Digitala verktyg och kompetensutveckling i matematikundervisning
En kvalitativ studie om lågstadielärares användning av digitala verktyg och deras uppfatt- ningar om kompetensutveckling i förhållande till den reviderade kursplanen i matematik
Digital tools and professional development in mathematics education
A qualitative study of the use of digital tools in teaching mathematics, and teachers' professional develop- ment in relation to the revised syllabus in mathematics
Sofia Brottsjö
Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap Matematik / Grundlärarprogrammet F-3 Examensarbete, avancerad nivå / 30 hp Handledare: Maria Fahlgren
Examinator: Yvonne Liljekvist 2018-06-08
that accounted for the great change, today it is digitization. As part of increased digitalization in schools, the curriculum has been revised to clarify the school's mission in strengthening students' digital skills. The purpose of this study was to investigate how teachers use digital tools today in mathematics education and what perceptions exist about the need for skills development to teach, based on the revised curriculum. In order to answer the purpose of the study, qualitative interviews have been conducted, with ten teachers from three schools. The result shows that all teachers today use digital tools in mathematics teaching and that they mainly use digital tools to vary teaching and increase student motivation. Furthermore, the result shows that the most common areas of use for digital tools in mathematics education are at digital reviews, for skills training, for deepening and for personalization. Although all teachers today use digital tools, the result shows that among the majority of teachers there is an uncertainty and skills development need, to feel safe in teaching based on the revised curriculum. The result also shows that digital skills and interest in digital technology seem to have a strong connection.
Keywords
Digital skills, digital tools, individual customization, mathematics education, revised curriculum, skills training
som stod för den stora förändringen, idag är det digitaliseringen. Som ett led till ökad digita- lisering i skolan har läroplanerna reviderats för att förtydliga skolans uppdrag i att stärka elevers digitala kompetens. Syftet med denna studien var att undersöka hur lågstadielärare använder sig av digitala verktyg idag, samt vilka uppfattningar som finns om behov av kom- petensutveckling för att undervisa utifrån den reviderade läroplanen. För att besvara studiens syfte har kvalitativa intervjuer genomförts, med tio lågstadielärare från tre skolor. Resultatet visar att samtliga lärare idag använder sig av digitala verktyg i matematikundervisningen och att de främst använder digitala verktyg för att variera undervisningen och öka elevers moti- vation. Vidare visar resultatet att frekventa användningsområdena för digitala verktyg i ma- tematikundervisningen är vid digitala genomgångar, vid färdighetsträning, och för individan- passning. Trots att alla lärare idag använder digitala verktyg visar resultatet att det bland fler- talet lärare finns en osäkerhet och ett kompetensutvecklingsbehov, för att känna säkerhet i att undervisa utifrån den reviderade kursplanen i matematik. Resultatet visar även att behov av kompetensutveckling och intresse för digital teknik har ett samband.
Nyckelord
Digital kompetens, digitala verktyg, färdighetsträning, individanpassning med digitala verk- tyg, matematikundervisning, reviderad läroplan
1 INTRODUKTION ... 6
1.1 Syfte ... 7
1.2 Frågeställningar ... 7
2 Bakgrund ... 8
2.1 Centrala begrepp ... 8
2.2 Kursplanen i matematik ... 8
2.3 Digital kompetens ... 9
2.4 Digital kompetens hos lärare ... 10
2.5 Digital kompetensutveckling för lärare ... 11
2.6 Digitala verktyg i matematikundervisning ... 12
3 Teoretiska utgångspunkter ... 15
3.1 Kategorier för digitala verktyg i matematikundervisningen ... 15
3.2 RAT... 16
3.3 TPACK... 16
3.3.1 Kritik mot TPACK ... 18
4 Metodologisk ansats och val av metod ... 19
4.1 Val av metod ... 19
4.2 Urval ... 19
4.2.1 Presentation av studiens respondenter... 20
4.3 Datainsamling ... 21
4.3.1 Konstruktion av intervjuguide ... 21
4.3.2 Genomförande av intervjuer ... 22
4.4 Bearbetning av data ... 23
4.4.1 Transkribering ... 23
4.4.2 Analys ... 24
4.5 Forskningsetiska principer ... 25
4.5.1 Informationskravet ... 25
4.5.2 Samtyckeskravet ... 25
4.6 Validitet, reliabilitet och generaliserbarhet ... 26
5 Resultat ... 28
5.1 Matematikundervisning med digitala verktyg ... 28
5.1.1 Användning av digitala verktyg i matematikundervisningen ... 28
5.1.2 Varför använder lärare digitala verktyg i matematikundervisningen? ... 29
5.2 Den reviderade läroplanen ... 31
5.2.1 Kännedom om den reviderade läroplanen ... 31
5.2.2 Den reviderade läroplanens påverkan på matematikundervisningen ... 31
5.3 Kompetens och kompetensutveckling ... 32
5.3.1 Kompetens i användande av digitala verktyg ... 32
5.3.2 Kompetens och kompetensutveckling i förhållande till den reviderade kursplanen i matematik. ... 34
5.4 Sammanfattning av resultat ... 36
6 Diskussion ... 37
6.1 Metoddiskussion ... 37
6.2 Resultatdiskussion ... 38
6.2.1 Matematikundervisning med digitala verktyg ... 38
6.2.2 Kompetens och kompetensutveckling i förhållande till den reviderade läroplanen ... 40
6.3 Betydelse för yrkesutövning ... 42
6.4 Slutsats ... 43
6.5 Förslag till vidare forskning ... 43
Referenser ... 44
6
1 INTRODUKTION
Vårt samhälle förändras ständigt. I början av förra århundradet var det industria- liseringen som stod för den stora förändringen, idag är det digitaliseringen (Regerings- kansliet, 2017). Digitaliseringen av samhället innebär att nya möjligheter skapas, i syn- nerhet för samhället i stort, men också för skolväsendet, då tillgång till digitala verktyg ökar. Sveriges regering har som mål att, “Sverige ska vara bäst i världen på att använda digitaliseringens möjligheter” (Utbildningsdepartementet, 2017, s.3). Sverige ska såle- des vara i topp när det gäller digitalisering och digital kompetens och för att nå detta mål spelar skolväsendet en väsentlig roll (Utbildningsdepartementet, 2017). Som ett led till ökad digitalisering i skolan har läroplanerna reviderats för att förtydliga skolans uppdrag i att stärka elevers digitala kompetens (Skolverket, 2017c). I föreliggande ar- bete kommer endast Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet att beröras, och det är den det syftas till när läroplan vidare skrivs.
I den reviderade läroplanens värdegrund finner man bland annat att eleverna ska ges möjlighet att utveckla sin förmåga i att använda digital teknik för att stärka sin digitala kompetens. I ämnet matematiks syfte framgår det att eleverna ska”…ges möj- ligheter att utveckla kunskaper i att använda digitala verktyg och programmering för att kunna undersöka problemställningar och matematiska begrepp, göra beräkningar och för att presentera och tolka data” (Skolverket, 2017c, s.56)
Skolverkets undersökning IT-användning och IT-kompetens i skolan (2016a), visar att både elever och lärare allt oftare använder sig av digitala verktyg i skolarbete och i arbetsuppgifter. Dock visar det sig att det är relativt ovanligt att man använder sig av digitala verktyg i matematikundervisningen. Samma undersökning beskriver att det finns en allmän osäkerhet kring digitala verktyg och dess integration i undervisningen.
Vidare resulterar undersökningen i att det finns ett fortsatt stort kompetensutveckl- ingsbehov inom flera IT-relaterade områden, som i undersökningen bland annat inne- fattar grundläggande datorkunskap, programmering, hantering av källor samt lag och rätt på internet (Skolverket, 2016a). Att det finns ett kompetensutvecklingsbehov styr- ker fackförbundet Lärarnas riksförbund som menar att många lärare generellt anser sig behöva mer kompetensutveckling (Lärarnas riksförbund, 2017). Vidare beskriver för- bundet att de eventuella kompetensutvecklingsinsatser som äger rum ofta är otillräck- liga eller bristfälliga.
