hela skolan att skapa en miljö där eleverna får chansen att utveckla sin förståelse och kunskap om det allt mer digitala samhälle vi lever i.
Samhället har idag en förväntan på att varje medborgare ska kunna delta och förstå det allt mer digitaliserade liv vi lever (Dufva & Dufva, 2019, s. 17). Författarna skriver att det nästan är ett krav i dagens samhälle att du förstår och kan hantera olika digitala tjänster och digitala verktyg för att kunna vara en samhällsmedborgare. Detta kan gälla allt från att betala räkningar via olika applikationer eller använda sig av BankID för att kunna boka ett läkarbesök. Detta anser vi knyter an till att elever ska “kunna orientera sig och agera i en komplex verklighet, med stort informationsflöde, ökad digitalisering och snabb
förändringstakt” (Lgr 11, 2019, s. 7). Vi menar att skolan ska spegla den verklighet som eleverna i framtiden kommer möta och därför är den digitala utvecklingen viktig för att skapa framtida samhällsmedborgare som har en hög digital kompetens.
2
Kommer i resterande text benämnas som NO-lärare/n.
Digitala urinvånare är ett begrepp som används av Prensky (2001, s. 1-2) för att beskriva en generation där digitala hjälpmedel är en naturlig del av vardagen. Författaren menar då att motsatsen till den digitala urinvånaren är den digitala immigranten och vi anser att dessa består till största del av den äldre generationen som inte vuxit i det digitala samhället. Många av dagens lärare tillhör en äldre generation, vilket kan skapa ett glapp mellan lärarens och elevernas digitala kompetens, men även ett glapp mellan lärares digitala kompetens och styrdokumentens krav. Detta är något vi själva upplevt både på gymnasiet, högskolan och när vi varit ute på praktik. Vi anser att detta visar att digitaliseringen inte bara kan ställa till det för elever, utan även för lärare. Tallvid (2015, s. 111) menar att lärare känner att integreringen av digitala verktyg måste kopplas tydligt till verksamheten med pedagogiska ambitioner och därigenom få möjlighet att förstå motivet bakom en sådan satsning. Dock är det viktigt att vara medveten om att digitaliseringen också utvecklas (Tallvid, 2015, s. 32).
Att beskriva den digitala teknologins påverkan på lärares arbete och på aktiviteterna i klassrummet kan liknas vid att sikta mot ett rörligt mål. Utvecklingen pågår ständigt och de förhållanden, vad beträffar digitalisering av svenska klassrum, som rådde när arbetet med denna avhandling inleddes förändras oavbrutet. (Tallvid, 2015, s. 115) Enligt Skolverkets (2019, s. 3) uppföljning av den nationella digitaliseringsstrategin för skolväsendet som genomfördes 2018 svarar drygt hälften av lärarna
4att de ansåg att de behövde utveckla sin egen digitala kompetens. Detta för att kunna utveckla elevernas digitala kompetens. Mellan en tredjedel och hälften av lärarna svarade att de behövde utvecklas inom området såsom bland annat att arbeta med bild, ljud och film, att hantera kalkylprogram och att känna till lag och rätt på internet (Skolverket, 2019, s. 17). Detta anser vi visar att lärarkåren behöver fortbildning för att kunna hjälpa eleverna att uppnå de krav som Lgr 11 (2019) har på dem.
Inom de naturorienterande ämnena
5lyfts det i Lgr 11 (2019) att eleverna ska “ges
möjlighet att utveckla färdigheter i att hantera såväl digitala verktyg som annan utrustning”
(s. 164, 174, 185). För att uppnå detta menar vi att läraren som ska undervisa i NO-ämnena har tillgång till de digitala verktygen och att de har rätt digital kompetens för att uppnå dessa mål. Men vilka digitala verktyg använder lärare ute i skolan? Samt känner lärarna att de besitter den digitala kompetens som de behöver för att kunna implementera digitala verktyg med sina ämneskunskaper och sina pedagogiska kunskaper?
5
Kommer i resterande text benämnas som NO, NO-ämnen/na eller NO-undervisning/en.
4
Här avses både grundskollärare, gymnasielärare, grundsärskollärare och gymnasiesärskolelärare.
