Problembasert læring, matematikk og IKT: gjør det noen forskjell om elevene lager fysiske eller virtuelle modelleiligheter?

Abstract

Avhandlingen er basert på en studie gjort med elever fra femte til syvende klasse på en barneskole. Gjennom problembasert læringsmetode skulle elevene arbeide med matematikk, knyttet til en oppgave der de skulle designe en leilighet. Det ble lagt opp til en kvasieksperimentell design, der halvparten av elevene lagde fysiske modeller, mens den andre halvparten lagde virtuelle modeller i et CAD-basert interiørprogram. Elevene arbeidet i små grupper på to til tre. Før og etter undersøkelsesperioden besvarte elevene spørreskjemaer med spørsmål bl.a. om holdninger og læringspreferanser i forhold til matematikk og samarbeid. Elevene ble også testet med en matematikkprøve etter undersøkelsesperioden. I tillegg ble det foretatt observasjoner og intervjuer. Tre problemstillinger blir reist: 1) Hvordan vil læringsresultatet påvirkes av om elevene bruker virtuelle eller fysiske verktøy i et problembasert undervisningsopplegg i matematikk? 2) I hvor stor grad vil læringsresultatet være bestemt av ulike faktorer ved elevene som modenhet eller kjønn? 3) Hvordan kan eventuelle ulikheter i læringsresultatet forklares? Det argumenteres for at det bør anlegges et todelt perspektiv uttrykt gjennom metaforene om tilegnelse og deltagelse. Metodisk legges studien opp med både en analytisk og systemisk tilnærmelse. Med bakgrunn i matematikktesten kan det ikke påvises noen hovedeffekt av verktøyene på elevenes læring. Det lar seg heller ikke påvise noen selektive effekter av betydning, verken i forhold til elevenes modning eller kjønn. Imidlertid viser det seg at designen på de virtuelle modellene jevnt over er mer funksjonelle, enn på de fysiske modellene. Det er bare små endringer mellom målingene hva angår elevenes holdninger. Svake elever ser ut til å foretrekke samarbeid, mens sterke elever ser ut til å foretrekke å arbeide alene. Likevel var det de sterke elevene som hadde mest positiv opplevelse av PBLsituasjonen. Det ser videre ut til at det er en del elever som opplever arbeid med matematikk som utrygt, selv om de har en positiv holdning til faget. Elevene som arbeidet med fysiske modeller måtte planlegge designen relativt nøye før de kunne bygge leiligheten. Dette ga en lineær arbeidsprosess. Dataverktøyet derimot var mye mer fleksibelt i forhold til å gjøre endringer i alle fasene av prosessen, som dermed kan betegnes som mer sirkulær. Samtidig var dataverktøyet mindre fleksibelt i 3 forhold til form. Det ble observert at lærerne på rommene med virtuelle modeller var mer tilbaketrukket i forhold til elevenes arbeid enn lærerne på rommene med fysiske modeller. Dette førte til at elevene som arbeidet med fysiske modeller også måtte arbeide mer med matematikk under designprosessen. I avhandlingen drøftes problemstillinger av prinsipiell art: Skal målet for undervisningen først og fremst være at elevene oppnår best mulig ferdigheter sammen med teknologien, eller er det formidling av kunnskaper og ferdigheter som skal kunne manifestere seg også uten at teknologien er til stede, som bør være i fokus? Hva kan forklare de motstridene forskningsresultatene når det gjelder bruk av ny teknologi og elevaktive arbeidsmåter contra tradisjonell undervisning i forhold til elevenes læring? Studien tar også opp hvordan psykososiale forhold og læringspreferanser kan virke inn på PBL-situasjonen. Det vises til undervisning og læring som kulturell aktivitet. Ved innføring av nye arbeidsmetoder og teknologi, betyr det også at det må etableres nye adferdsmønstre og regler for samhandling.