Den reviderade läroplanen från år 2017 är obligatorisk att följa från och med läså- ret 2018/2019 (Skolverket, 2017d). Med hänsyn till detta och till lärares uttalanden om
7
osäkerhet kring hantering av digitala verktyg ämnar denna studie att undersöka hur lärare idag arbetar med digitala verktyg i sin matematikundervisning samt hur den re- viderade läroplanen kommer att påverka deras matematikundervisning. Har lärare den kompetens som krävs för att bemöta de nya skrivelserna eller finns det ett behov av kompetensutveckling?
1.1 Syfte
Syftet med studien är att undersöka hur lågstadielärare idag använder sig av digitala verktyg i sin matematikundervisning. Vidare ämnar studien undersöka deras uppfatt- ningar om behov av kompetensutveckling för att arbeta utifrån den reviderade läro- planen.
1.2 Frågeställningar
Med utgångspunkt i syftet har följande frågeställningar formats som stöd för att vidare fördjupa:
Ø Hur använder lågstadielärare digitala verktyg i sin matematikundervisning?
Ø Vilka föreställningar har lågstadielärare om behov av kompetensutveckling för att kunna undervisa utifrån den reviderade kursplanen i matematik?
8
2 BAKGRUND
I kommande avsnitt redogörs litteratur och tidigare forskning med relevans till studien.
Bakgrunden inleds med centrala begrepp för studien. Vidare följer en redogörelse över de förändringar i läroplanen, som lågstadielärare i ämnet matematik från och med läså- ret 2018/2019 ska förhålla sig till. Därefter beskrivs innebörden av digital kompetens följt av digital kompetens hos lärare och digital kompetensutveckling. Bakgrunden avlutas med ett avsnitt om digitala verktyg i matematikundervisning.
2.1 Centrala begrepp
Digitala verktyg: Digitala verktyg är ett samlingsnamn på tekniska verktyg som an- vänds som medel för lärande i undervisningen. De brukar kategoriseras utifrån de två kategorierna, hårdvara och mjukvara, där hårdvara syftar till det fysiska redskap som används medan mjukvara avser det program man använder sig av i undervisningen, exempelvis en internetbaserad tjänst (Skolverket, 2017a; Skolinspektionen, 2011). I tidigare forskning benämns digitala verktyg med flertalet begrepp exempelvis; digitala lärresurser, informationsteknik (IT), informations- och kommunikationsteknik (IKT).
Motsvarande begrepp på engelska är; information technology (IT) och information and communication technology (ICT) (e.g., Skolinspektionen, 2011; Wallin, 2017;
Willermark, 2018). I detta arbete används samlingsnamnet digitala verktyg, då det be- greppet används av Skolverket i kursplanen för matematik i Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet (reviderad 2017). Vidare görs ingen skillnad på hårdvara eller mjukvara, om det inte behöver specificeras.
Applikation, app: I tidigare forskning benämns även begreppet applikation samt dess förkortning app. I denna studie används förkortningen app. En app är en typ av datorprogram (mjukvara) som kallas för tilläggsprogram som ger mobila enheter, som exempelvis surfplatta och smarthphone fler funktioner. Appar används direkt utav an- vändaren och kan med enkelhet laddas ned och installeras av användaren till den mo- bila enheten (Nationalencyklopedin, 2018).
2.2 Kursplanen i matematik
År 2017 reviderades läroplanen, för att förtydliga skolans uppdrag i att stärka elevernas digitala kompetens (Skolverket, 2017c). Som tidigare beskrivit finner man i syftet för ämnet matematik att eleverna ska ”…ges möjligheter att utveckla kunskaper i att an- vända digitala verktyg och programmering för att kunna undersöka problemställningar
9
och matematiska begrepp, göra beräkningar och för att presentera och tolka data”
(Skolverket, 2017c, s.56).
Detta innebär att eleverna under grundskolans gång bland annat ska ges möjlighet att utveckla förståelse för hur digitaliseringen påverkar vårt samhälle samt att program- mering och algoritmer används inom flertalet yrken. Vidare ska eleverna ges möjlighet att utveckla förmågan att reflektera över de möjligheter och begränsningar som använ- dande av teknik innebär, samt att digitala verktyg i matematik erbjuder möjlighet till att synliggöra abstrakta fenomen (Skolverket, 2017b).
För elever i årskurs 1–3 innebär revideringen att de ska ges möjlighet att använda sig av digitala verktyg i samband med matematiska beräkningar och i arbete med sta- tistik. Eleverna ska också ges grundläggande kunskaper i programmering genom att få kunskap om hur man skapar, beskriver och följer entydiga stegvisa instruktioner, samt symbolers användning i dem (Skolverket, 2017c). Genom att eleverna i ämnet mate- matik får arbeta med digitala verktyg och programmering redan från grundskolans lägre åldrar, läggs en grund för vidare digitalt lärande (Skolverket, 2017b).
2.3 Digital kompetens
Digital kompetens är ett komplext begrepp i ständig förändring som blir svårare att definiera i takt med att vårt samhälle blir alltmer digitaliserat (Skolverket, 2017a). EU- kommissionen har fastställt digital kompetens som en av EU:s åtta nyckelkompetenser, vars syfte är att ge medlemsländerna en gemensam referensram för livslångt lärande.
En nyckelkompetens definieras som en kompetens alla medborgare behöver för att kunna utvecklas som individer, och för att kunna integrera och vara aktiva medborgare i dagens och framtidens samhälle (2006/962/EG). Digital kompetens innebär enligt EU-kommissionen att individen bland annat ska ha kunskaper om och färdigheter i att använda digitala verktyg. Vidare krävs färdigheter i att söka fram, samla in och bearbeta information samt en reflekterande attityd för att se de möjligheter och risker som di- gitaliseringen innebär för samhället (2006/926/EG).
Digitaliseringskommissionen bygger vidare på EU:s definition när de beskriver di- gital kompetens, med tillägget att digital kompetens i skolan också innebär att elever ska finna motivation att delta i utvecklingen (Utbildningsutskottet, 2016).
Ovan nämnda definitioner har verkat som utgångspunkt i hur digital kompetens definieras i Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet. Ur dessa definitioner
10
har fyra aspekter av digital kompetens synliggjorts på följande sätt i kommentarmateri- alet Få syn på digitaliseringen på grundskolenivå (Skolverket, 2017a):
• att förstå digitaliseringens påverkan på samhället
• att kunna använda och förstå digitala verktyg och medier
• att ha ett kritiskt och ansvarsfullt förhållningsätt
• att kunna lösa problem och omsätta idéer i handling
Sammanfattningsvis beskriver dessa fyra aspekter att digital kompetens innebär att in- divider behöver skapa förståelse för hur digitaliseringen påverkar vårt samhälle och hur individen kan påverka sin egen situation i den. Det krävs även kunskap om att använda digitala verktyg i olika sammanhang för skilda syften, samt att kunna granska och värdera information från olika källor. Digital kompetens innebär även att kunna göra personliga ställningstaganden utifrån relevans och trovärdighet, samt att kunna använda digitala verktyg för att lösa problem, både på individuell nivå men även för samhället i stort (Skolverket, 2017a). En del av skolans uppdrag är att stärka elevers
”…kreativitet, nyfikenhet och självförtroende samt deras vilja att pröva…” (Skolver- ket, 2017c, s.9) vilket kan kopplas samman till motivation, där faktorerna intressen, nyfikenhet och utvecklande av sin egen kompetens är en del av vår inre motivation (Blomgren, 2016).
2.4 Digital kompetens hos lärare
Det kan ifrågasättas om ovan nämnda definitioner räcker för att beskriva den digitala kompetens som lärare behöver besitta för att bedriva undervisning med digitala verk- tyg. Krumsvik (2011) beskriver nämligen att digital kompetens hos lärare inte bara omfattar grundläggande digital kompetens, utan även innefattar kunskaper i hur man integrerar digitala verktyg i ett pedagogiskt-didaktiskt sammanhang. Trouche (2004) beskriver att medvetenhet om hur man integrerar digitala verktyg är viktigt i undervis- ningen. Detta för att kunna avgöra hur verktyget påverkar elevens kunskapsinhämt- ning. Vidare beskriver Krumsvik (2011) att lärare bör reflektera över varför hen an- vänder sig av ett digitalt verktyg, samt vara medveten om verktygens möjligheter och begränsningar för elevers inlärning.
