45
Malmö högskola Lärarutbildningen Natur, miljö, samhälle Examensarbete 15 poäng Rika matematiska problem En studie om problemlösning i grupp och individuellt Rich mathematical problems A study of problem solving in groups and individually Ola Fyrhag Juri Himanen Lärarexamen 270 poäng Matematik och lärande Höstterminen 2007 Examinator: Leif Karlsson Handledare: Eva Davidsson

Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

Malmö högskola Lärarutbildningen

Natur, miljö, samhälle

Examensarbete 15 poäng

Rika matematiska problem En studie om problemlösning i grupp och individuellt

Rich mathematical problems

A study of problem solving in groups and individually

Ola Fyrhag

Juri Himanen

Lärarexamen 270 poäng Matematik och lärande Höstterminen 2007

Examinator: Leif Karlsson Handledare: Eva Davidsson

Page 2: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

2

Page 3: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

3

Sammanfattning I undersökningen har vi använt oss av några högstadieelever för att ta reda på hur olika

gruppkonstellationer samarbetar inom problemlösning i matematik. Eleverna har svarat på en

enkät där två rika problemlösningsuppgifter varit utgångspunkten för vår undersökning.

Vår erfarenhet och hållning till problemlösning är att ett samarbete mellan eleverna och ett

öppnare klassrumsklimat, där det matematiska språkbruket appliceras på ett naturligt vis,

gagnar elevernas kunskapsintag. För ett relevant ställningstagande och en tillförlitlig analys,

valde vi att utföra vår enkätundersökning på eleverna både individuellt och parvis. Resultatet

av undersökningen förstärker redan befintlig forskning på området. Sett ur ett

genusperspektiv, presterar pojkarna generellt sett bättre än vad flickorna gör. Ett samarbete

mellan elever, oavsett hur de självvalda grupperna ser ut, ger en fördjupad matematisk

förståelse och leder till en högre lösningsfrekvens än vad de individuella resultaten uppvisar.

Undersökningen visar med tydlighet att slagord som ”ensam är stark” definitivt inte gäller i

matematikern George Pólyas finrum (Björk, Borg och Brolin, 1995).

Nyckelord Grupparbete, lösningsstrategier, mönster, problemlösning, rika matematiska problem.

Page 4: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

4

Page 5: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

5

Innehållsförteckning 1 Inledning.................................................................................................................................. 7

1.1 Bakgrund ...................................................................................................................... 9 1.2 Undersökningens inriktning och syfte........................................................................ 12 1.3 Konkreta frågeställningar ........................................................................................... 13

2 Teori och litteraturgenomgång .............................................................................................. 14 2.1 Problemlösning och kunskapsteori............................................................................. 14 2.2 Elevinteraktion ........................................................................................................... 15 2.3 Viktiga notiser och förhållningsregler i våra nationella styrdokument...................... 17 2.4 Begreppsförklaring..................................................................................................... 18

3 Metod .................................................................................................................................... 19 3.1 Förankring i vetenskapliga metoder .......................................................................... 19 3.2 Definitioner av problem ............................................................................................. 20 3.3 Kriterier och urval av undersökningsgrupp................................................................ 21 3.4 Upplägg, genomförande och forskningsetik .............................................................. 22 3.5 Enkätfrågorna och de skriftliga elevlösningarna........................................................ 23 3.6 Observation ................................................................................................................ 23 3.7 Undersökningens validitet och reliabilitet.................................................................. 24

4 Resultat.................................................................................................................................. 26 4.1 Lösningsfrekvensen i de individuella elevsvaren....................................................... 26 4.2 Lösningsfrekvensen i samarbetsgrupperna ................................................................ 27 4.3 Jämförelse av lösningsfrekvens.................................................................................. 28 4.4 Hur påverkas resultatet av elevernas genuskonstellation? ......................................... 29 4.5 Elevernas utvärdering av undersökningen/enkätfrågorna .......................................... 30

5 Diskussion och analys ........................................................................................................... 32 5.1 Problemlösning - individuellt eller i grupp? .............................................................. 33 5.2 Genusaspekter utifrån elevresultaten.......................................................................... 34 5.3 Elevkonstellationer i matematikundervisningen ........................................................ 34 5.4 Avslutande diskussion och analys.............................................................................. 35 5.5 Kan man med säkerhet slå hål på myten ”ensam är stark”?....................................... 36 5.6 Förslag till vidare forskningsfrågor som växt fram under vårt examensskrivande? .. 36

6 Referenser.............................................................................................................................. 37 6.1 Litteratur referenser.................................................................................................... 37

Bilagor ...................................................................................................................................... 39 7.1 Bilaga 1, Frågeformulär, individuellt arbete, sida 1................................................... 39 7.2 Bilaga 2, Frågeformulär, individuellt arbete, sida 2................................................... 40 7.3 Bilaga 3, Frågeformulär, pararbete, sida 1 ................................................................. 41 7.4 Bilaga 4, Frågeformulär, pararbete, sida 2 ................................................................. 42 7.5 Bilaga 5, Föräldrarinformation och godkännande av undersökningen. ..................... 43 7.6 Bilaga 6, observationsschema .................................................................................... 44

Page 6: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

6

Page 7: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

7

1 Inledning

Skolverkets målbeskrivning av matematikämnet i grundskolan betonar vikten av olika

undervisningsformer, exempelvis individuellt arbete och elevsamarbete (Skolverket). En

nyfikenhet som väckts hos oss under resans gång, är att närmare granska och jämföra dessa

två undervisningsmetoder. Vi vill undersöka vilken roll grupparbeten spelar i

matematikundervisningen och hur en grupporienterad undervisning påverkar elevresultaten.

Är det så att grupparbetsövningar och en laborativt inriktad undervisning är en didaktisk

nymodighet eller kan denna form av pedagogik faktiskt bidra till en mer kvalitativ

matematikundervisning? Förutom att tillmötesgå nämnda mål menar Horne (Clarke m.fl.

2004) att grupparbete kombinerat med problemlösning har en potential att variera

matematikundervisningen. Hon menar även att detta samarbete mellan elever och pedagoger

kan inspirera eleverna i sin matematiska kunskapsiver. Detta synsätt befästs också i

Läroplanernas strävansmål, där skolan ska verka för att elever “utvecklar nyfikenhet och lust

att lära” (Lpo 94).