Syfte och frågeställningar
Detta examensarbete syftar till att öka förståelsen och bidra med mer kunskap kring
utmaningen som lärarkåren idag kan möta kring digitaliseringen och dess utökade plats i Lgr 11 (2019).
Frågeställningarna som detta examensarbete ska besvara är:
- Vilka digitala verktyg använder de tillfrågade grundskollärarna i NO-undervisningen?
- Anser de tillfrågade grundskollärarna att de har tillräcklig digital kompetens för att
genomföra en digitaliserad undervisning inom NO efter de krav Lgr 11 (2019) har?
Begreppsdefinition
Nedan kommer begreppen ‘digital kompetens’ och ‘digitala verktyg’ definieras.
Digital kompetens
I detta examensarbete definieras begreppet ‘digital kompetens’ som förmågan att använda digitala verktyg och att koppla ihop dessa med andra färdigheter som lärare har, vilket även Mishra och Koehler (2009, s. 66) skriver om. Vi tolkar det som att den digitala kompetensen även inkluderar att lärarna ska ha ett tillräckligt medvetande för att kunna implementera och använda digitala verktyg i undervisningen på ett sätt som utvecklar eleverna. I enighet med Fleischer och Kvarnsell (2017, s. 168) menar vi att den digitala kompetensen inte handlar om att man ska kunna allt, men att de grundläggande kunskaperna är viktiga. Författarna skriver därför att “[f]örst när de grundläggande färdigheterna och den digitala kompetensen finns på plats kan läraren förväntas använda digital teknik med elever” (Fleischer & Kvarnsell, 2017, s. 168). På den grundläggande nivån, i form av att använda de program som behövs på en skola, upplever författarna följande:
Många lärare vi möter vittnar om en osäkerhet redan här på denna, enligt oss, grundläggande nivå. Att då tro att läraren ska kasta sig ut och göra stordåd med eleverna skapar i värsta fall klassrum med fel använt teknik eller ett klassrum där tekniken inte tillåts användas alls …. Allt som allt kan detta nog sammanfattas i att läraren måste känna sig digitalt kompetent med allt vad det innebär. Vi vill dock påpeka att läraren inte kan förväntas behärska alla program på sin dator till fullo, det handlar om de grundläggande funktionerna. (Fleischer & Kvarnsell, 2017, s. 168)
Skolverket (2017, s. 10-12) skriver om fyra aspekter av digital kompetens. De handlar om att:
● Förstå digitaliseringens påverkan på samhället
● Kunna använda och förstå digitala verktyg och medier
● Ha ett kritiskt och ansvarsfullt förhållningssätt
● Kunna lösa problem och omsätta idéer i handling
Dessa fyra aspekter finns beskrivna i styrdokumenten och som utgångspunkt till dessa är det EU:s nyckelkompetenser och Digitaliseringskommissionens beskrivningar av digital
kompetens som använts (Skolverket, 2017, s. 10). Även Digitaliseringsrådet (u.å.) skriver att digital kompetens handlar om att utan alltför stor svårighet kunna följa med i den förändring som digitaliseringen innebär i alla delar av livet. För att arbeta med och implementera digital kompetens i lärararbetet använder många av de studier vi läst sig av ramverket TPACK.
Digitala verktyg
Begreppet ‘digitala verktyg’ definieras som både hård- och mjukvara, det vill säga både
fysiska enheter och internetbaserad tjänst, applikation eller programvara. I likhet med hur
Skolverket (2017, s. 8) skriver att utbildningsväsendet använder sig av begreppet, definierar vi
fysiska enheter som till exempel kamera, platta, dator, digitala mikroskop och interaktiva
whiteboards, och mjukvaror som till exempel applikationer, e-böcker och webbtjänster.
