Forskningsfunn fra masteroppgaver i matematikkdidaktikk
Elevers utfordringer i arbeid med matematisk modellering av Berven, Stian: Studiens hensikt er å undersøke elevers matematiske modelleringsprosess i et undervisningsopplegg med bruk av ekte data. Analysens funn, i lys i tidligere forskning, peker på at
elever, når de skal lage sine egne matematiske modeller, bruker mye sammenligning med andre elevgruppers data og resultat, med data fra ulike kilder og med lærers innspill, og med egne tanker om ønsket resultat for å validere egne modeller og resultat.
En av utfordringene som dukker opp er elevenes trang til at de skal ha gjort modelleringsprosessen «riktig», noe som kan være vanskelig i en oppgave som er utformet uten at det nødvendigvis er noe «riktig» svar. Arbeidet med en problemstilling i en virkelig situasjon kan ha hjulpet elevene på vei i arbeidet, fordi de har kunnskap og kompetanse til å løse oppgavene og hvordan de skal begynne på arbeidet.
«Jeg skjønner ikke helt, kan vi ikke bare gjøre matte?» En studie av elevers arbeid med problem posing av Miriam Ezzari: Elever på niende trinn blitt observert og filmet mens de laget egne matematikkoppgaver ut ifra lokale vær-data. Forskningsspørsmålene som vil besvares er: 1) Hva kjennetegner oppgavene elevene lager når de arbeider med å lage egne matematikkoppgaver? 2) Hva fokuserer elevene på når de arbeider med å lage oppgaver, og hvilke utfordringer møter de?
Funnene i studien viser at elevene klarer å lage matematikkoppgaver, og de fleste oppgavene er meningsfylte oppgaver som er mulige å løse matematisk.
Likevel er oppgavene kjennetegnet av å være nokså like, at de krever få steg å løse og at de i liten grad er komplekse. Elevenes samtaler er preget av utfordringene de møter, og peker på at de har vanskeligheter med å gjøre om idéene og kunnskapen sin til gode oppgaver. En del av oppgavene vitner om at noen elever ikke har ferdighetene som kreves for å kunne skille mellom gode og mindre gode matematikkoppgaver. Både samtalene og oppgavene illustrerer hvordan det å lage egne matematikkoppgaver fungerer godt som undersøkende aktivitet og som et vindu inn til elevenes forståelse.
Kjennetegn ved kvaliteter i samtaler mellom elever i arbeid med oppgaver basert på autentiske data i matematikkundervisning av Helene Sinnes: Forskningsspørsmål for analyse av videoopptak fra klasserom var følgende: Hva kjennetegner kvaliteter ved samtaler mellom elever på 9. trinn i arbeid med oppgaver basert på autentiske data i matematikk?
Det blir identifisert seks samtalekvaliteter: å stille spørsmål og uttrykke seg spørrende, å fortsette på hverandres ytringer, å presentere og å ta perspektiv, å skape rom for samarbeid og å trekke sammenhenger mellom kunnskap i hverdagen og skolen.
Samtalene inneholder element som både initierer, opprettholder og utvikler den undersøkende samtalen i arbeid med autentiske oppgaver. Studien viser også muligheter med autentisitet i undervisningen, og hvordan elever kan nytte kunnskap fra sin egen hverdag i skolematematikken.
Elevers utfordringer i arbeid med matematisk modellering av Elise Indregård Petersen: Målet med studien var å undersøke hvilke utfordringer en jente- og en guttegruppe på 10. trinn møter i arbeid med matematisk modellering. Den primære datakilden har vært lydopptak fra gruppene i arbeidet med problemstillingen «Bør skolen investere i solceller?». Det er særlig er fem utfordringer som utmerker seg i startfasen: «det ekstra-matematiske domenet», «konkurransetenking», «utholdenhet», «matematikkunngåelse» og «oppgaveparadigmet».
Det er særlig to måter elevene klarer å unngå matematikken på: 1) Elevene tilkaller lærer som løser oppgaven for dem, og 2) Elevene benytter seg ukritisk av informasjon fra eksperter og nettsider.
Elevene håndterer også andre utfordringer på denne måten, og særlig går lærerens topazeeffekt igjen i studien. Topazeeffekten oppstår når lærer skrittvis forenkler oppgaven slik at eleven får det riktige svaret ved en triviell lesing av lærerspørsmålene og ikke ved en egen tenkning.
Kritisk-matematisk kompetanse i arbeid med autentiske data av Sveinung Raustøl Slettebø: Målet for oppgaven er å belyse hvordan kritisk-matematisk kompetanse kommer til utrykk hos elever på 9. trinn som arbeider med autentiske værdata. Det blir også sett på hvilke faktorer som bidro til at de fikk vist evner i kompetansen. Datagrunnlag består av videoopptak, interaktiv observasjon, og innsamlede elevark av to grupper på til sammen ni elever.
Analysen viste at elementer av kritisk-matematisk kompetanse gjenkjennes særlig i samtaler der elevene er undersøkende, nysgjerrige og spørrende i møte med informasjon, oppgaver og andre elevers ytringer.