Under utbildningens gång och i den verksamhetsförlagda tiden (vft) har vi märkt att

matematikundervisningen på våra partnerskolor varit väldigt snarlika varandra.

Undervisningen som bedrivits på våra partnerskolor har framförallt, och i likhet med många

andra skolor, bestått av en allt för hög grad av monotont individuellt arbete, vilket också

förankras i forskning inom området att det är ett vanligt förekommande fenomen (Lusten att

lära, Skolverket).

Vi kommer i vår undersökning att koncentrera oss på matematisk problemlösning och hur den

kan implementeras i undervisningen på ett mer varierande vis än vad som generellt sker idag.

Fokus kommer att läggas på en viss typ av problemlösning som handlar om öppna problem

och hur den påverkas av grupparbete kontra individuellt elevarbete.

Möllehed (2001) lyfter upp öppna problem som ett didaktiskt verktyg för att träna eleverna att

vara flexibla i sitt tänkande. Möllehed menar vidare att öppna problem eller problemlösning

som inte direkt kan förknippas med en viss typ av algoritm eller räknesätt, sätter igång

elevernas resonerande tänkande kring problemen. Syftet med våra öppna

problemlösningsuppgifter i undersökningen är att så många elever som möjligt ska motiveras

Page 8: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

8

till att vilja angripa problemen som de är tilldelade, gärna med flera och olika typer av

lösningsstrategier.

Intresset för problemlösning började redan på 1930-talet, där den ungerska matematikern

George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed).

Men det skulle dröja ända fram till 1970-talet innan intresset för problemlösning spred sig

över resten av världen.

”Routine problems, even many routine problems, may be necessary in teaching mathematics

but to make students do no other is inexcusable” (Pólya, citerad i Möllehed, s.16).

Citatet visar hur George Póyla vände sig mot gällande undervisningsform som enligt honom

var alltför rutinbaserad.

Våra egna didaktiska funderingar ligger i linje med Pólyas resonemang. Matematikämnets

struktur, liksom många andra ämne, kräver en del enformig mängdträning och till detta passar

vanliga rutinuppgifter som exempelvis algoritmberäkning, väldigt bra. Men för att bygga upp

en bra begreppsförståelse i matematik, bör eleverna också utmanas av uppgifter med större

djup och bredd. Uppgifter som framförallt väcker en lust hos eleverna, en lust att faktiskt vilja

lösa de problem de står inför (Möllehed). I Lpo 94 står det i uppnåendemålen att elever ska

“lyssna till, följa och pröva andras förklaringar och argument”. Detta preciserar behovet av en

utökad matematisk kommunikation i matematikundervisningen, där lösningsstrategier öppet

diskuteras i klassen, både i helklass och i mindre grupper. Maher (Engström, 1998) menar att

denna kommunikation även kan vara ett didaktiskt verktyg för att väcka barnens och

ungdomarnas intresse för matematikämnet.

Page 9: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

9

1.1 Bakgrund

Problemlösning

Under de senaste decennierna har matematiska baskunskaper allt mer inriktats mot och

betraktats som verktyg vid problemlösning (Riesbäck m.fl. 2000). Vilket betyder att de

färdigheter som matematikundervisningen förespråkar och förmedlar är ämnade att hjälpa

människor att kunna tolka information och för att kunna lösa problem i diverse vardagliga

sammanhang. Kortfattat ska matematikkunskaper kunna tillämpas vid en rad olika

matematiska problem som en samhällsmedborgare kan tänkas ställas inför. Detta

förhållningssätt betonar att god problemlösningsförmåga och matematikfärdigheter alltmer

fungerar som viktiga och grundläggande livskunskaper.

Hagland m.fl. (2005) anser att undervisning i problemlösning utvecklar elevernas förmåga att

tänka såväl kreativt som logiskt. De påpekar även att den utmaning som

problemlösningsuppgifter erbjuder eleverna kan öka deras motivation att arbeta med

matematik och inspirera till ytterligare kunskapsintag. Förutsättningen för att en individ ska

kunna utveckla en god problemlösningsförmåga är en gedigen kunskapsbas, vilket många

studier också poängterat (Björkqvist, 2001). Det är många faktorer som

matematikdidaktikerna menar talar för problemlösning i skolmatematiken. Lester & Lambdin

(2006) menar att ett lärande via problemlösning utvecklar elevernas matematiska förståelse.

Björkqvist (2001) menar yttermera att problemlösningen som undervisningsmetod både är

och befrämjar tillväxten av den matematiska förståelsen. Denna ökade förståelse för

matematik som problemlösning kan leda till skapar en positiv utvecklingsspiral, där den

utökade förståelsen motiverar och skapar förutsättningar för ytterligare förståelse (Lester &

Lambdin). De menar även att en fördjupad förståelse förbättrar och underlättar

kunskapstransfer, det vill säga, att eleverna har lättare att implementera nyfunna kunskaper

och färdigheter till andra sammanhang och ämne och att det skapar mer självständiga elever.

I skolverkets styrdokument betonas elevsamarbete, trots detta förekommer problemlösningen

företrädesvis som enskilt arbete i den svenska skolan. I ett undervisningsperspektiv har

Lester (1996) sammanfattat fyra viktiga punkter för resultatet av undervisning i

problemlösning, punkter som han menar är en ren förutsättning för ett framgångsrikt arbete i

problemlösning.

Page 10: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

10

� Elever måste lösa många problem för att förbättra sin problemlösningsförmåga.

� Problemlösningsförmågan utvecklas långsamt och under en lång period.

� Elever måste tro på att deras lärare tycker att problemlösning är betydelsefullt för att

de ska ta till sig undervisningen

� De flesta elever tjänar på systematisk undervisning i problemlösning.

(Lester, 1996, s. 87)

Elever som arbetar med problemlösning ser lättare behovet av kunskaper inom olika moment i

matematiken vilket ökar motivationen att inhämta nya färdigheter och befästa sina kunskaper.