Vikten av att vara medveten om hur digitala verktyg ska integreras synliggörs i Agélii Genlott och Grönlunds (2016) studie som visar på en signifikant skillnad mellan
11
elevers matematiska prestationer, och hur lärare bedriver undervisning med digitala verktyg. Hela 80 % av eleverna till lärare, som fått utbildning i användande av digitala verktyg samt hur man medvetet integrerar dem i undervisning, klarade studiens 7 kon- trolltester. Detta kan jämföras med att endast 56 % av eleverna till den grupp lärare som kontinuerligt använde sig av digitala verktyg, men inte fått utbildning, klarade stu- diens tester.
Lärares digitala kompetens innefattar således en rad kunskaper som hen behöver besitta för att kunna integrera digitala verktyg på ett kunskapsfrämjande sätt, nämligen kunskap om teknik och digitala verktyg, färdigheter i hur de används samt ämnesdi- daktisk kompetens och pedagogisk kunskap för att kunna resonera hur det digitala verktyget ska integreras samt vad det ska bidra med till undervisningen (Koehler &
Mishra, 2009).
2.5 Digital kompetensutveckling för lärare
OECD (2015) framhåller i likhet med Skolverket (2016a) att flertalet lärare är behov av digital kompetensutveckling inom digitala verktyg. Skollagen klargör att lärare ska få möjlighet att delta i kompetensutveckling med skrivelser om att huvudmannen ska se till att personal vid skolenheter ges möjlighet till kompetensutveckling (SFS 2010:800, 2 kap 34 §). Vidare betonar den reviderade läroplanen att rektorer ansvarar för att personal kontinuerligt får möjlighet att delta i adekvat kompetensutveckling, samt att de får möjlighet att delta i kollegialt lärande där utbyte av kunskap sker (Skol- verket, 2017c).
Roesken (refererad till i Erixon 2017) betonar att för att kompetensutveckling ska gynna lärare så ska den erbjuda omfattande utvecklingsmöjligheter. Niss (refererad till i Erixon, 2017) betonar i sin tur vikten av kontinuerlig kompetensutveckling tillsam- mans med kollegor, som särskilt viktig för en lärares möjlighet att ge bra undervisning i matematik. Håkansson och Sundberg (2016) beskriver att framträdande för det kol- legiala lärandet är gemensamma värderingar, professionell reflektion samt stöd till både individuellt och kollektivt lärande.
Att kontinuerligt få kompetensutveckling tillsammans med kollegor är något som erbjuds i Skolverkets kompetensutvecklingsmoduler, som är indelade i olika delar som deltagarna arbetar med (Skolverket, u.å). Som ett led i att besvara den ökade efterfrågan på kompetensutveckling för att stärka lärarkårens digitala kompetens har Skolverket
12
tagit fram flera moduler i ämnet (Skolverket, 2016b) exempelvis Matematikundervisning med digitala verktyg.
Sveriges kommuner och landsting (SKL) har fått i uppdrag att ta fram en handlingsplan för en nationell digitaliseringsstrategi för skolväsendet. Arbete med handlingsplanen startar upp under våren 2018. De trycker dock redan nu på att huvudmännen har ett stort ansvar i att skapa de förutsättningar verksamheten behöver för att nå målen om att Sverige ska vara i framkant när det digital kompetens såväl som målen i de revide- rade styrdokumenten (SKL, 2018).
2.6 Digitala verktyg i matematikundervisning
Det finns flertalet digitala verktyg som lärare kan använda sig av i sin matematikunder- visning. Lärplatta, dator, projektor, interaktiv skrivtavla och dokumentkamera är några av de hårdvaror som används i svenska klassrum. Därtill finns flertalet mjukvaror som exempelvis undervisningsspel på internet och utbildningsappar (Haelermans, 2017;
Skolverket, 2016a).
Forskning visar att arbete med digitala verktyg i matematikundervisningen kan un- derlätta elevers lärande i matematik och öka deras möjligheter till begreppsförståelse och matematiska tänkande, då verktygen möjliggör visualisering och konkretisering av abstrakta fenomen (Polly, 2014; Skolverket, 2017b, Wallin, 2017). Vidare möjliggör digitala verktyg att elever dynamisk kan arbeta med matematik, vilket öppnar upp för ett mer undersökande arbetssätt där elever själva kan upptäcka olika matematiska sam- band (Dahlberg, Ryan, & Wallby, 2016).
Fleischer och Kvarnsell (2015) beskriver att digitala verktyg möjliggör att lärare kan individanpassa elevers undervisning på ett annat sätt jämfört med innan de digitala verktygens uppkomst. Vidare belyser dem att individanpassning med digitala verktyg kan leda till att eleverna orkar fokusera på det dem ska arbeta med längre. Fleischer och Kvarnsell (2015) beskriver vidare att det kan vara fördelaktigt att använda sig av digitala verktyg i form av appar, vid färdighetsträning av exempelvis tiokompisar och multiplikationstabellen. Då appar oftast är utformade som spel kan de få vanligtvis ensidiga övningar att bli lustfyllda, vilket i sin tur kan öka elevers motivation till ämnet.
Vidare beskriver dem att ytterligare en fördel med att färdighetsträna via appar är att de ofta klarar av att rätta svaren automatiskt och lagra dem. Genom att apparna lagrar svaren kan sedan appen se till att de övningar eleven har svårt för dyker upp vid senare tillfällen, vilket leder till att träningen blir mer effektiv än med traditionella
13
färdighetsträningsövningar. Ryan (2012) beskriver färsighetträning inom matematik som en nödvändighet, då man via färdighetsträning automatiserar och befäster kun- skap.
Polly (2014) belyser att lärare har stor nytta av dokumentkameror och interaktiva skrivtavlor i matematikundervisningen. Dessa verktyg underlättar genomgångar, då lä- rare med enkelhet får möjlighet att demonstrera matematik (Polly, 2014). Liksom Polly belyser även Hattie (2012) fördelarna med att presentera material visuellt via digitala verktyg. Att visuellt presentera något menar han kan skapa en bredare förståelse.
Det tycks finnas många fördelar med digitala verktyg i matematikundervisningen, de underlättar exempelvis elevers lärande, de möjliggör visualisering och öppnar upp nya sätt att individanpassa matematikundervisning. De Witt och Rogge (2014) belyser dessutom att integrering av digitala verktyg i undervisning kan öka elevers motivation till att arbeta. Lingefjärd och Jönsson (2012) belyser dock att en nackdel med digitala verktyg i matematikundervisning är att matematiska beräkningar och dess tillvägagång- sätt lätt kan tillgås via internet. Detta leder i sin tur till att elever kan svara på matema- tiska uppgifter utan att egentligen utvecklat kunskap i hur de löser dem. Ytterligare en nackdel med digitala verktygen är enligt Nortcote (refererad till i Hilton, 2016) att de kan ha en negativ inverkan på elevers lust att lära matematik om undervisningen inte fokuserar på matematiken, utan på det tekniska, det vill säga hur man ska använda det digitala verktyget. Det finns också en risk att eleverna endast får sitta och klicka sig fram på de digitala verktygen om inte en bakomliggande pedagogisk tanke finns (Pet- terson, Lantz-Andersson & Säljö, 2014).
Forskning visar att om lärare saknar kunskaper om hur de digitala verktygen ska integreras och organiseras i matematikundervisningen skapas inte en god undervis- ningskvalitet som gynnar elevernas kunskapsutveckling och lärande (e.g., Dahlberg et al., 2016; Sollervall, Ryan, Lingefjärd, & Helenius, 2016). Lärare har således en viktig roll att axla vid användning av digitala verktyg i matematikundervisningen. Hughes, Thomas och Scharber (2006) beskriver att ett sätt för lärare att resonera kring det di- gitala verktygets påverkan på undervisningen är att fundera på hur samma undervis- ningssituation skulle te sig utan användning av ett digitalt verktyg. De digitala verktygen kan enligt författarna ersätta, förstärka eller transformera undervisningen. I korthet innebär ersättning att det digitala verktyget används som ett annat medel för att nå samma mål.
Förstärkningen innebär att verktyget används för att effektivisera undervisningssituat- ionen och transformering innebär att det digitala verktyget helt förändrar
14
undervisningspraktiken (Hughes et al., 2006; Helenius, Palmér, Sollervall & Lingefjärd 2016). Ersättning, förstärkning och transformering beskrivs vidare i nästa kapitel.