Å arbeide med autentiske data kan ha hjulpet elever med å være kritiske, fordi de allerede hadde erfaringer og kunnskaper om været. Som i denne studein finner også tidligere forskning at samtale er sentralt for at kritisk matematisk kompetanse kan komme til utrykk.
Forskningsfunn fra masteroppgaver i naturfagdidaktikk
Elevers kritiske tenkning og argumentasjon i en paneldebatt rundt en sosiovitenskapelig kontrovers av Roald Arnevik Renså: Denne studien undersøker tegn til kritisk tenkning som fremkommer i innspill fra elever i niende klasse i en paneldebatt om kosthold med hensyn til sunnhet og miljøbevissthet. Gruppene har fått utdelt følgende roller: Klimaaktivister, Klimaskeptikere, Livsnytere, Den økologiske bonden, Den norske bonden og Produsenter av GMO-mat. Studien finner at elevenes kritikk av andres argumenter hovedsakelig er i form av angrep på beleggsgrunnlag, troverdighet eller logiske ufullstendigheter i argumentasjon.
Elevinnspill i paneldebatten om kosthold, helse og klima er mye preget av henvisning til forskning og forskere, lite bruk av tall og noen ganger tydelig bruk av verdier og egne erfaringer.
Resultatene fra studien viser også at elevenes kritiske praksis er kjennetegnet av bruk av intellektuelle ressurser i form av bakgrunnskunnskap, argumentasjon med bruk av belegg, krav til konsistens og logikk og oppklarende spørsmål. Elevene praktiserer dyder knyttet til kritisk tenkning både for å bygge egen argumentasjon og for å svekke andres argumentasjon.
«Det er vitenskapelig bevist at miljø er viktig.» En kvalitativ studie av hvordan ungdomsskoleelever bygger opp argumenter av Kristin Stavland Jensen: Studien undersøkte argument som elevgrupper laget da de forberedte seg til en debatt.
Elevenes argument består ofte av påstand og belegg. Argument som grunner i vitenskapelige fakta krever mer diskusjon av elevene enn argument bygget på hverdags- eller skolekunnskap før argumentet godkjennes.
Elevene klarer å hente ut nok informasjon fra vitenskapelige kilder til å bygge grunnleggende strukturerte argumenter, men resultatene fra denne studien tyder på at de har problemer med å bearbeide denne informasjonen slik at de kan bruke den som videre begrunnelser for argumentene sine.
«Hvordan skal jeg kunne finne ut av det?» Ein kvalitativ studie av korleis elevar arbeider for å forstå tal og fakta som ikkje gir meining for dei av Martha Tveito: Masterprosjektet undersøker hvordan elever arbeider for å forstå tall og fakta som de møter gjennom oppgaver. Funnene viser at
elevene mestrer å oppdage forhold som trenger utforsking og forklaring, og de disponerer tenkevaner som uttrykker et ønske om å forstå. Videre tyder funnene på at elevene trenger støtte i prosessen med å øke egen forståelse.
Elevene trenger støtte om hvordan de kan klargjøre problemsituasjonen, søke etter alternative forklaringer og gjennomføre ansvarlig refleksjon.
“Et argument er en begrunnelse for at noe du mener stemmer» en kvalitativ studie av elevers arbeid med argument gjennom en undervisningstime av Hilde Storebø: Studien undersøkte hva elever identifiserer som argument i tekster. Funnene viser at
elevene klarte å komme opp med definisjoner for argument som inneholdt deler av Toulmins argumentstruktur og å identifisere slike i tekster fra vitenskapsrelaterte nyhetssaker.
Elevene begrunnet i liten grad hvorfor de mente at de identifiserte tekstdelene var argumenter når de snakket i grupper. Elevene viste derimot en større evne til refleksjon når læreren utfordret elevene som presenterte argument i helklasse.
Hvordan jobber elever for å gi mening til nye og utfordrende begreper, og hvilke ressurser bruker de? av Anna Louise Meland: Oppgaven undersøkte hvordan elever jobber med å tilegne seg informasjon og forståelse rundt nye og utfordrende begreper.
Elever diskuterer nye begreper stort sett basert på forkunnskaper. De bruker i mindre grad andre informasjonskilder, og ofte fortsetter samtalen uten at de ble enige om betydningen til et begrep.
Noen samtaler viste kjennetegn av utforsking hvor elevene begrunnet sine meninger og prøvde å oppnå en felles forståelse. Undervisningen bør legge mer vekt på hvordan slike samtaler blir produktive.
Elevar sin fagleg-kritisk kompetanse i elevrapportar av Susanne Løland Eik: Arbeidet undersøkte skriftlige rapporter som elevene skrev etter å ha gjennomført et utforskende prosjekt om søvn. Funnene viser
at elevene stort sett følger en rapportmal med innledning, metode, resultat og diskusjon. En god del elever klarer imidlertid ikke å skille mellom disse delene.