I viss bemärkelse erbjuder också problemlösning träning i att välja bland sina kunskaper och

tillämpa dessa på problemen (Hagland m.fl. 2005).

Problemlösning i grupp

Vilken roll kan då grupparbete kombinerat med rika problemlösningsuppgifter spela i strävan

mot en djupare förståelse för matematiken? Enligt Bauersfeld främjar ett elevsamarbete och

utbyte av erfarenheter, till en mer kritisk och stimulerande lärandemiljö. Han varnar dock för

en överbetoning av detta och menar att undervisningen inte kan sönderdelas i självständigt

arbete i smågrupper. Han betonar vidare att en vågmästarroll är viktig mellan de olika

arbetssätten (Bauersfeld, i Engström, 1998). I matematikämnet, är det speciellt kring

problemlösning som ett elevsamarbete betonas. Detta är något som många matematiklärare

och matematikdidaktiker förespråkar och arbetar aktivt för (Möllehed, 2001). Detta

ställningstagande blir naturligt om man beaktar Vygotskijs potentiella utvecklingszoner. Där

samarbetet mellan individerna kan leda till förbättrade prestationer och den matematiska

förståelsen lyfts hos individerna. Denna metodik är dock inte särskilt vanlig i dagens

matematikundervisning i den svenska skolan (Möllehed).

Det finns studier som talar för ett grupporienterat arbetssätt kring problemlösning i

matematikundervisningen. I en storskalig studie på 11000 elever, av ålderintegrerade klasser i

Australien, gjordes fallstudier av sex erkänt framgångsrika och duktiga pedagoger. Det

fallstudien fann gemensamt i lärarnas undervisning var att den till stora delar var

grupporienterad och uppgifterna ofta av en öppen karaktär, det vill säga, de presenterade

uppgifter som inte direkt kunde knytas till ett specifikt räknesätt. Olika typer av spel var också

Page 11: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

11

vanliga inslag i deras undervisning (Horne, i Clarke m.fl. 2004). En annan faktor som

nämndes i undersökningen var variationen i undervisningen. Deras undervisningsstrategier

ledde till att eleverna närmade sig en djupare förståelse för matematiken.

Pedagogerna i studien var flexibla i både val av undervisningsform och material (Horne, i

Clarke m.fl.). I den mindre gruppen i matematikundervisningen finns det vissa fördelaktiga

moment jämfört med den mer traditionella och individuella. Den ger andra perspektiv på

begrepp och låter elever bryta sina uppfattningar mot andras, vilket utvecklar elevernas

förmåga att motivera och resonera för sina idéer. Komplicerade och abstrakta regler och

begrepp inom matematiken kan iklädas ett vardagligt språk av klasskamrater, ibland till och

med bättre av eleverna själva, än av läraren (Skolverket, Lusten att lära). Att arbeta med

problemlösning i olika smågrupper på det sätt som ovanstående undersökningen beskrivit,

kräver en mer utvecklad och balanserad form av pedagogik. Lärarrollen måste förändras och

utvecklas från handledare till specifikt mentorskap, samt elevrollen måste utvecklas mot ett

mer aktiv självstuderande (Pehkonen, 2001). Denna pedagogik medför att pedagogen måste

besitta kunskaper i bland annat grupprocesser, gruppdynamik och gruppsykologi för att

undervisningen skall fungera väl.

Lewin nämner några faktorer som talar för ett grupparbete rent generellt: ”Groups tend to be

powerful rather than weak, active rather than passive, fluid rather than static, and catalysing

rather than reifying” (Lewin, citerad i Forsythe, 2006, s.16). Detta påvisar vilken styrka en

välfungerande grupp i en gynnsam gruppundervisning kan ha för kunskapsutvecklingen.

Rika matematiska problem

Tillgången till stimulerande problemlösningsuppgifter är viktig, det vill säga uppgifter som

erbjuder en utmaning för alla elever (Bauersfeld, i Engström, 1998). Traditionellt har

uppgifter med benämningarna textuppgift och benämnd uppgift klassats som problem och

använts synonymt för problemlösningsuppgifter (Björkqvist, 2001). Det viktigaste kriteriet

har varit att eleverna i initialskedet inte direkt kunnat se vilka lösningsmetoder de ska använda

sig av. Öppna uppgifter är också en benämning på en viss typ av problemuppgifter. Under

1990-talet började man tala om rika matematiska uppgifter som en värdefull lärarkunskap.

Dessa uppgifter är inte enbart motiverande för många elever utan de stödjer även utvecklandet

av matematiska begrepp. Björkqvist (2001) menar att dessa uppgifter kan fungera som en

brygga mellan olika kontexter, mellan skolmatematiken och verkligheten och på så vis

underlätta transfer av det tidigare inlärda. Med hjälp av problemlösningsuppgifter som bygger

Page 12: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

12

på rika problem (Hagland, Hedrén, Taflin, 2005) vill vi i vårt examensarbete undersöka hur

elevernas resultat påverkas beroende på vilken didaktik som används. Med rika problem

menar vi uppgifter som har en bredd och fördjupning som innebär att alla elever skall kunna

utmanas oavsett vilka förkunskaper de har (Hagland, Hedrén, Taflin).

1.2 Undersökningens inriktning och syfte

Om man beaktar läroplanen och dess strävansmål i matematik kan man se att huvudsyftet med

matematikundervisningen har utvecklats från att handla om numerisk räkning och

taluppfattning, till att idag inrikta sig mer på förmågan att kunna se mönster och algebraiska

generaliseringar (Skolverket, TIMSS, 1996).

En eftersträvan om ett öppnare klassrumsklimat där det matematiska språkbruket

implementeras på ett naturligt vis gagnar ett effektivare och mer aktivt lärande, vilket också

Maher (Engström, 1998) befäster. Tyvärr visar forskningen att denna form av didaktik

undervärderas av dagens pedagoger och används i allt för liten utsträckning (Lerman, 2006)

Med hjälp av problemlösningsuppgifter som bygger på rika problem (Hagland, Hedrén,

Taflin, 2005) vill vi i vårt examensarbete undersöka hur elevernas resultat i problemlösning

påverkas beroende på vilket arbetssätt som används. Med rika problem menar vi uppgifter

som har en bredd och fördjupning som innebär att alla elever skall kunna utmanas oavsett

vilka förkunskaper de har (Hagland, Hedrén, Taflin). Vi vill i denna studie utforska om

grupparbete, där elevdiskussioner och samarbete är naturliga inslag, kan leda till en djupare

förståelse och konkreta generaliseringsmetoder i problemlösning. Vi har också för avsikt att

granska hur olika elevkonstellationer med hänsyn till genus, påverkar resultatet i studien.