15
3 TEORETISKA UTGÅNGSPUNKTER
I detta avsnitt redogörs för de teorier som denna studie och dess analys tar som ut- gångpunkter. Inledningsvis presenteras fem huvudkategorier av digitala verktyg i ma- tematikundervisningen. Vidare beskrivs det teoretiska ramverket RAT, som beskriver ett sätt att se vilken påverkan digitala verktyg kan ha i undervisning. Därefter present- eras det teoretiska ramverket TPACK som belyser lärares kompetens i relation till att undervisa med digital teknik.
3.1 Kategorier för digitala verktyg i matematikundervisningen
I rapporten Digitala lärresurser i matematikundervisningen: delrapport skola (Wallin, 2017) de- finieras fem huvudkategorier av digitala verktyg för matematikundervisning i grund- och gymnasieskolan. Dessa fem kategorier kommer användas för att belysa vad det är för kategorier av digitala verktyg som används av lärare som deltar i studien. En svå- righet med dessa fem kategorier är att det kan vara svårt att särskilja dem åt, vilket kan ses som en nackdel för föreliggande analys. De fem huvudkategorierna Wallin (2017) definierat är:
• Uppgifter: Matematikuppgifter utförs tillsammans med vägledning eller indi- vidanpassning på ett digitalt verktyg. Uppgifterna justeras i många fall utefter hur användaren presterar.
• Objekt: Matematiska objekt som exempelvis geometriska former represente- ras via det digitala verktyget.
• Spel: Det digitala verktyget innehar spelmekanismer såsom tävlingsmoment, uppdrag och belöningar. Spel karakteriseras ofta av lekfullt utforskande i en berättelse.
• Verktyg: Det digitala verktyget är inte framtaget för att bedriva undervisning med, men det kan ändå användas i matematikundervisningssammanhang, till exempel ett kalkyl- eller grafritande program.
• Kurspaket: Innehåller flera funktioner och berör mång matematikområden.
Ett kurspaket kan exempelvis bestå av olika kombinationer av digitala verktyg och tryckt material, lektionsupplägg, lärarhandledningar och kompetensut- veckling för lärarna. Kurspaketen är ofta tänkta att användas som komplement under en längre tid.
16 3.2 RAT
Det teoretiska ramverket RAT som står för replacement, amplification och transformation, det vill säga ersättning, förstärkning och transformering är skapat av Huges et al. (2006).
Ramverket kan användas för att beskriva den påverkan som digitala verktyg kan ha i undervisningen genom att ersätta, förstärka eller transformera (Hughes et al., 2006;
Helenius et al., 2016). När det digitala verktyget fungerar som ersättning, ersätter det endast något som läraren tidigare gjort i sin undervisning. Det digitala verktyget verkar således bara som ett annat medel för att nå samma mål (Hughes et al., 2006). Förstärk- ning innebär att det digitala verktyget används för att effektivisera undervisningen.
(Hughes et al., 2006). Helenius och Sollervall (2016) beskriver att förstärkning innebär att ”…en viss komponent eller funktion i undervisningen ersätts med ett digitalt verk- tyg utan att undervisningens struktur förändras” (s.4). Transformering innebär att det digitala verktyget möjliggör en förändrad undervisningspraktik, där både lärande och innehåll förändras gentemot hur det hade presenterats i en undervisningspraktik utan det digitala verktyget (Hughes et al, 2006; Helenius et al., 2016).
Trigueros, Lozano och Sandoval (refererad till i Ryan, 2016) belyser att det digitala verktyget under ett och samma undervisningstillfälle kan verka såväl ersättande som förstärkande, vilket kan ses som en kritisk synpunkt på ramverket.
3.3 TPACK
Ramverket TPACK, Technological Pedagogical Content Knowledge, är en vidareutveckling av Lee Shulmans tankar om PCK, Pedagogical Content Knowledge, som med hjälp av domä- nerna pedagogisk kunskap och innehållskunskap belyser hur lärares ämneskunskaper med hjälp av pedagogiska kunskaper transformeras för att skapa ett undervisningsin- nehåll som passar de elever undervisningen riktar sig mot (Koehler & Mishra 2009;
Ryan, 2016; Shulman, 1986).
I ramverket TPACK har skaparna av det, Koehler och Mishra, adderat teknik som en domän som lärare är i behov av för att kunna undervisa i det digitaliserade klass- rummet (Koehler & Mishra 2009). Det är dock inte tillräckligt att läraren besitter tek- niska kunskaper menar Koehler och Mishra, utan det är samspelet mellan de tre do- mänerna teknikkunskap, pedagogisk kunskap och ämneskunskap som är viktigt för att skapa en effektiv undervisning med hjälp av teknik. Samspelet mellan de tre domä- nerna beskrivs med hjälp av ett Venn-diagram (se figur 1 nedan).
17
Figur 1. TPACK Venn-diagram. Hämtad från http://tpack.org
I figur 1 illustreras de tre huvuddomänerna Content Knowledge (CK), Pedagogical Knowledge (PK) och Technological Knowledge (TK) genom cirklar. Det centrala i modellen är dock de fyra skärningspunkterna där kunskaperna kombineras på olika sätt: Technological Content Knowledge (TCK), Pedagogical Content Knowledge (PCK), Technological Pedagogical Knowledge (TPK) samt Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK). Vidare följer en grund- lig beskrivning av de områden inom TPACK som riktar sig mot undervisning med digitala verktyg, och teknisk kompetens; TK, TCK, TPK, TPACK
Technological Knowledge (TK) är enligt Koehler, Mishra och Cain (2013) ett begrepp som är svårare att definiera än de andra i TPACK-modellen, detta för att teknikkunskap är i ständig förändring i och med den snabba teknikutvecklingen, vilket leder till att en för snäv definition riskerar att snabbt bli föråldrad. Koehler et al. (2013) använder därav en bred definition av begreppet och innefattar både digitala och ana- loga verktyg i sin beskrivning. Vidare beskrivs teknikkunskap som en kunskap där man har förståelse för och färdigheter i, att använda olika tekniska verktyg såväl i vardags- livet som i yrkeslivet.
Technological Content Knowledge (TCK) är en kombination av teknik- och ämneskunskap. TCK handlar om att förstå sambandet mellan teknik och ämnesinne- håll. Det vill säga förstå hur ett ämne kan förändras genom tillämpning av viss teknik, hur teknik kan integreras med ett visst ämnesinnehåll för att skapa en flexibel och utvecklande undervisning, samt deras påverkan på och begränsningar för varandra i undervisningen (Koehler et al., 2013).
Technological Pedagogical Knowledge (TPK) innefattar förståelse om hur undervisning och lärande kan förändras när teknik i form av ett digitalt verktyg
18
integreras i klassrummet. Det innefattar även kunskap om möjligheter och begräns- ningar med digitala verktyg samt hur de relateras till det pedagogiska syftet med under- visningen (Koehler et al., 2013). Koehler et al. (2013) framhåller TPK som en nödvän- dig kunskap då flera populära program (mjukvara) inte är utformade för utbildnings- ändamål utan vanligtvis för affärsmiljöer. Detta leder till att läraren måste kunna an- passa programmen till det pedagogiska ändamålet.
Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) är den förståelse som framträder i interaktion mellan de tre domänerna ämneskunskap, pedagogisk kun- skap och teknikkunskap. Således förståelse om hur lärande förändras när teknik inte- greras i klassrummet, vilka möjligheter och begränsningar som teknik i undervisningen medför, hur teknik kan användas för att stärka befintlig kunskap samt hur teknik kan tillämpas som pedagogisk strategi i undervisningssituationer (Koehler et al., 2013).
3.3.1 Kritik mot TPACK
En förekommande kritisk synpunkt mot TPACK som teoretiskt ramverk är dess otyd- liga och svävande definition av teknologi (Cox & Graham, 2009; Graham, 2011).
Ruthven (2013) samt Brantley-Dias och Ertmer (refererad till i Tallvid, 2015) proble- matiserar att det kan vara svårt att särskilja de sju kunskapsdomänerna åt i praktiken.