Teoretiskt ramverk
Ramverket TPACK är framtaget av Mishra och Koehler (2006, s. 1020) och är ett ramverk för att identifiera hur lärare ska integrera sin teknologiska kunskap (TK) ihop med
ämneskunskaper (CK) och pedagogiska kunskaper (PK). Mishra och Koehler (2006, s. 1025) menar att alla dessa tre områden krävs för att kunna genomföra en effektiv undervisning som speglar de krav skolvärlden har idag. TPACK är en en vidareutveckling av ramverket som Shulman (1986, 1987, refererad i Mishra & Koehler, 2006, s. 1021) tog fram som kallas Pedagogical Content Knowledge (PCK). Med PCK så ville författaren lyfta fram de två områdena PK och CK som han menar att en lärare behöver besitta och kunna kombinera för att vara en yrkesskicklig lärare. Författaren menar att det inte räcker med att man har antingen CK eller PK, det räcker heller inte att ha båda var för sig, utan man behöver kunna kombinera dessa i arbetet (figur 1).
Figur 1: Bild som förklarar PCKs delar.
Fritt tolkad från Shulman (1986, 1987, refererad i Mishra & Koehler, 2006, s. 1022).
Runt år 2006 utvecklade Mishra och Koehler (2006) TPACK (figur 2) där tanken var att lärare skulle kunna implementera TK i kombination med sin CK och PK. Med TK räknar Mishra och Koehler (2009, s. 64) både analoga och digitala tekniska verktyg, nya som gamla.
Författarna skriver dock att mestadels av de tekniska aspekterna oftast är nya och digitala och kan därför ibland vara svåra att direkt implementera i sin undervisning utan rätt digital
kompetens. Det räcker inte att en lärare besitter de olika områdena var för sig (Mishra och Koehler, 2009, s. 62). Författarna menar att en lärare behöver kunna implementera de tre områdena samtidigt för att kunna vara effektiv i den moderna undervisningen som finns idag.
TPACK uppstår alltså endast när de tre områdena uppnås samtidigt, detta visas visuellt i ett
venndiagram, se figur 2.
Figur 2: Bild som förklarar TPACKs delar.
Reproducerad med utgivarens tillstånd, © 2012 by https://tpack.org.
För att få en större förståelse för innehållet i TPACKs venndiagram kommer nu en kortfattad
beskrivning av de olika delarna som är fritt tolkad utifrån Mishra och Koehler (2006, 2009),
samt genom information från webbplatsen TPACK.ORG (Koehler, 2012) i tabell 1.
Tabell 1: Kortfattad beskrivning av TPACKs delar.
Del av venndiagrammet Innehåll Technological Knowledge
(TK)
Teknologisk kunskap
Teknisk kunskap inom både det digitala och det analoga, detta kan vara allt från hårdvara och mjukvara i en dator och läsplatta, till hur böcker och en whiteboard fungerar. Den teknologiska kunskapen är i konstant förändring med samtiden och är därför svårare att definiera.
Pedagogical Knowledge (PK)
Pedagogisk kunskap
Pedagogiska kunskaper som gör att en lärare vet hur den ska undervisa och bemöta en elev på korrekt sätt. Det handlar bland annat om att förstå hur eleven lär sig, planera lektioner och använda strategier för korrekt bedömning.
Content Knowledge (CK) Ämneskunskaper
De faktamässiga kunskaperna inom det ämnet man undervisar, men även att förstå de viktiga teorierna och begreppen ämnet innehåller. Kostnaden att inte besitta korrekta ämneskunskaper blir att eleven kan få till sig felaktig information.
Technological Content Knowledge (TCK) Teknologiska och
ämnesmässiga kunskaper
Där TK och CK möts bildas TCK. Denna mix handlar om att beskriva en förståelse mellan teknologiska- och
ämnesmässiga kunskaper. Läraren i detta fall ska förstå vilka tekniska verktyg som kan användas för att lyfta innehållet på bästa sätt.
Technological Pedagogical Knowledge (TPK)
Teknologiska och pedagogiska kunskaper
Där TK och PK möts bildas TPK. Denna mix av
teknologiska och pedagogiska kunskaper gör att läraren förstår hur den ska justera undervisningen utefter olika typer av teknologier. Här handlar det både om när det
teknologiska kan användas för att stärka lärandet, kunskap om dess begränsningar och veta när det inte ska användas.
Pedagogical Content Knowledge (PCK) Pedagogiska och
ämnesmässiga kunskaper
Där PK och CK möts bildas PCK. Detta blir en mix där läraren ska besitta både de krävda ämneskunskaperna samt kunskapen om hur dessa ska läras ut och möta eleven på ett korrekt sätt.
Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK)
Teknologiska, pedagogiska och ämnesmässiga
kunskaper
TPACK bildar kärnan av de tre cirklarna i venndiagrammet
(figur 2). Detta är en mix av TK, PK och CK. Läraren
behöver besitta de ämnesmässiga kunskaperna, veta hur de
ska läras ut genom de pedagogiska kunskaperna kombinerat
med teknologisk kunskap om hur det teknologiska kan
stärka och förändra undervisningen.
Tidigare forskning
Under denna rubrik kommer studier som funnits relevanta i relation till denna studies syfte och frågeställningar presenteras. När sökningen skett har vi funnit att det finns en brist på studier i Sverige på svenska lärare vilket gjort att vi behövt använda oss av utländska studier.
Detta resulterar i att vårt resultat senare kommer jämföras mot utländska studier. Nedan kommer studierna presenteras genom att kortfattat beskriva deras metoder, forskningsobjekt, teoretiska utgångspunkter och resultat. Avsnittet kommer avslutas med en reflektion kring de utvalda studiernas utföranden.
Studier
En studie på den interaktiva whiteboardens användning i den taiwanesiska skolan har Jang och Tsai (2012) genomfört. De har undersökt hur den interaktiva whiteboarden användes i undervisningen i ämnena NO och matematik. Jang och Tsai (2012, s. 328) beskriver att det satsats mycket på digitalisering av undervisningen i landet. Den taiwanesiska skolan
uppmuntras att använda digitala verktyg i undervisningen för att ge eleverna chans att lära sig arbeta med olika digitala verktyg. Ett resultat av digitaliseringen i skolan menar författarna är att lärare i den taiwanesiska skolan nu förväntas veta hur de på ett effektivt sätt ska kunna implementera de digitala verktygen i sin undervisning. Jang och Tsai (2012, s. 328) vill dock påpeka att det inte är så enkelt som att bara köpa in och lägga till ett digitalt verktyg i den gamla undervisningen, utan att lärare behöver lära sig det digitala verktyget och sedan kunna implementera det ihop med sina ämneskunskaper och sina pedagogiska kunskaper. I studien använder de därför TPACK som teoretiskt ramverk för att hjälpa lärare uppnå ett positivare och effektivare arbete i klassrummet (Jang & Tsai, 2012, s. 327). Studien baseras på en enkät som aktiva lärare i den taiwanesiska skolan fått mejlad till sig, resultaten är baserat på 614 lärare som var antingen NO- eller matematiklärare där 334 lärare i studien använde sig av en interaktiv whiteboard och 280 lärare inte gjorde det (Jang & Tsai, 2012, s. 332). De skriver att ämnet som läraren undervisade i kunde påverka hur mycket de digitala verktygen används och hur lärarens TPACK utvecklades, men menar att mer studier krävs för att undersöka detta.
Enligt undersökningen fanns det signifikanta skillnader i vissa delar av TPACK mellan NO- och matematiklärare. Jang och Tsai (2012, s. 336) såg att NO-lärarna var betydligt högre i dessa delar
6än vad matematiklärarna var.
För att få en djupare förståelse för hur NO-lärare uppfattade de digitala verktygens roll i undervisningen och hur dessa föreställningar översattes till klassrummet valde Constantine m.fl. (2017, s. 340) att genomföra en studie. Deltagarna i studien var tre lärare som
undervisade i samma skoldistrikt i USA, men i olika klasser som då var årskurs fyra och fem och de blev följda under läsåret 2015/2016 (Constantine m.fl., 2017, s. 341). Studien
genomfördes med intervjuer och samtidigt ingick lärarna i ett stort projekt som stöttade NO-lärares användning av teknik för att öka möjligheten för att elever skulle lära sig begrepp, dataanalys och mätning. Skoldistriktet hade nyligen implementerat 1:1
7iPads, men lärarna fick ingen fortbildning kring implementeringen av dessa (Constantine m.fl., 2017, s. 341).
Författarna använde sig av TPACK som teoretiskt ramverk och studien visade att det fanns ett glapp mellan hur lärarna ansåg att de använde sig av TPACK i undervisningen och hur de faktiskt gjorde. Lärarnas uppfattning om integration av de digitala verktygen var mer ambitiös än hur de faktiskt utövade integrationen (Constantine m.fl., 2017, s. 347).