Dessutom kommer vi att jämföra elevernas grupparbeten med en individuell studie och

försöka koppla resultatet av våra analyser till befintlig forskning.

Page 13: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

13

1.3 Konkreta frågeställningar

• Hur påverkar elevernas samarbete lösningsfrekvensen?

• Vilka skillnader resultatmässigt, kan man påvisa ur ett genusperspektiv?

Page 14: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

14

2 Teori och litteraturgenomgång

I följande avsnitt kommer vi att redovisa vad Skolverket och aktuell forskning säger om

matematisk problemlösning och integrationen med elevsamarbete.

2.1 Problemlösning och kunskapsteori

Problemlösning är inget nytt fenomen i matematikdidaktiken, redan på 1940-talet väcktes

intresset för denna typ av undervisningsmetodik, där förgrundsfiguren var den ungerske

matematikern George Pólya (Möllehed, 2001). I Sverige har problemlösningens roll i

matematikundervisningen betonats i styrdokumenten sedan 1960-talet, i och med Lgr 69. I det

nästkommande styrdokumentet Lgr 80, tilldelades problemlösningen större utrymme och vikt.

Även i det senaste styrdokumentet Lpo 94 har problemlösning inom matematik en given plats.

Problemlösningens betydelse i matematikundervisningen nämns ingående i strävansmålen och

i kursplanerna för matematik. Men i uppnåendemålen för årskurs nio (Lpo 94), finns det inget

kunskapsminimum preciserat om vilka kunskaper eleverna skall ha tillägnat sig inom

matematisk problemlösning.

Det finns flera påtagliga saker som talar för problemlösning, bl.a. ”lärande genom

problemlösning utvecklar förståelsen” (Lester & Lambdin, 2006). En förståelse som i sin tur

bäddar för självförtroende och engagemang hos eleverna. Det motsatta blir således att inte

förstå, vilket oftast leder till uppgivenhet och brist på engagemang (Lester & Lambdin).

Problematiken i ett lärande, inriktad mot förståelse, är att det ofta anses svårare att uppnå. Det

är även mer tidskrävande än att memorera och kopiera färdiga lösningsprocedurer. Trots detta

menar Skemp (1979) att fördelarna klart överväger nackdelarna. Förståelse banar väg för

ytterligare förståelse och de anser också att problemlösning fungerar motiverande och leder

till mer självständiga elever.

De nationella styrdokumenten har influerats av de konstruktivistiska undervisningsteorierna

mer än av någon annan didaktisk teori. De konstruktivistiska undervisningsteorierna inriktar

sig mot en mer förståelseinriktad matematikundervisning (Engström, 1998). Engström har

sammanfattat olika inslag i matematikundervisningen som konstruktivistiska inslag, som även

understryker problemlösningens roll. Enligt Engström poängtera den konstruktivistiska teorin

att lärandet ses som en problemlösande aktivitet där elevernas egna frågeställningar och

Page 15: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

15

metoder att formulera sina problem, ges stort utrymme. Gruppdiskussioner är också ett viktigt

inslag, där eleverna tillåts och uppmuntras att utbyta sina uppfattningar, vilket i sin tur

utvecklar elevernas förmåga att argumentera och bestyrka sina idéer. Nämnda inslag är

praktiska implikationer sprungna ur konstruktivismen (Engström). Den konstruktivistiska

undervisningsfilosofin presenterar problemlösningsaktiviteter som är öppna, där olika

lösningsmetoder uppmuntras. Konstruktivismen grundar sig på Piagets teorier, vilka har

vidareutvecklats och idag talar man om tre former av konstruktivism, socialkonstruktivism,

radikalkonstruktivistisk och svag konstruktivism (Engström). Det gemensamma för dessa är

att lärandet ses som en rekursiv process, det vill säga, nya kunskaper och insikter är produkten

av elevens tidigare kunskaper. Eleverna är råmaterialet och bildar utgångspunkt för vidare

kunskaper och insikter. De olika inriktningarna i konstruktivismen svarar mot olika praktiska

undervisningsimplikationer. Där socialkonstruktivismen är den inriktning vari problemlösning

och samarbete elever emellan mest förekommer (Ernest, 1998).

2.2 Elevinteraktion

I kursplanen för grundskolan i matematik (Skolverket, 2000a) står det bland annat följande.

”För att eleverna framgångsrikt ska kunna utöva matematik krävs det en balans mellan

kreativa, problemlösande aktiviteter och kunskaper om matematiska begrepp, metoder och

uttrycksformer…” (Hagland, Hedrén, Taflin, 2005. s.8). För gymnasieskolan finns liknande

formuleringar där problemlösning klart och tydligt poängteras som en viktig del i

matematikundervisningen. Problemlösning är en aktivitet som med fördel bör utföras i

elevgrupper (Möllehed, 2001). Elevsamarbete betonas även i läroplanen Lpo 94 under mål

och riktlinjer. Följande punkt är ett av målen att sträva mot: ”- lär sig utforska, lära och arbeta

både självständigt och tillsammans med andra”.

Problemlösning betonades som målet med matematikkunskaperna redan i Lgr 69 och det är på

nämnda manér som den ofta förekommer i dagens matematikundervisning (Lester &

Lambdin, 2006). Först kommer tränandet av ett nytt begrepp inom matematiken och därefter,

en finslipning och fördjupning av dessa nya begreppskunskaper via problemlösning.