Exempelvis beskriver Ruthven (2013) att det kan vara svårt att särskilja teknisk kun- skap (TK) och teknisk innehållskunskap (TCK), då det är svårt att bestämma när kun- skapen blir så innehållsspecifik att den ska tillhöra TCK. Vidare ifrågasätter Graham (2011) TPACK som ett pedagogiskt vetenskapligt ramverk, då det bygger vidare på Shulmans teori (PCK) vilket i sig inte har tillräckligt med vetenskapligt stöd. Ar- chamabault och Barnett (refererad till i Erixon, 2018) stödjer Grahms tankar och kri- tiserar ramverket för att sakna relevans inom pedagogisk forskning. Detta då ramverket inte presenterar strategier för att bedriva undervisning i linje med målbilden.
Trots kritik mot TPACK som teoretiskt ramverk är utgångspunkten i denna studie att TPACK har potential som teoretisk utgångspunkt. Detta då Tallvid (2015) beskriver att TPACK är ett av de få teoretiska ramverk som riktar in sig på samspelet mellan människa, teknologi, pedagogik och ämnesinnehåll. Vidare belyser han att TPACK är ett ramverk som är användbart för att få lärare att diskutera och skapa förståelse för sin egen teknologianvändning.
19
4 METODOLOGISK ANSATS OCH VAL AV METOD
I detta kapitel redogörs vilken datainsamlingsmetod som ligger till grund för studiens empiri. Vidare presenteras det urval som ligger till grund för studien, följt av en pre- sentation av de lågstadielärare som deltagit. Vidare presenteras hur studien har genom- förts och bearbetats samt de etiska överväganden som beaktats under studiens gång.
Avslutningsvis diskuteras studiens reliabilitet, validitet och generaliserbarhet.
4.1 Val av metod
Vid val av metod har överväganden gjorts om en kvantitativ metod eller en kvalitativ metod lämpar sig bäst att använda som forskningsdesign för att besvara studiens syfte, som är att undersöka hur lågstadielärare idag använder sig av digitala verktyg i mate- matikundervisningen och vad de har för uppfattningar kring behov av kompetensut- veckling för att arbeta utifrån den reviderade läroplanen.
Kvantitativa metoder avser att kvantifiera resultat, det vill säga ge numeriska resultat där förekomsten av ett fenomen fastställs (Johansson & Svedner, 2006). En metod av kvalitativ karaktär ger ofta djupgående svar och lämpar sig när man vill undersöka människors upplevelser, ståndpunkter och synsätt (Bryman, 2011; Johansson & Sved- ner, 2006). Med ovanstående taget i beaktning är den metod som valts till att undersöka studiens syfte av kvalitativ karaktär, då studien bland annat ämnar undersöka lågstadi- elärares uppfattningar, inte hur vanligt förekommande något är.
Den kvalitativa metod som ligger till grund för studien är semistrukturerad intervju.
Intervjumetoden ger enligt Bryman (2011) intervjuaren möjlighet att på förhand be- stämma specifika teman och frågor som intervjun ska beröra, men lämnar ändå stort utrymme till respondenten att utforma svaren på sitt eget sätt. Via en semistrukturerad intervju får intervjuaren även möjlighet att ändra på frågornas ordningsföljd och i viss mån också formuleringarna.
4.2 Urval
Inför studien har ett bekvämlighetsurval tillämpats vilket för denna studie innebär att jag på ett eller annat sätt sedan tidigare har haft kontakt med de lärare som tillfrågats att delta i studien. Tolv stycken lågstadielärare (samtliga kvinnor) tillfrågades till delta- gande i studien detta då Åkerlund (2016) rekommenderar att minst tio lärare intervjuas i samband med examensarbete. I elva fall skedde förfrågan om eventuellt deltagande via mailkontakt i god tid innan intervjuerna skulle äga rum. Vid förfrågan informerades
20
lågstadielärarna om studiens syfte, att konfidentialitet råder samt att deltagande i stu- dien är frivilligt. I ett fall blev jag rekommenderad att fråga en av deltagarnas kollega efter en genomförd intervju. Kontakt togs muntligt med den rekommenderade läraren och hon bestämde sig utan någon längre betänketid att delta i studien. Alla lärare har inför sitt deltagande fått ta del av ett informationsbrev samt samtyckekeskrav, vilket beskrivs närmare i avsnitt 4.6 Forskningsetiska principer. De lärare som tillfrågats arbetar på tre stycken skolor i tre kommuner i Mellansverige. Skolorna har varierad tillgång till digitala verktyg och de tillfrågade lärarna har olika erfarenheter av arbete med digitala verktyg i matematikundervisningen. Johansson och Svedner (2006) beskriver att det i sitt urval är lämpligt att ta med personer med olika erfarenhetsbakgrund, då det ökar chansen att finna de viktigaste uppfattningarna om en företeelse. Av de tolv tillfrågade lärarna valde tio stycken att delta i studien. De tio lärarna presenteras närmre nedan i avsnitt 4.2.1.
4.2.1 Presentation av studiens respondenter
I detta avsnitt presenteras i tabell 1 vilka årskurser de tio lärarna är ansvariga för samt vilken skola som de arbetar på. Vidare presenteras också vilka digitala verktyg i form av hårdvaror som lärarna har tillgång till att bedriva undervisning med. I tabellen står L för lärare och förskoleklass är förkortat Fsk. Datorer avser bärbara datorer, i fall det inte står stationära datorer. Efter tabellen följer en beskrivande text av tabellen där även de mjukvaror lärarna har tillgång till presenteras. Respondenterna har erhållit be- teckningar slumpvis. De beteckningar som anges här, kommer även att finnas med vid citat i resultatet.
Tabell 1: Beskrivning av respondenter
Beteckning Årskurs Skola Digitala verktyg
L1 2 2 Surfplattor (1:1), interaktiv skrivtavla (med inbyggd projek-
tor), Blue-Bot
L2 3 1 Surfplattor (1:2), projektor, datorer
L3 2 1 Surfplattor (1:2), projektor, datorer
L4 3 3 Surfplattor, projektor, dator
L5 Fsk. 3 Surfplattor, projektor, datorer, två stationära datorer.
L6 2 2 Surfplattor (1:1), projektor, Blue-Bot
L7 Fsk. 1 Surfplattor, projektor, datorer
L8 Fsk. 3 Surfplattor, projektor, datorer, två stationära datorer.
L9 2 3 Surfplattor, projektor, dator
L10 1 1 Surfplattor (1:2), projektor, datorer
21
Samtliga lärare har som tabellen visar tillgång till digitala verktyg. Surfplattor, datorer och projektorer är de hårdvaror alla lärare har tillgång till. Skola 1 arbetar med 1:2 vilket innebär att de har en iPad på två elever. Skola 2 arbetar med 1:1, vilket på skolan inne- bär att alla elever har tillgång till en egen iPad. På skolan finns även en Blue-Bot, vilket är en golvrobot som kan programmeras antingen via surfplatta, dator eller med knapp- tryckningar på ryggen.
Samtliga skolor har licens med Skolplus som är en webbsida (mjukvara) där det bland annat finns digitala övningar och spel som övar elevers kunskap på ett lekfullt sätt (Skolplus, 2018) På skolorna har man även tillgång till appen Vektor som är utfor- mad som ett spel, där elever utvecklar matematiska förmågor (Cognition Matters, 2018)
De tre skolorna använder sig av läromedlet Favoritmatematik i matematikundervis- ningen. Till eleverna består läromedlet både av en fysisk bok samt ett digitalt läromedel där alla grundbokens texter finns inlästa. Vidare innehåller det digitala läromedlet ma- tematiska övningar samt en matematikordlista (Studentlitteratur, 2018a). Till läromed- lets lärarhandledning finns en digital del där lärare får tillgång till flertalet praktiska resurser för undervisningen. Läraren kan bland annat visa förberedda genomgångar med hjälp av projektor (Studentlitteratur, 2018b).
4.3 Datainsamling
Under detta avsnitt beskriv hur den intervjuguide som använts konstruerats samt hur intervjuerna har genomförts.