7
En dator eller surfplatta per elev.
6
TPACK, TK och Technological Pedagogical Content Knowledge in Context (TPCKCx).
Hur det digitala verktyget iPad kan integreras i undervisningen har Constantine och Jung (2019) undersökt i USA. De följde en NO-lärare när han integrerade iPads i sin femteklassare, bestående av 25 elever, med hjälp av en digital anteckningsbok (Constantine & Jung, 2019, s.
378). Året innan antog skoldistriktet 1:1 iPads och lärarna förväntades att börja utveckla medel för att integrera verktyget i deras undervisning. Ramverket som användes var “The Replacement, Amplification and Transformations Framework” (RAT) som beskrivs kan användas för kritiskt beslutsfattande när det gäller teknikintegration (Constantine & Jung, 2019, s. 376). Studien bygger på ljudinspelningar när NO-läraren coachades i användandet av iPaden och den digitala anteckningsboken, men även videoinspelningar från klassrummet, sidor från färdiga anteckningsböcker och en intervju med NO-läraren när läsårets avslutats.
Studien visar att eleverna via iPaden fick möjlighet att spela in hur de diskuterade och reflekterade över den uppgift de arbetade med, vilket gav en tydlig inblick i elevernas
tänkande för NO-läraren (Constantine & Jung, 2019, s. 375). Applikationen Notability som de använde inkluderade utöver ljudinspelning även anteckningar, handskrift, foto, video och olika figurer och former som kunde stödja undervisningen. Eleverna kunde få uppgifterna direkt i PDF-format som de kunde importera i applikationen (Constantine & Jung, 2019, s.
378). Författarna skriver att NO-läraren skapat specifika uppgifter och mallar för
applikationen Notability för att få en bra struktur på att använda den. NO-läraren i studien reflekterade över detta och menade att förarbetet han gjort inför lektionerna var det som gjort att det fungerade.
[People need to] Really put in a lot of effort ahead of time to get the notebook pages set up and don’t just give them up. The only reason it worked is because we formatted those pages ahead of time and made those templates. I can see people taking it easy and going, “Oh, no. They can handle making their own.” It’s not the same as a paper notebook in that way. (Constantine & Jung, 2019, s. 380)
NO-läraren påpekade också hur viktigt det var för honom att den digitala anteckningsboken utvecklar och ger möjligheter utöver vad den icke digitala undervisningen ger (Constantine och Jung, 2019, s. 382). Han menade att det inte bara skulle vara en digital reproduktion av vad man redan kan göra med papper och penna, utan ska ge eleverna och läraren något mer.
Constantine och Jung (2019, s. 389) skriver att lärare som ser ett värde i att använda digitala verktyg i sitt klassrum i större grad kommer implementera de i sin undervisning. NO-läraren i studien beskrev också hur betygsättningen i slutet av terminen blev mer effektiv tack vare applikationen.
För att öka lärarnas bekvämlighet och kunskap i hur digitala verktyg kan förbättra
undervisningen inom NO och ekologi genomförde Allan m.fl. (2010, s. 38) en studie vars syfte var just detta. De samlade in empirin genom enkäter, observationer och intervjuer de genomfört med 23 lärare i grundskolan som under tre år arbetade med TPACK i ett projekt i staden Maine i USA. Allan m.fl. (2010, s. 39) skriver att vid starten av projektet så uppgav 47% av lärarna att de ansåg sig ha låg kunskap i den simuleringsprogramvara som de skulle använda och lära sig under projektets gång, de hade inte heller använt den med sina elever tidigare. Författarna skriver att i slutet av projektet hade samtliga lärare inkluderat
simuleringsprogramvaran i sin undervisning på ett effektivt sätt. De deltagande lärarna i studien fick frågan vid projektets slut om de skulle fortsätta lära ut ekologi via det digitala verktyget och fick bland annat svaren:
“Yes! My students have enjoyed the ESW curriculum very much and have learned a great deal without realizing how hard they have been working.” (Allan m.fl., 2010, s.
41)
“It has been so rewarding to see kids engaged and successful. Even those kids who are always saying, ‘I don’t get it... I don’t get it...’ are getting this and loving it.”