Läroböckerna i matematik stödjer också detta upplägg av matematikundervisning (Undvall,

Olofsson och Forsberg, 2003). Lester & Lambdin menar vidare att problemlösning även bör

användas som introduktion av nya begrepp i matematiken. Då det bäddar för ett kreativt och

stimulerande arbete kring de nya kunskaperna och begreppen som skall avhandlas. Syftet med

Page 16: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

16

kunskaperna i och kring begreppen blir tydligare om de presenteras inbäddade i både rika och

verkliga problem som eleverna har lättare att relatera till (Boaler, 1993). Boaler menar också

att kontextens betydelse för elevernas motivation till kunskaper i problemlösning och

matematikkunskaper rent generellt inte ska förringas.

I en studie av känslornas och försvarsmekanismernas roll i problemlösning utförd i grupp,

myntades uttrycket ”shared cognitive intimacy” av författaren Hannula (2005). Detta fenomen

var ofta förekommande i de grupper som deltog i en 3-årig undersökning i Finland, som

handlade om elevgrupparbete. Vad som karaktäriserar ovanstående fenomen är en trevlig

atmosfär under arbetets gång, samt en kommunikation där eleverna ideligen överlappar och

kompletterar varandras uttryck och påståenden. Samt att samfällda uttryck kring problemen

ibland figurerade som höjdpunkten i lösningsprocessen. När eleverna i undersökningen

utvärderade processen i grupparbetet, nämndes den med mestadels positiva utlåtanden. En

negativ aspekt i grupparbetet som dock framkom i undersökningen, var att några elever

exkluderades i lösningsprocessen. Denna förekomst av ”a third wheel” (Hannula, s.33) i

grupparbetet, var enligt Hannula inte alltid medveten. Snarare var det en sidoeffekt av att

några av gruppmedlemmarna blev så engagerade i problemet att de inte uppmärksammade att

en eller ett fåtal gruppmedlemmar inte medverkade eller kom till tals i samarbetsprocessen.

Page 17: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

17

2.3 Viktiga notiser och förhållningsregler i våra nationella styrdokument

Följande axplock är tagna ur de nationella styrdokumenten och förtydligar hur matematiken

bör/kan implementeras i matematikundervisningen (Skolverket). Utan att föra ett djupare

resonemang över de enskilda punkterna, så visar de på den komplexitet som förekommer

inom skolans väggar. Följande strävansmål, uppnåendemål och kursplaner diskuterar vi

löpande i vårt arbete och finns hela tiden med som grundläggande faktorer i framställandet av

vårt examensarbete, som också är en del av vår lärarprogression.

• Varje elev har rätt att i skolan få utvecklas, känna växandets glädje och få erfara den

tillfredsställelse som det ger att göra framsteg och övervinna svårigheter.

• Den dagliga pedagogiska ledningen av skolan och lärarnas professionella ansvar är

förutsättningar för att skolan utvecklas kvalitativt. Detta kräver att undervisningsmålen

ständigt prövas, resultaten följs upp och utvärderas och att nya metoder prövas och

utvecklas.

• Skolan skall bidra till elevernas harmoniska utveckling. Utforskande, nyfikenhet och

lust att lära skall utgöra en grund för undervisningen.

• Eleverna känner trygghet och lär sig att ta hänsyn och visa respekt i samspel med

andra.

• Eleverna lär sig att utforska, lära och arbeta både självständigt och tillsammans med

andra.

• Utbildningen skall ge en god grund för studier i andra ämnen, fortsatt utbildning och

ett livslångt lärande.

• Utbildningen i matematik skall ge eleven möjlighet att utöva och kommunicera

matematik i meningsfulla och relevanta situationer i ett aktivt och öppet sökande efter

förståelse, nya insikter och lösningar på olika problem.

• Matematik har nära samband med andra skolämnen. Eleverna hämtar erfarenheter från

omvärlden och får därmed underlag för att vidga sitt matematiska kunnande.

• Kunna tolka och använda enkla formler, lösa enkla ekvationer, samt kunna tolka och

använda grafer till funktioner som beskriver verkliga förhållanden och händelser.

Page 18: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

18

2.4 Begreppsförklaring

• Rika problem – problem som ges möjlighet att utvecklas till djupare diskussioner av

matematiska begrepp. Enligt (Hagland, Hedrén och Taflin, 2005. s.28-30) skall rika

problemlösningsuppgifter uppfylla 7 kriterier för att inkluderas i denna kategori:

- Problemet skall introducera viktiga matematiska idéer eller vissa

lösningsstrategier.

- Problemet skall vara lätt att förstå och alla ska ha en möjlighet att arbeta med

det.

- Problemet skall upplevas som en utmaning, kräva ansträngning och tillåtas ta

tid.

- Problemet skall kunna lösas på flera olika sätt, med olika strategier och

representationer.

- Problemet skall kunna initiera en matematisk diskussion utifrån elevernas

skilda lösningar, en diskussion som visar på olika lösningsstrategier,

representationer och matematiska idéer.

- Problemet skall kunna fungera som brobyggare mellan olika matematiska

områden.

- Problemet skall kunna leda till att elever och lärare formulerar nya intressanta

problem.

• Problemlösning – innebär att man använder sina redan erhållna kunskaper i nya och

okända situationer. Den ungerske matematikern George Pólya, organiserade en

lösningsstrategi i fyra steg för hur man löser problem (Björk, Borg och Brolin, 1995,

s.154).

- Förstå problemet.

- Gör upp en plan.

- Utför planen.

- Kontrollera svaret.

• Facilitator – syftar på lärarens roll som handledare och mentor, där läraren via sina

undervisningsmetoder skapar lärandesituationer som underlättar elevernas inlärning

(Pehkonen, 2001).

Page 19: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

19

3 Metod

I detta kapitel kommer vi att redovisa några vetenskapliga metoder samt vilka kriterier vi tog

hänsyn till i vårt val av urvalsgrupp. Dessutom redovisar vi hur vi genomförde

undersökningen och hur stor tillförlitligheten på undersökningen kan anses vara.

3.1 Förankring i vetenskapliga metoder

I vår undersökning är det framförallt två faktorer som beaktas, nämligen hur eleverna arbetar

tillsammans, kontra individuellt elevarbete och hur de olika arbetssätten påverkar elevernas

resultat i problemlösning. För att vi på ett tillförlitligt sätt skulle kunna dra några slutsatser av

undersökningen, krävdes en studie av elevernas grupparbete och individuella prestationer för

att kunna jämföra deras uppnådda resultat.