4.3.1 Konstruktion av intervjuguide
För att säkerställa att de intervjuade fick möjlighet att svara på samma teman och frå- gor, skapades en intervjuguide inför intervjuerna (bilaga 3). Vid konstruktion av inter- vjuguide beaktades rekommendationer om att skapa teman i intervjun, att frågorna inte ska vara alltför specifika samt att man ska undvika att skapa ledande frågor (Bryman, 2011; Kvale & Brinkmann 2014). Vid konstruktion av intervjufrågor hämtades inspi- ration i intervjuguider från kvalitativa studier med TPACK som teoretiskt ramverk för att se hur de formulerat sina frågor (Malmstedt, 2017; Ritter, 2012).
Intervjuguiden är uppdelad i tre teman; digitala verktyg, den reviderade läroplanen och kompetensutveckling. Varje tema består av ett antal frågor som är utformade uti- från studiens syfte och frågeställningar samt de teoretiska ramverken. Intervjuguiden i sig är konstruerad med två kolumner. Kolumnerna skapades då frågorna 2 och 16 kan
22
besvaras med ja eller nej. Om respondenten svarar ja fortsätter frågorna i den vänstra kolumnen, svarar respondenten nej tar frågorna vid i den högra kolumnen, fram till nästa tema då frågorna tar vid i den högra igen. Frågor med utgångspunkt i ramverket TPACK är utmärkta med dess område efter frågan (se bilaga 3). Under ett flertal in- tervjufrågor är även utvecklingsfrågor och följdfrågor skapade som stöd för vidare samtal.
Kvaliteten på intervjuguiden kontrollerades i en pilotstudie där tre studiekamrater deltog. Pilotstudien resulterade i att intervjuguiden reviderades, då det framkom att vissa frågor var ledande och att vissa frågor ej var relevanta för studiens syfte. Det tillkom även frågor då det upptäcktes att det saknades frågor för att besvara en del av studiens syfte. Studiekamrater och handledare har fått lämnat synpunkter och förslag till förändringar på intervjuguiden inför studiens intervjutillfällen. Synpunkterna resul- terade i att intervjuguiden reviderades ytterligare en gång samt att en sammanfattning av de revideringar som berör kursplanen i matematik (åk. F-3) konstruerades (se bilaga 4). Denna användes sedan i samband med fråga 11 (se bilaga 3), där respondenterna fick läsa sammanfattningen och utefter detta besvara frågan.
4.3.2 Genomförande av intervjuer
Kvale och Brinkmann (2014) rekommenderar att man inleder sin intervju med en kort orientering. Intervjuerna inleddes därför med en kort beskrivning av studiens syfte och de etiska principer den förhåller sig till. I den inledande orienteringen framfördes även den beräknade tidsåtgången till intervjun samt dess uppbyggnad kring teman. Vidare ställdes återigen frågan om det var okej att intervjuerna spelades in. Därefter fick re- spondenterna lämna sitt samtycke och sedan inleddes intervjuerna där frågorna i största mån följde intervjuguidens ordning. Vid intervjuernas slut frågades deltagaren om hon ville tillägga eller ta bort något. Därefter sammanfattade jag intervjuerna, för att säkerställa att jag inte missförstått respondenten utifrån de stödanteckningar som jag fört vid intervjun. Samtliga intervjuer spelades in med hjälp av ljudupptagning via mobiltelefon. Detta för att vid transkribering av intervjun kunna skildra intervjuperso- nernas egna svar samt i syfte att få med tonfall, pauser och avbrutna meningar. Bryman (2011) beskriver också inspelning av intervju som ett viktigt tillvägagångssättför att skapa en bra kvalitet inför den detaljerade analys som krävs vid en kvalitativ undersök- ning.
23
Samtliga intervjuer ägde rum under en tre veckors period. Intervjuerna genomfördes efter att eleverna gått hem för dagen, eller under elevernas påsklov. Alla intervjuer genomfördes i stängda rum för att skapa en lugn miljö för intervjun, samt för att mi- nimera risken till störningsmoment. Intervjuerna varade i cirka 20–35 minuter.
4.4 Bearbetning av data
Nedan presenteras hur det insamlade materialet har bearbetats vid transkribering följt av hur det har analyserats.
4.4.1 Transkribering
Varje intervju har transkriberats utifrån de ljudupptagningar som spelades in under intervjutillfällena. Intervjuerna har transkriberades så nära den intervjuades svar som möjligt. Dock har ljud som ju, eh, mm, inte transkriberats såvida jag inte ansett att det är av betydelse för respondenternas svar. Detta då jag valt att transkriberingarna ska få en mer skriftspråklig karaktär för att undvika att intervjuerna ska framstå som osam- manhängande och förvirrande, vilket Kvale och Brinkman (2014) belyser som en far- håga vid ordagrann transkribering.
Vid transkribering har jag använt mig av tecken för bland annat, paus, skratt och namn, samt vid förkortningar för vanligt förekommande ord (se tabell 2). Vid transkri- beringen av de första fyra genomförda intervjuerna framkom det att vissa frågor be- hövde formuleras om. Fråga 1, 5 och 17 reviderades således inför de sex senare inter- vjuerna. De reviderade frågorna står med kursiv stil i bilaga 4.
Transkribering av intervjuerna genomfördes så tidigt som möjligt efter varje inter- vjutillfälle. Ljudupptagningarna resulterade i 250 minuter inspelat material. Transkri- beringen resulterade i 62 dataskrivna A4 sidor.
Tabell 2: Tecken som använts vid transkribering
… Avbruten mening.
PAUS Längre paus mer än 3 sekunder VERSALER Versaler anger stark betoning [...] Ej relevant information för studien.
XXXX Anges vid egennamn
DV Digitala verktyg
AP Arbetsplats
T.ex. Till exempel, exempelvis
24 4.4.2 Analys
En av utmaningarna med en kvalitativ metod, är analys av dess empiriska material, då det inte finns några generella regler utformade för hur en kvalitativ analys ska genom- föras (Bryman, 2011). I denna studie har materialet analyserats med inspiration från tematisk analys, där fokus ligger på vad som sägs och inte hur det sägs. Således har inga personliga värderingar lagts i det som respondenterna sagt. Processarbetet i en tema- tisk analys innebär att teman och underteman ska framträda i det insamlade materialet efter många och noggranna genomläsningar (Bryman, 2011). För att på förhand skapa struktur åt analysen valde jag att i processen med att analysera mitt material,
förutbestämma huvudteman med utgångspunkt i studiens två frågeställningar. Ur dessa framträdde följande teman:
• Digitala verktyg i matematikundervisningen
• Den reviderade läroplanen
• Kompetens och kompetensutveckling.
Vid sortering har färgkodning använd, vilket innebär att saker som hör ihop har mar- kerats med samma färg (Malmqvist, 2007). Vid en första genomläsning grupperades empirin utefter hur väl det knöt an till de tre huvudtemana. Till temat Digitala verktyg i matematikundervisningen har allt som rör undervisning med digitala verktyg sorterats. Till temat Den reviderade läroplanen sorterades utsagor om den reviderade läroplanen och den reviderade kursplanen. Till temat Kompetens och kompetensutveckling har empiri som berör kompetens och kompetensutveckling sorterats.
Vid en andra genomläsning sorterades empiri till underkategorier åt de tre huvud- temana utifrån lärarnas utsagor. Till de tre huvudtemana utformades två underkatego- rier var. För temat Kompetens och kompetensutveckling utformades kategorierna Kompetens i användande av digitala verktyg och Kompetens och kompetensutveckling i förhållande till den revi- derade kursplanen i matematik. Empirin till dessa kategorier har analyserats vidare med hjälp av ramverket TPACK. För temat Digitala verktyg i matematikundervisningen utfor- mades kategorierna; användning av digitala verktyg i matematikundervisningen och varför an- vänder lärare digitala verktyg i matematikundervisningen. Dessa kategoriers empri har analy- serats djupare med ramverken; kategorier för digitala verktyg i matematikundervis- ningen och RAT.
25
Analys har som skrivet haft utgångspunkt i de teoretiska ramverken där ramverkens kategorier specificerats på förhand (se bilaga 5). Detta för att tolka lärares utsagor på samma vis. Nyckelord och vanligt förekommande begrepp har också sökts efter i den utsorterade empirin.