(Allan m.fl., 2010, s. 41)
Studien visar att en läroplan fokuserad på digitala verktyg och som uppmuntrar
TPACK-färdigheter hos lärare inom NO resulterar i stor kunskapsökning för lärarna med att arbeta med de digitala verktygen (Allan m.fl., 2010, s. 42). Författarna menar att datan de presenterar visar att det kollegiala lärandet kan vara ett bra sätt att utveckla lärarnas TPACK.
Självförtroendet hos NO-lärare i deras användning av TPACK har Graham m.fl. (2009, s.
74) undersökt i USA. I studien fick 15 NO-lärare varsitt digitalt mikroskop och då även utbildning i hur det fungerade. De fick även en introduktion i andra digitala verktyg såsom digitalkamera, GPS, Google Earth och geologi animationer. De deltagande lärarna i studien fick även svara på en enkät innan studien påbörjades och när den avslutats, och däremellan genomgå tre olika faser för att förbättra sitt självförtroende inom TPACK.
1. Inlärningsfasen var två dagars utbildning i interaktiv NO-undervisning i klassrummet och hur de kan arbeta.
2. Agera fasen var sex dagar fördjupad utbildning i grupp med undersökningar ute i fält antingen vid Great Basin eller vid Zion National Park.
3. Överföringsfasen var då lärarna skulle utveckla sin undervisning genom att reflektera över två saker som de lärt sig och nu ska implementera i sin undervisning.
Studien uppvisar att det var en avsevärd förbättring av resultaten från lärarna när de i den avslutande enkäten fick bedöma sin egen användning och självsäkerhet angående sin TPACK, TK, TCK och CK (Graham m.fl., 2009, s. 75-76). Resultaten visar att sju av 15 lärare (46%) i den första undersökningen uppgav sig använda ett digitalt verktyg för något specifikt i sin undervisning, medan 14 av 15 lärare (93%) i slutet av studien uppgav att de använde det (Graham m.fl., 2009, s. 76). Statistiken i studien påvisar att lärarnas
användning av digitala verktyg ökat i samtliga fyra undersökningsområden (instruktioner, användning hos elever, ämnesspecifik användning hos lärare och ämnesspecifik
användning hos elever) (Graham m.fl., 2009, s. 78).
Reflektion kring tidigare forskning
Resultaten av studierna vi läst ger inte några tydliga svar på om och hur man ska arbeta med det digitala verktyget för att det ska ge en bättre lärandemiljö. Studierna påpekar dock ofta att lärare som ska kunna implementera det digitala i sin gamla undervisning behöver kunskap om hur de ska kunna göra detta. Vilken kunskap som krävs och hur de föreslår att detta ska ske är något som är bristande i dessa studier. Utvecklingen inom det digitala och tekniska går snabbt framåt, det som är aktuellt just nu behöver inte vara aktuellt en kort tid senare vilket kan vara en anledning till de vaga slutsatserna i studierna.
En reflektion vi gjort är att Constantine och Jung (2019), Constantine m.fl. (2017), Allan m.fl.
(2010) och Graham m.fl. (2009) har observerat och/eller intervjuat väldigt få lärare, medan
studien Jang och Tsai (2012) genomförde bygger på flera hundratals då de genomförde
enkäter. Eriksson-Zetterquist och Ahrne (2015, s. 40) skriver att det vid större kvantitativa
statistiska undersökningar finns regler för hur urvalet ska göras ur populationen för att
resultatet ska anses vara representativt. Författarna skriver dock att detta inte finns när det
handlar om kvalitativa intervjuer, men att man ändå måste vara medveten om varför man
väljer ut de som ska intervjuas. I detta fall måste det även redogöras hur man fått tag på forskningsobjekten, detta för att visa att resultaten inte endast beror på att man råkat intervjua någon, men inte någon annan.