I vår strävan att göra en systematisk och noggrann undersökning i examensarbetet, granskades

olika metoder och deras kompabilitet med våra forskningsfrågor. Följande metoder är de

vanligaste vid examensarbetet i lärarutbildningen (Johansson & Svedner, 2006), enkät,

kvalitativ intervju, observation och textanalys. Då vi ämnade undersöka hur elever i olika

konstellationer presterar i rika problemlösningsuppgifter, studerade vi elevernas skriftliga

lösningar och jämförde resultaten för att kunna mäta om grupparbetet påverkade resultatet.

Möllehed (2001) menar att ett studium av skriftliga elevlösningar, kombinerat med kvalitativa

intervjuer är en gångbar metod för att studera hur elever lyckas med problemlösning. Av

tidsbrist och problem med tillgången av elever, försvann möjligheten att utföra några

kvalitativa intervjuer. Vilket föranledde att vi kompletterade studien av elevernas skriftliga

lösningar med en observation. Observationen var inriktad mot att kontrollera elevernas

samarbete i enkätundersökningen. Underlaget från ovanstående metoder kompletterade vi

med en enkätfråga, där vi hade för avsikt undersöka vad eleverna tyckte om uppgifterna och

arbetssättet som de utsattes för.

Page 20: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

20

3.2 Definitioner av problem

Nedan följer en schematisering av matematiska uppgifter enligt (Hagland, Hedrén och Taflin,

2005). Denna schematiska uppdelning av matematik uppgifter, visar att textuppgifter,

benämnda uppgifter och vardagsuppgifter kan ses som både problemuppgifter och

rutinuppgifter. Enligt schematiseringen är det enbart rutinuppgifter och standarduppgifter som

inte kan räknas som problemlösningsuppgifter. Valet av våra uppgifter (se bilaga 1-4) som

eleverna testades på grundades på vårt intresse för tal & mönsteruppgifter, som vi tycker är

medryckande och utvecklingsbart i undervisningssyfte samt i strävan efter en fördjupad

elevförståelse i matematik. Att vi sedermera kunde få belägg för att uppgifterna som vi valt,

faktiskt också uppfyller de flesta av (Hagland, Hedrén och Taflins) 7 kriterier (se s.18) för att

få kategoriseras som ”rika problem” ökade bara motivationen till att arbeta vidare på det

inslagna spåret.

Här har examensarbetet sin inriktning!

Rutinuppgift Standarduppgif

Textuppgift Benämnd uppgift

Vardagsuppgift

Problem

Rikt problem Annat problem

Uppgift

Page 21: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

21

3.3 Kriterier och urval av undersökningsgrupp

I examensarbetets initialskede, var vår tanke, att med en komparativ studie göra en

undersökning på två olika skolor för att kunna se om resultaten av studien skilde sig åt. Men

som brukligt är vid c-uppsatsskrivningar, greppar man över för mycket och tvingas att smalna

av sina visioner och begränsa sig till något mer konkret, greppbart och genomförbart.

Därför bestämde vi oss för att göra vår studie på endast en skola och inrikta oss på att ha ett så

homogent elevunderlag som möjligt. Parametrar som vi inför vårt urval valde att ta hänsyn till

var: Elevernas…

- Ålder - Nivågruppering - Arbetslag - Tillgänglighet - Bortfall

Eftersom båda examensskribenterna har sin examensinriktning mot grundskolans senare del

föll det sig naturligt att inrikta studien och val av elever inom denna kategori. När vi tittade

närmare på vilken åldersinriktning vi ville utforska, tyckte vi att årskurs 7 var lämpligt

eftersom här inte finns några nivågrupperingar i samma utsträckning som i de senare åren. På

skolan arbetar eleverna med Matematikboken X (Undvall, Forsberg och Olofsson, 2003),

vilket innebär att samtliga elever i urvalsgruppen har samma matematikbok. Nästa parameter

vi ville ta hänsyn till var att eleverna som deltog i studien skulle ha någorlunda liknande

förutsättningar och arbetssätt, vilket vi närmade oss om vi höll oss till ett arbetslag.

Visserligen har eleverna olika lärare, men arbetslaget är väl sammansvetsat och arbetar

målinriktat tillsammans. Tillgängligheten och möjligheten att genomföra vår studie var en stor

fördel med vårt urval av elever. Eventuellt elevbortfall såg vi inte som något problem, då vi

valde att utföra vår studie på tre olika sjundeklasser.

Sammanfattningsvis kan nämnas att vi inte hade något slumpmässigt urval av elever och

därför inte med säkerhet kan säga att vår studie speglar alla andra skolor i Sverige.

Det totala elevantalet i vår urvalsgrupp var 68 elever, varav 56 elever deltog i vår studie och

utgör vårt dataunderlag för senare i arbetet presenterade resultat och analys. Det externa

bortfallet på 12 elever anser vi inte har någon större betydelse för utgången av vår

undersökning, eftersom de frånvarande eleverna inte har någon särskild anknytning till

varandra (Patel & Davidsson, 2003).

Page 22: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

22

3.4 Upplägg, genomförande och forskningsetik

Innan vi kunde sätta igång med vår undersökning, fanns det ett par praktiska detaljer som

måste lösas. Kontakten med berörda lärare togs personligen och efter godkännande om deras

avsättning av lektionstid bestämdes tidpunkt för genomförandet. Informationsbrev (bilaga 5)

till föräldrarna åt de elever som skulle komma att ingå i undersökningen, delade respektive

ämneslärare ut veckan innan undersökningen. Vilket gav föräldrarna en möjlighet att avstyra

eller ställa frågor angående undersökningen.