I processarbetet har empiri förts in tabeller för att skapa struktur. För att förtydliga de olika kategorierna har jag med Kilströms (2007) rekommendationer låtit citat från intervjuerna i största mån skrivas in i tabellen. En förkortad dataskriven version av tabellen ses i bilaga 5, tillsammans med en utförlig beskrivning om hur underkategorier utformats och hur empirin har tolkats med utgångpunkt i de teorier som ligger till grund för arbetet.
4.5 Forskningsetiska principer
För att bedriva forskning krävs det att man tar hänsyn till flertalet forskningsetiska principer. I denna studie har informationskravet, samtyckeskravet, konfidentialtetskra- vet och nyttjandekravet beaktats då dessa är de fyra huvudkrav som ställs på samhälls- vetenskaplig och humanistisk forskning (Vetenskapsrådet, 2002). Nedan beskrivs de- ras innebörd samt hur jag har förhållit mig till dem.
4.5.1 Informationskravet
Informationskravet innebär att forskaren är skyldig att informera uppgiftslämnare och undersökningsdeltagare om studiens syfte och deras uppgift i den. Vidare är forskaren skyldig att redogöra för att deltagande i studien är frivilligt och att de uppgifter som uppgiftslämnaren lämnar behandlas konfidentiellt och inte kommer att användas för annat något annat syfte än för forskningsstudien (Vetenskapsrådet, 2002). För att be- möta detta krav fick studiens deltagare som nämnt ovan, i urval, vid första kontakt ta del av studiens syfte, att deltagande i studien var frivilligt samt att de uppgifter som de lämnar behandlas konfidentiellt. Vidare fick studiens deltagare ett informationsbrev skickat till sig via mail, där information om studien och deras deltagande gavs mer ingående (se bilaga 1).
4.5.2 Samtyckeskravet
I samband med intervjutillfälle fick deltagarna i studien utan påtryckning eller påverkar skriva under ett samtyckesformulär, där information om att deltagande i studien är frivillig samt att de när som kan avbryta sitt deltagande tydligt framkom (se bilaga 2).
Vidare fick deltagarna också information om att alla uppgifter behandlas konfidentiellt
26
och att personuppgifter anonymiseras. I och med att alla deltagare fick lämna samtycke till sitt deltagande i studien togs hänsyn till samtyckeskravet, som kortfattat innebär att
”deltagare i en undersökning har rätt att själva bestämma över sin medverkan” (Veten- skapsrådet, 2002, s.9).
4.5.3 Konfidentialitetskravet
Konfidentialitetskravet innebär att uppgifter rörande deltagare i studien ska behandlas på ett sådant sätt att de enskilda individernas integritet skyddas. Alla uppgifter som samlas in ska antecknas, lagras och avrapporteras på ett sätt så att de individer som är med i undersökningen inte går att identifiera (Vetenskapsrådet, 2002). I studien har individers integritet skyddats genom att namn och arbetsplats anonymiserats.
4.5.4 Nyttjandekravet
Nyttjandekravet innebär att de uppgifter som samlas in i samband med forskning end- ast får användas för forskningsändamålet (Vetenskapsrådet, 2002). De uppgifter som samlats in i samband med undersökningen har endast använts av mig för att besvara studiens syfte. Vidare har insamlad data förvarats oåtkomlig för obehöriga.
Detta säkerställer att studien tagit hänsyn till nyttjandekravet.
4.6 Validitet, reliabilitet och generaliserbarhet
Validitet handlar om huruvida man har undersökt det som avsågs att undersöka. Reli- abilitet handlar i sin tur om hur tillförlitligt resultatet är samt hur resultatet kan replik- eras (Bryman, 2011; Johansson & Svedner, 2006). Generaliserbarhet innebär huruvida resultatet går att generalisera till andra kontexter och situationer (Kvale & Brinkmann, 2014).
För att uppnå hög validitet i studien skapades en intervjuguide baserad på studiens syfte och frågeställningar, samt de teoretiska utgångspunkterna. För att säkerställa va- liditeten har pilotintervjuer genomförts som resulterat i att intervjuguiden reviderats, för att säkerställa att studien undersökt det som avsetts att undersöka.
Kvalitativ forskning kritiseras ofta av kvantitativa forskare för att vara svår att re- plikera då kvalitativa undersökningar ofta är ostrukturerade (Bryman, 2011). För att stärka reliabiliteten i studien har semistrukturerade intervjuer genomförts där frågor i största mån ställts i ordning efter studiens intervjuguide. Detta för att skapa struktur till undersökningen. För att stärka tillförlitligheten har de intervjuer som genomförts spelats in med ljudupptagning via mobiltelefon samt avslutats med en sammanfattning
27
av det som sagts, för att säkerställa att jag som intervjuare inte uppfattat det som re- spondenten sagt fel.
För ökad chans till replikering av studien har tillvägagångssätt av intervjuer beskri- vits i avsnitt 4.3.2, och analysprocessen beskrivits i bilaga 5. Dock är det möjligt att någon annan, trots beskrivningar intervjuar- och tolkar studiens deltagares svar an- norlunda, vilket sänker reliabiliteten.
Studiens urval grundar sig i ett bekvämlighetsurval. Med tanke på detta kan studiens generaliserbarhet anses låg då samtliga respondenter arbetar inom samma län och inte representerar ett större område. Vidare kan generaliserbarhet anses låg med tanke på antalet deltagare i studien, då Bryman (2011) beskriver att en liten grupp individer inte kan ses som en återspegling av en större population. Dock kan förekomsten av utsagor inte föraktas. Förekomst av utsagor tyder på att studien visat att föreställningar finns hos lärare, men metoden kan inte ge svar på hur vanliga de är.
28
5 RESULTAT
I detta kapitel presenteras det resultat som framkommit vid analys av de tio intervju- erna. Inledningsvis presenteras till vad och varför lärare använder digitala verktyg i matematikundervisningen. Därefter presenteras lärares utsagor om den reviderade lä- roplanen samt deras uppfattningar om kompetens i användande av digitala verktyg i sin matematikundervisning, och kompetens och kompetensutveckling i förhållande till den reviderade läroplanen. Kapitlet avslutas med en sammanfattning av resultatet.
5.1 Matematikundervisning med digitala verktyg
Under detta avsnitt presenteras vad, när, hur och varför lärare använder digitala verktyg i sin matematikundervisning.
5.1.1 Användning av digitala verktyg i matematikundervisningen
Resultatet visar att lärarna i studien använder sig av tre kategorier av digitala verktyg i matematikundervisningen; uppgifter, spel och kurspaket.
Resultatet visar att nio lärare frekvent använder sig av digitala verktyg i sin matema- tikundervisning (cirka 1–4 gånger per vecka). De lärare som har tillgång till 1:1 använ- der sig av digitala verktyg oftare än de som inte har tillgång till det. Värt att notera är att större delen av lärarna nämner att de använder sig av digitala verktyg X gånger per vecka, inte att eleverna använder sig av dem.
Sex av de lärare som undervisar i årskurs 1–3 nämner att de använder sig av digitala verktyg vid matematiska genomgångar utifrån läromedlet Favoritmatematik, vilket sammankopplas till kategorin kurspaket.
Jag använder den digitala lärarhandledningen väldigt mycket, just för genomgångar (L9).
Jag kör mycket genomgångar därifrån. Jag använder mig av det väldigt ofta. Jag tycker att de är väldigt pedagogiska, och just när det blir ett nytt kapitel är det bra att använda sig av dem (L4).
Vid de digitala genomgångarna är det läraren som använder sig av ett digitalt verktyg.
L8 anser att det passar bra att elever använder sig av digitala verktyg när de ska fördjupa sina kunskaper inom ett visst område:
29
Jag använder det mycket till fördjupning i olika områden som eleverna tycker är svårt.
Fördjupar de sig på paddan [iPad] upplever jag det som att de tycker det är roligare (L8).
Vidare framhåller flera lärare digitala verktyg som en tillgång till att individanpassa ma- tematikundervisningen utefter elevers behov, vilket indikerar på att lärarna använder sig av kategorin uppgifter. Där matematikuppgifter utförs tillsammans med vägledning eller individanpassning på ett digitalt verktyg. L5 nämner att hon brukar använda iPads för att individanpassa undervisningen till dem som ännu inte utvecklat en bra finmo- torik. Genom att arbeta på iPad blir det lättare för dem att skriva siffror och bokstäver.
