Forskningsbaserad matematikundervisning som förändrar elevers förutsättningar

Det finns ett tydligt samband mellan barns kunskaper i matematik och hur det går senare i livet. Matematikundervisningen har länge varit eftersatt och med vår forskning, inom Utbildningsvetenskap och matematik, vill vi bidra till att utveckla den. Bland annat genom att stärka klassrumsundervisningen.

Utbildningsvetenskap

Ökade kunskaper i matematik är viktigt ur flera perspektiv. Dels ur individens perspektiv där den som lyckas med matten också har bättre förutsättningar att få bra jobb och god livskvalitet.

Men det är också högst angeläget ur ett samhällsperspektiv. Förmågan att tolka och förstå statistiska samband och kunna dra ekonomiska slutsatser behövs för att kunna vara en engagerad samhällsmedborgare. Bristande matematikkunskaper är, enkelt uttryckt, ett demokratiproblem. Och Sverige är också i behov av fler läkare, lärare och ingenjörer – alla yrkesgrupper som kräver goda matematikkunskaper.

Matematiska förmågor i ett komplext klassrum

Andreas Ryve är en av forskarna på MDH som arbetar inom forskningsinriktningen Utbildningsvetenskap och matematik. Ämnet handlar om hur barn lär sig matte och hur man kan hjälpa dem på bästa sätt.

– För att nå största möjliga effekt arbetar vi ute i skolorna, tillsammans med lärarna, för att skapa en brygga mellan forskningen och klassrummet, säger Andreas Ryve.

Forskningsämnet behandlar en komplex verklighet, där forskningen behöver ta hänsyn till flera parametrar för att ge en heltäckande bild. Hur hjärnan fungerar, tar till sig kunskap och utvecklas är en del. Vilka normer som finns i klassrummet, är en annan. Forskningen inom matematikdidaktik influeras därför av resultatet från kognitionsvetenskap, psykologi, pedagogik, kommunikationsvetenskap och sociologi.

Forskningsresultaten visar att eleverna behöver utveckla flera matematiska förmågor. Idag får förmågan att lösa matematiska problem med en given metod generellt sett mest utrymme i klassrummet.

– Klassrumsundervisningen borde i större grad sträva mot att ge eleverna en stark förståelse för matematiska begrepp och deras sammanhang. Det hjälper barnen att utveckla en förmåga att, på egen hand, hitta en metod för ett matematiskt problem. Utan att ha en given metod för att lösa det, säger Andreas.

Hur man lär sig av sina misstag

För att utveckla matematiska förmågor behöver eleverna få svåra kognitiva utmaningar d v s problemlösning där de behöver kämpa och testa sig fram för att hitta en lösning. Där det inte finns någon given metod och det inte är säkert vilka siffror som kan stoppas in i vilken formel för att få ut rätt svar. Det ger bättre möjlighet att utvecklas kognitivt men ökar också risken för att göra misstag. Detta är en av lärarens största utmaningar, enligt forskningen.

– Att göra misstag och reda ut dem tillsammans med en lärare är mer lärorikt än att göra rätt på en gång. Men det kräver att vi har ett klassrum där det är okej att göra fel. Där det ses som en naturlig del av lärandeprocessen av klasskamrater och lärare. Annars kan den sociala ångesten av att göra fel få överhanden på lärandesituationen och misstaget ger en negativ effekt, säger Andreas.

Bättre verktyg för läraren ger starkare undervisning

Både internationell och svensk forskning visar att eleverna lär sig bäst när de får resonera tillsammans med en lärare. Det sätter höga krav på läraren som ska ta in ett helt klassrum, med olika kunskapsnivåer, och ge dem en utmanande och utvecklande undervisning. En möjlighet är att låta eleverna diskutera i par eller mindre grupper. Forskning visar också att det är viktigt att barnen inte bara får resonera själva, de behöver även höra hur andra resonerar och diskutera tillsammans för att bredda sin förståelse.

– Ett projekt som vi driver är utveckling av ett nytt läromedel för matematikundervisning i grundskolan. Det blir ett helt forskningsbaserat läromedel som ska fungera som resurs för lärare i att planera och genomföra undervisningen. Läromedlet involverar förslag på hur matematiska begrepp kan introduceras och hur läraren kan stimulera till diskussion i klassrummet med bra frågor, säger Andreas.

Stort fokus ligger vid hur läraren kan skapa en bra struktur över året och på enskilda lektioner.

– Vår forskning visar att det finns sätt att starta upp, driva och avsluta en lektion för att den ska vara så givande och utvecklande som möjligt. Dessutom arbetar vi för att läromedlet ska innehålla bra verktyg för att hjälpa läraren att bedöma om eleven har tagit till sig den nya kunskapen redan omedelbart vid lektionens slut, säger Andreas.  

Kognitiva utmaningar- en viktig del i klassrummet

En kognitiv utmaning är en uppgift utan given lösning där eleven utmanas i att kreativt och systematiskt resonera kring matematiska problem. För det krävs ett klimat i klassrummet med bl a normer som gör det tillåtet för elever att tänka fritt och göra fel. Det krävs även ett strukturerat arbetssätt.

Förändring av klassrumsundervisning på 4 minuter

Kontakt

Fredrik Blomqvist

Tfn 070-773 60 32

E-post:  fredrik.blomqvist@mdh.se

 

Framtidens energi

Vi tränar bakterier för friskt vatten i Mälaren

Upptäck hur vi renar vatten med mikroorganismer

Inbyggda System. Thomas Nolte

Vi sätter standarden för framtidens inbyggda system

Upptäck hur vår kod löser tekniska utmaningar