Studien av Allan m.fl. (2010, s. 42) påvisar en positiv ökning av lärarnas inställning till att arbeta med de digitala verktygen och TPACK. Deltagarna i studien har dock själva valt att delta och har sedan tidigare ett intresse av området ekologi som de skulle arbeta med, några av deltagarna kände dock en viss försiktighet inför att använda datorer för att arbeta med ekologi (Allan m.fl., 2010, s. 41). Vi tänker att detta kan ha påverkat resultatet i studien och att en mer slumpmässig urvalsgrupp hade varit mer speglande av hur effektivt detta arbetssätt verkligen är. Studien är genomförd på 23 deltagande lärare över en tidsspann på tre år, vi hade gärna sett mer information om hur deltagarna arbetat under dessa år och om det funnits ett samarbete mellan dem.
Fyra av fem studier som presenterats använder TPACK som ramverk, vilket vi anser visar att
det finns en samstämmighet i forskningsfältet om att TPACK är ett ramverk som är bra att
använda när man talar om en lärares digitala kompetens.
Metod
Vi genomförde en enkätstudie, se bilaga 1, där vi använde oss av det digitala verktyget
Google Formulär. I detta verktyg kan man på ett enkelt sätt skapa en enkät med olika typer av frågor som man kan bygga upp och strukturera efter hur man vill ha de. Resultaten som kom in sparades direkt och visades i tydlig statistik löpandes som cirkeldiagram eller
stapeldiagram. Empirin baseras på en enkätundersökning på grund av bland annat covid-19-pandemin, men även möjligheten att nå många respondenter på kort tid.
Innan enkäten blev utskickad till den tänka målgruppen genomfördes pilotstudie då testpersoner fick möjlighet att komma med utvecklande feedback. I denna pilotstudie
upptäcktes flera saker vi behövde förändra för att skapa en bättre enkät, till exempel att göra en bild tydligare och att fetstilta olika ord i vissa frågor.
Enkäten var öppen under två veckors tid, mellan 2021-04-12 och 2021-04-26, och beräknades att ta fem minuter att besvara. Respondenterna behövde endast en länk för att svara på
enkäten, och behövde därför inte skriva in till exempel en mejladress för att kunna svara på den, vilket ökade anonymiteten för respondenten. På grund av detta val så hade samma respondent möjlighet att svara på enkäten flera gånger.
Enkäten bestod sammanlagt av 15 frågor där man som respondent inte hade möjlighet att svara på alla då vissa frågor var kopplade till ett visst svar. Detta resulterade i att respondenten inte kunde svara på den frågan om den inte svarade på ett visst sätt. Bryman (2018, s. 297) skriver att en av fördelarna med en webbenkät är att det går att utforma enkäten med olika filterfrågor som skickar respondenten till olika frågor beroende på hur denna har svarat. Ett exempel på detta kan vara att när respondenten svarar ‘ja’ på en fråga så skickas respondenten till fråga 10 medan ett ‘nej’ skickar respondenten till fråga 12. Detta skriver Bryman (2018, s.
297) gör att respondenten automatiskt kommer till den fråga som överensstämmer med det svar de valt. Detta är något vi använt oss av i vår konstruktion av enkäten, vilket går att se i bilaga 1. Bryman (2018, s. 297) lyfter även att en annan fördel med en webbenkät är att man kan programmera enkäten att endast visa en fråga i taget och göra de obligatoriska vilket gör att inga frågor kan missas. Detta har vi även använt oss av i konstruktionen av vår enkät.
Frågorna bestod av både stängda och öppna frågor. På tre av frågorna lade vi även in en bild med en text från Lgr 11 (2019, s. 7-8)
8för att respondenterna skulle få en större tydlighet i vad frågan syftade på. Detta gjordes även på en annan fråga, men med en text från Skolverket (2017, s. 10-12)
9.
För att få svar på enkäten har sammanlagt 74 rektorer blivit kontaktade via mejl (se bilaga 2), och då ombetts att skicka ut enkäten till berörda lärare, vilket kallas för ett
bekvämlighetsurval enligt Bryman (2018, s. 243-244). Eftersom man endast behövde länken för att svara på frågorna kan även utomstående personer skickat vidare länken till andra utan vår vetskap.
9
Digital kompetens beskrivs enligt Skolverket (2017, s. 10-12) som att:
● Förstå digitaliseringens påverkan på samhället.
● Kunna använda och förstå digitala verktyg och medier.
● Ha ett kritiskt och ansvarsfullt förhållningssätt.
● Kunna lösa problem och omsätta idéer i handling.
8