Prosessanalyse av problembasert læring i matematikk: sammenligning av virtuelle kontra fysiske verktøys innvirkning på arbeidsprosess og læring

Abstract

I denne avhandlingen studeres hvordan fysiske kontra digitale verktøy vil endre arbeidsprosessen og være med på å forklare ulike læringsopplevelser og læringsresultat hos elevene. Undersøkelsen er gjort med elever fra femte til syvende trinn, der elevene arbeidet med matematikk i en problembasert kontekst. Oppgaven gikk ut på å designe en leilighet etter gitte kriterier. Den ene halvparten arbeidet i et CAD-basert dataprogram som heter Sweet Home 3D, den andre halvparten benyttet fysiske verktøy som millimeterpapir, papp og plastelina. Elevene samarbeidet i grupper på to til tre. Undersøkelsen er kvalitativ og lagt opp som en komparativ case-studie, og problemstillingen belyses gjennom bruk av aktivitetsteori. Studien viser at de ulike verktøyene utløser ulike arbeidsprosesser. Mens arbeidet til elevene som benytter det fysiske verktøyet ser ut til være preget av en mer lineær prosess, bærer prosessen i større grad et iterativt preg hos elevene som benytter det digitale verktøyet. Spesielt pekes det på at det digitale verktøyet tillot at man gjorde endringer under hele konstruksjonsprosessen uten at dette fikk for store konsekvenser i forhold til merarbeid. For elevene som arbeidet med fysiske modeller ble det stadig vanskeligere å gjøre endringer, jo lengre ut i konstruksjonsprosessen de kom. Det viste seg, med begge verktøyene, at det kunne være vanskelig å arbeide flere enn en av gangen på modellene. Det digitale verktøyets fleksibilitet i forhold til å foreta endringer gjorde imidlertid at alle i gruppen kunne komme med forslag og således påvirke designet. Dette gjorde at elevene som arbeidet med IKT i større grad samarbeidet gjennom hele konstruksjonsprosessen enn tilfellet var med elevene som lagde fysiske modeller. Det viste seg også at de virtuelle modellene gjennomgående var bedre enn de fysiske, målt ut i fra kriterier gitt i oppgaven om størrelse, utforming og funksjonalitet. Dermed så det ut til at det digitale verktøyet hjalp elevene i forhold til produktskapingen. Det var imidlertid vanskelig å vurdere om de ulike arbeidsprosessene som verktøyene utløste også ga ulikt læringsutbytte for elevene når det gjaldt matematikk. Mens noen av lærerne var svært aktive i forhold til elevenes læringsprosesser, inntok andre en mer tilbaketrukket rolle. Lærerens evne eller vilje til å intervenere i elevenes læringsprosesser viste seg å være en viktigere faktor i forhold til elevenes læring enn valg av verktøy.