En del elever bruker data de har produsert i undersøkelsen sin for å støtte opp under en konklusjon, mens andre nøyer seg med påstander.
Observasjoners rolle for refleksjoner og kritisk tenkning av Iselin Lanes Nord: Oppgaven undersøkte situasjoner hvor elevgrupper jobbet med praktiske aktiviteter. Funnene viser at
Observasjoner spiller en viktig rolle for elevenes refleksjon i situasjoner hvor de utforsker fenomen. Elevene kommer best videre når de kan teste ideene sine praktisk.
Når elevene bruker observasjoner fra en demonstrasjon eller fra tidligere erfaringer, aktiverer disse vanligvis forklaringsideer som elevene hadde fra før av. Undervisningen bør derfor legge til rette for at elevenes ideer kommer frem, men også at de utfordres og testes for å utvikle dem videre.
«Er det nokon som har tolka dette annleis?» Ein kvalitativ studie av samtalar mellom lærar og elevar under felles tilarbeiding av fagstoff av Eirik Førde: Studien så på hvilke grep en lærer bruker for å aktivere elevene i gruppe- og helklassesamtaler når de jobber med nytt stoff. Resultatene viser tre hovedgrep:
For å få flere elever aktivert når klassen arbeider med nytt stoff venter lærer med evaluering av elevsvar, omformulerer spørsmål for å få tydelige innspill og inviterer innspill fra flere elever etter første svar.
I gruppesituasjoner etterspør læreren mer konkret innhold som beregningsmåter, definisjoner eller fremgangsmåter, mens det i helklasse dreier seg mer om refleksjon, hypoteser og sammenligning.
«Okei. Hvilken konklusjon kan vi trekke ut fra det?» Ein kvalitativ studie av kjennteikn ved lærars bruk av spørsmål og innspel i utforskande gruppediskusjonar av Lauritz André Søvik Bjørnereim: Oppgaven så på lærerens innspill under utforskende gruppesamtaler.
Lærerne bruker ulike grep for å hjelpe elevene videre: De utfordrer elevene, supplerer med informasjon eller hinter på hvordan oppgaven kan løses. Grepene har to ulike mål: at elevene begrunner en tanke eller fremgangsmåte eller at de oppnår et resultat.
Funnene tyder på at det å utfordre elevenes tanker åpner for videre diskusjoner blant elevene som kan føre til en dypere forståelse. Resultatorienterte innspill fører i mindre grad til refleksjon.
Elevers kritiske tenkning i faglige dialoger av Hanne Østvik: Oppgaven undersøker elever på 10. trinn sin praktiserte kritiske tenkning gjennom bruk av lydopptak av gruppearbeid.
Analysene fant at elevene i de fleste situasjonene vurderer og konkluderer elevene på bakgrunn av hva de selv har av kunnskap i situasjonen, uten å sjekke mot flere kilder.
Analysene viser også at elevene i flere tilfeller stiller kritiske spørsmål der de vurderer innholdet i informasjonen. Kilden til informasjonen blir det derimot aldri stilt spørsmål ved.
Utvikling av kjennetegn på elevers måloppnåelse innen kritisk tenkning i naturfag av Anniken Stina Tysse: Oppgaven brukte en definisjon av kritisk tenkning med dimensjonene tolkning, analyse, vurdering, konkludering og formulering.
Oppgaven utviklet et vurderingsverktøy for kritisk tenkning i naturfag tilpasset elever på ungdomsskole.
Gjennom analyser av transkripsjoner og videoopptak fra en åttende klasse ved en skole i Bergen kommune ble dimensjonene tilpasset elevers nivå og nivåer for lav, middels og høy måloppnåelse ble utviklet. (Se vurderingsverktøyet somword-fil: Tysse)
Forskningsfunn fra forskningsartikler
Paulsen, V. H., & Kolstø, S. D. (2021, 2021/11/10/). Students’ reasoning when faced with test items of challenging aspects of critical thinking. Thinking Skills and Creativity.
Det er lite forskning på spesifikke aspekter ved kritisk tenkning elever synes er utfordrende. Artikkelen presenterer en tematisk analyse av 284 ungdomsskoleelevers skriftlige begrunnelser når de møter utvalgte utfordrende oppgaver fra en modifisert versjon av Cornell Critical Thinking Test Level X. Vi identifiserte 21 lavere nivåtemaer omfattet av seks høyere nivåtemaer for resonnement.
Mer enn en fjerdedel av svarene (28 %) ga uttrykk for god induktiv logikk, men var feil begrunnelser fordi premissene som ble brukt var basert på alternative bevis (14 %), eller fordi premissene som ble brukt var laget av studenter som endret elementer i konteksten (14 %) (se tabell nedenfor).
Få svar (3 %) så ikke ut til å representere sterk induktiv logikk, de fleste av dem var at elevene så ut til å tro at en slutning var like, eller mer, troverdig enn en observasjon. Vi diskuterer potensielle barrierer som studenter møtte i denne studien, og spesielt hvordan disse barrierene forholder seg til ferdigheter, disposisjoner og kunnskap.