Studien består av tre praktiska delmoment, elevernas pararbete, observation samt det

individuella elevarbetet. Den första delen av studien genomfördes en fredag förmiddag där två

klasser fick gruppera sig två och två. Eleverna fick själva bestämma vem de ville samarbeta

med, men uppmanades att arbeta pojke – flicka, i så kallade blandgrupper. De fick

instruktioner om vad undersökningen handlade om och hur de skulle agera om de körde fast

och inte kom vidare. Eleverna uppmanades då att hoppa över uppgiften för att sedan, om de

hade tid över, återgå till uppgiften. De hade 60 minuter till sitt förfogande och de

informerades samtidigt om att analysen av deras resultat skulle komma att utgöra underlag för

vårt examensarbete. Som ett delmoment i undersökningen, var att eleverna under sitt

arbetande med enkäten och frågorna skulle komma att bli observerade hur deras samarbete

fungerade.

I informationen till eleverna tog vi hänsyn till och förmedlade eleverna om deras anonymitet

enligt den forskningsetik som Humanistisk-samhällsvetenskapliga forskningsrådet uppmanar

till för att skydda urvalsgruppens anonymitet och integritet (Johansson & Svedner, 2006).

Det sista delmomentet, där eleverna individuellt skulle besvara enkätfrågorna, genomfördes

en tisdag eftermiddag. Samma tidsåtgång hade de till sitt förfogande och instruktionerna var

de samma. Dock fick vi väldigt många frågor sedan testet satt igång, så vi fick informera

eleverna om att det var ett enskilt arbete och var utformat som ett test, vilket föranledde att vi

inte kunde svara på några frågor under testets gång.

Eftersom observationsmomentet inriktade sig på hur elevernas samarbete fungerade, valde vi

att avstå från observationsmomentet i den individuella studien.

Page 23: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

23

3.5 Enkätfrågorna och de skriftliga elevlösningarna

Enkäten består av två matematiskt rika problemlösningsuppgifter, det innebär att problemen

är nivågrupperade från a, b, c, och så vidare. Rikheten i problemen utgörs av att så många

elever som möjligt ska uppmuntras att ta del av problemen och finna någon lösningsstrategi

att bygga vidare på (Hagland, Hedrén och Taflin, 2005). Samtidigt skall de olika

svårighetsnivåerna utmana de duktigare eleverna till ett mer abstrakt och generaliserande

matematiskt tänkande. Valet av uppgifterna bottnar i vår bakgrund och syftesbeskrivning, där

vi klargör att den här typen av tal och mönsteruppgifter har en potential som tyvärr föga

utnyttjas inom skolans ramar.

Dessutom ville vi för ett relevant jämförande i vår studie ha information om genustillhörighet

och hur de valt att gruppera sig i den samarbetsbelagda delen av studien.

Den avslutande frågan som finns på formulären är en åsiktsfråga, där eleverna skulle

utvärdera studiens uppgifter i en flerskalig barometer, från tråkigt (1) till roligt (4). Risken

man löper vid en sådan attitydförfrågan är att majoriteten av svaren hamnar i mitten av den

givna skalan. Denna centraltendens kan dock kringgås. Därför valde vi det radikala sättet att

gradera med ett jämt antal svarsalternativ vilket innebar att vi undvek detta fenomen (Patel &

Davidsson, 2003).

3.6 Observation

Som ett komplement till våra enkätuppgifter och elevlösningar valde vi att observera

elevernas grupparbete. Vi valde en strukturerad observation (Patel & Davidsson, 2003), där vi

på förhand konstruerat vilka saker som skulle iakttagas.

Vi ville undersöka om det fanns några likheter i deras kommunikation och aktivitet vid arbetet

med uppgifterna i de olika grupperna. Totalt observerade vi sex elevgrupper. Varje elevgrupp

observerades i 10 minuter. För varje grupp som iakttogs hade vi färdiga observationsscheman

(se bilaga 6) som var identiska för alla grupperna. Under observationen deltog vi inte med

några kommentarer och hjälpte inte grupperna på något annat vis. Vilket medförde att vi fick

möjlighet att enbart koncentrera oss på våra observationspunkter. Därmed säkerställer man

också kvaliteten på observationen enligt (Bjørndal, 2005). Eleverna hade blivit informerade

Page 24: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

24

om vad som skulle observeras, nämligen deras matematiska kommunikation vid lösningen av

uppgifterna.

Vi önskade ett så slumpmässigt urval av de utvalda observationsgrupperna som möjligt och

det menar vi att vi uppnådde då vi som observatörer inte hade någon förkunskap om elevernas

kunskapsnivå eller sociala kompetens, detta för att vi ville undvika den så kallade

centraltendensen. Centraltendens är något som observatörer ofta försöker eftersträva, där man

aktivt väljer att rikta in sig på ett slags medelvärde för att undvika ytterligheterna och därmed

ett missvisande resultat (Bjørndal). En viktig aspekt att beakta vid genomförande av

observationer, är perception och minne. Psykologerna M. E. Kolivosky och L. J. Taylor

(1977) sammansatte några goda skäl till varför vi skall inta en kritisk hållning till just

observationer. Vi nämner följande av dessa som extra väsentliga för vår undersökning.

• Människor ser det de vill se.

• Två personer ser inte en och samma situation på samma sätt.

• Människor uppfattar saker och ting utifrån sin tidigare erfarenhet.

• Människor tenderar att minnas det första och det sista i en serie av ting och händelser.

3.7 Undersökningens validitet och reliabilitet

I en undersökning av detta slag är det ett par faktorer som behöver beaktas, nämligen

undersökningens reliabilitet och validitet. Reliabiliteten är synonymt med tillförlitligheten i

undersökningsmetoderna. Hur noggrant mäter metoder som intervju, enkät och observation de

beteenden och uppfattningar som undersökningen önskar bringa vetskap om? Validitet är ett

uttryck som syftar på undersökningens förmåga att svara på frågeställningarna. Undersöker vi

det vi ämnade undersöka eller tror vi oss enbart göra det? Reliabilitet och validitet är två

faktorer som är beroende av varandra, vilket i sin tur medför att strävandet efter både hög

reliabilitet och validitet är ovillkorlig i alla typer av undersökningar (Patel & Davidsson,

2003). Patel och Davidsson nämner några tumregler för beroendeförhållandet mellan

reliabilitet och validitet. ”Låg reliabilitet ger låg validitet, hög reliabilitet är ingen garanti för

hög validitet och att fullständig reliabilitet är en förutsättning för fullständig validitet” (Patel

& Davidsson. s.9).