Flera lärare nämner att de använder spelliknande appar i matematikundervisning, vilket faller under kategorin spel. Appen Vektor nämns flertalet gånger under intervju- erna, och resultatet visar att nio av de tio lärarna har använt, eller använder appen Vektor.
Sammanfattningsvis visar resultatet att respondenterna i studien framförallt använ- der sig av digitala verktyg i sin matematikundervisning vid genomgångar, för elevers färdighetsträning, ämnesfördjupning och individanpassning.
5.1.2 Varför använder lärare digitala verktyg i matematikundervisningen?
Resultatet visar utifrån det teoretiska ramverket RAT att lärare främst använder sig av digitala verktyg för att ersätta och förstärka sin undervisning.
Som nämnt ovan använder sex av de lärare som undervisar i årskurs 1–3 sig av digitala genomgångar. Flertalet respondenter berättar att de framförallt använder sig av digitala genomgångar, då de anser att eleverna lyssnar bättre när de får se bilder digitalt tillsammans med ljud då de fångar elevers olika sinnen.
Utifrån det teoretiska ramverket RAT kan det ses som att lärarna använder de digi- tala verktygen till att både ersätta och förstärka traditionella genomgångar på tavlan. Er- sätta, för att de använder det digitala verktyget som ett annat medel, undervisning kan bedrivas på liknande sätt utan det digitala verktyget. Genom att det går att få ljud till- sammans med digitala bilder kan det även ses som att lärarna försöker förstärka och undervisningen för att gynna eleverna, då de anser att eleverna blir mer mottagliga när de får använda fler av sina sinnen vid matematiska genomgångar.
Att färdighetsträna med ett digitalt verktyg ses av flertalet lärare som positivt då många appar och spel ger eleverna direkt feedback på det som tränats. De beskriver
30
även att de sparar tid på att låta elever färdighetsträna digitalt, eftersom de då slipper producera eget material för färdighetsträning.
Jag tycker det är jättebra för att träna färdighetsträning. Att sitta och traggla multipli- kationstabellen på paddan istället för på papper. Du får ju direkt feedback på hur det går genom staplar och diagram. Det tycker jag är suveränt! (L9).
Jag behöver inte tillverka massa små kort själv längre, som jag gjorde förr i tiden (L1).
Att respondenterna använder sig av färdighetsträning för att slippa producera eget material ses utifrån ramverket RAT som att de använder digitala verktyg för att ersätta färdighetsträningen med papper och penna samt egentillverkat material. Det kan dock ses som ett sätt att förstärka undervisningen då de antyder att eleverna får direkt feed- back på det som tränats, det effektiviserar således undervisningen.
L1 antyder att hon ser användande av digitala verktyg i matematikundervisningen som ett sätt att förändra sin undervisning.
Man kan ta kort på elevers lösningar och köra upp dem på tavlan för att diskutera dem och på så sätt öva på att samtala matematik (L1)
Att ta kort på elevers lösningar för att sedan öva och samtala matematik utifrån bil- derna kan utifrån RAT ses som ett sätt att transformera undervisningen. Då förändringen i undervisningen öppnar upp för ett förändrat lärande och innehåll.
Att arbeta med digitala verktyg i undervisningen ses av flera lärare som en möjlighet till att individanpassa matematikundervisning. L3 beskriver att om man individanpas- sar på iPad blir det inte lika tydligt för de andra eleverna att den eleven arbetar med något annat. Utifrån L3:s beskrivning ses det som att hon främst använder digitala verktyg till individanpassad undervisning för att ersätta traditionell individanpassning.
Majoriteten av lärare betonar att en anledning till att de väljer att integrera digitala verktyg i sin matematikundervisning, är för att variera sin undervisning och att eleverna ska få utveckla sin matematiska förmåga på ett roligt och motiverande sätt. Flertalet lärare beskriver också att eleverna känns mer motiverade att arbeta med matematik när de får arbeta med olika digitala verktyg. En tanke om att eleverna blir mer motiverade när de arbetar med digitala verktyg som lyfts flertalet gånger av lärarna i studien, är att de digitala verktygen är en del av elevernas vardag. Vidare lyfter lärarna att de flertalet
31
appar är spelliknande vilket de upplever att eleverna tycker är kul och inte ser det som matematik.
Sammantaget visar resultatet att det finns flera anledningar till varför lärare väljer att integrera digitala verktyg i sin undervisning. Resultatet visar också att lärare använ- der digitala verktyg till att både ersätta och förstärka tidigare undervisningsmetoder samt att de ser de digitala verktygen som ett sätta att förändra undervisningen, vilket tyder på att de även använder digitala verktyg som ett sätta att transformera sin matematikun- dervisning.
5.2 Den reviderade läroplanen
Under detta avsnitt redogörs lärares kännedom om den reviderade läroplanen samt hur de tror att deras matematikundervisning kommer att påverkas av den.
5.2.1 Kännedom om den reviderade läroplanen
Resultatet visar att samtliga lärare i studien är medvetna om att läroplanen har revide- rats inför kommande läsår. Vid frågan om respondenter har hunnit sätta sig in i vad revideringen innebär för kursplanen är detta några av de svar som framkommit:
Jag har ju läst igenom det men jag har inte hunnit sätta mig in mer i det (L10).
Nej, eller jag vet att det har ändrats och att det ska in programmering (L8).
Ja lite, det är väl bara något ord eller mening som är ändrad om jag inte minns fel (L9).
Jag har läst dem. Men jag tycker inte att det var så jättestora förändringar (L7).
Det jag vet är att det ska in programmering, men jag vet inte hur mycket (L2).
Sammanfattningsvis är alla respondenter medvetna om att läroplanen har reviderats och de flesta har läst igenom den reviderade kursplanen i matematik.
5.2.2 Den reviderade läroplanens påverkan på matematikundervisningen De flesta lärare är medvetna om att programmering tillkommit i den reviderade kurs- planen i matematik. Det är även den punkt i det centrala innehållet (se bilaga 4) som majoriteten av respondenterna är eniga om kommer påverka deras matematikunder- visning inför kommande läsår mest.
Programmering blir ju nytt, det är inget som vi har arbetat med tidigare (L5).
Jag upplever att det känns som att programmering är det som kommer vara nytt (L3).
32
Det känns om att programmering är den stora förändringen, det som kommer att bli nytt (L1).
Endast en respondent (L4) nämner att det centrala innehållet om att arbeta med tabel- ler och diagram såväl med som utan digitala verktyg (se bilaga 4), kommer att påverka hennes undervisning mest. L7 nämner att hon inte tror att hennes undervisning kom- mer att påverkas nämnvärt, då hon anser redan anser sig arbetar med de nya skrivel- serna.
Jag tycker att vi redan arbetar på det sättet. Vi har börjat att arbeta med programmering nu också, som annars kanske är den punkt som det är störst förändring med (L7).
5.3 Kompetens och kompetensutveckling
I detta avsnitt presenteras hur lärare upplever sin kompetens i användande av digitala verktyg i sin matematikundervisning, Vidare presenteras kompetens och kompetens- utveckling i förhållande till den reviderade kursplanen i matematik.
5.3.1 Kompetens i användande av digitala verktyg
I denna underkategori presenteras lärares upplevda kompetens i användande av digitala verktyg i sin matematikundervisning. Lärarna har utifrån intervjufrågor skapade med utgångspunkt i ramverket TPACK reflekterat över sin kompetens i användande av digitala verktyg.
Tabell 3: Tabell över upplevd kompetens med utgångspunkt i det teoretiska ramverket TPACK
L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10
TK Technological Knowledge x x x x x x x x x x
TCK Technological Content Knowledge
x x x x x
TPK Technological Pedagogical Knowledge
x x x x x x x x x x
TPACK Technological Pedagog- ical Content Knowledge
x x x x x
Resultatet visar att samtliga lärare i studien besitter teknisk kunskap (TK). Detta då de använder sig av digitala verktyg i sin matematikundervisning och därav påvisar färdig- heter i att använda dem, vilket indikerar på teknisk kunskap (TK). Resultatet visar också att lärarna känner sig bekväma att använda de digitala verktyg de använder sig av i matematikundervisning i dagsläget.