Page 25: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

25

I arbetet med undersökningen granskades reliabiliteten i våra mätmetoder. Då vi undersökte

problemlösningsförmågan i olika elevkonstellationer, blev ett studium av skriftliga

elevlösningar ett självklart val. Tillförlitligheten i denna del av undersökningen blev en fråga

om rättvis bedömning och poängsättning av svaren. Vi (examensskribenterna) rättade först

elevernas lösningar var för sig, dock var poängsättningen förutbestämd. Därefter diskuterade

vi olikheterna i våra bedömningar av elevsvaren, innan vi samstämmigt gav de slutgiltiga

poängen. Detta borgade för en mer objektiv och rättvis bedömning. Förutsättningarna vid

genomförandet var de samma för alla elever, alla hade tillgång till samma materiel och löste

samma problemlösningsuppgifter. Enda skillnaden var att en del angrep problemen

individuellt, medan andra angrep det parvis i grupper. Omdömesfrågan eleverna svarade på i

samband med arbetet kring uppgifterna, var konstruerad så att eleverna tvingades att ta

ställning. Frågan var kortfattad och tydlig, vilket också det är en viktig faktor för att undvika

svarsbortfall och därmed öka reliabiliteten och sedermera även validiteten i undersökningen

(Johansson & Svedner, 2006).

Förutom ovanstående mätmetoder observerade vi elevernas grupparbete. Vi valde en

strukturerad observation där vi på förhand bestämde vilka faktorer i elevernas

tillvägagångssätt som var intressanta för undersökningen. Syftet med en strukturerad

observation var att observationen och tillika resultaten skulle bli rättvisa och jämförbara. Vi

nyttjade även färdiga observationsscheman där elevernas kommunikation antecknades under

arbetets gång. Det var även ett måste då vi var två observatörer, vilket kan föranleda följande

problematik. Två personer ser olika på företeelser och är även olika förberedda.

Uppmärksamheten skiftar även betydligt mellan observatörer (Björndahl, 2005). Då vi var

intresserade av hur olika elevgrupperingar samarbetar, valde vi slumpmässigt ut 6

elevgrupper. Givet att vi inte kände till elevernas kunskapsnivå blev underlaget således

representativt för skolan där undersökningen utfördes.

I alla undersökningsmetoder finns det svagheter, dessa svagheter riskerar att underminera

både reliabiliteten och validiteten om enbart en metod används. För att säkerställa den

samtidiga validiteten (Patel & Davidsson) ville vi införskaffa oss ytterligare ett instrument för

att jämföra våra resultat av undersökningen. Vilket föranledde en kombination av två

undersökningsmetoder i vår undersökning.

Page 26: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

26

4 Resultat

I resultatbeskrivningen kommer vi att beskriva och presentera de resultat som är relevanta för

att följa upp och fånga våra frågeställningar. Med fokus på genus och olika

elevkonstellationer presenterar vi några diagram som förtydligar elevernas resultat och

olikheter i undersökningen. Eftersom vi jämfört individers och pargruppers

problemlösningsförmåga, blev vi tvungna att beräkna och ta hänsyn till den statistiska

sannolikheten för pargruppernas lösningsfrekvens. Detta gjorde vi med utgångspunkt i de

individuella elevlösningarna. Det är detta värde vi jämför med för att få en statistiskt korrekt

jämförelse. Vilket medför att pargruppernas reella lösningsfrekvens måste jämföras med den

beräknade sannolikheten för pargrupperna, innan en jämförelse med de individuella resultaten

kan förekomma.

4.1 Lösningsfrekvensen i de individuella elevsvaren

Om vi analyserar diagram 1 (sidan 29) och tittar på hur elevernas lösningsfrekvens utvecklas i

takt med att svårighetsgraden ökar, ser vi att i de första uppgifterna 1a och 1b hade samtliga

elever kommit igång med uppgiften och förstått problemet. Alla eleverna angav ett korrekt

svar på dessa två inledande uppgifter. Detta är ett uppmuntrande besked som också

överensstämmer med definitionen av vad som karakteriserar ett rikt problem enligt (Hagland,

Hedrén och Taflin, 2005). En hög lösningsfrekvens i initialskedet, uppmuntrar och motiverar

till vidare problemlösning. I uppgift 1c och 1d sjunker lösningsfrekvensen för eleverna som

arbetar individuellt till cirka 70 %. I den andra uppgiften som är av en annan karaktär, ställs

eleverna inför ett problem där de med hjälp av tändstickor skall bilda olika mönster. Här

inleder de individuella eleverna med en lösningsfrekvens på över 80 %. I uppgift 2b sjunker

lösningsfrekvensen till cirka 40 %. Denna avtagande lösningstendens håller i sig och för

uppgift 2c hamnar lösningsfrekvensen på cirka en femtedel. I uppgift 2d ökar

lösningsfrekvensen markant och här lyckas hälften av eleverna i ensamgruppen av att lösa

uppgiften. Den sista och svåraste uppgiften i vår undersökning (2e) lyckas ingen av eleverna

som arbetade individuellt av att lösa. Vid närmare granskning av elevsvaren noterades att

ingen av de individuella eleverna ens närmade sig en lösningsstrategi. Vilket var att ange en

generell formel för tändsticksmönstret.

Page 27: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

27

4.2 Lösningsfrekvensen i samarbetsgrupperna

Liksom eleverna i ensamgruppen klarade alla elever i samarbetsgruppen av att lösa

uppgifterna 1a och 1b korrekt. I de följande uppgifterna sjönk även här lösningsfrekvensen i

samarbetsgruppen. Uppgift 1c klarade 18 av 21 pargrupper av att lösa vilket ger en reell

lösningsfrekvens på cirka 86 %, detta värde ligger en bit under den beräknade sannolikheten

för grupperna att lyckas med uppgiften. Den beräknade sannolikheten för uppgift 1c cirka 92

%, vilket ger att de individuellt arbetande eleverna här presterade ett något bättre resultat.

I nästa uppgift, uppgift 1d blev resultatet omvänt. Här löste 20 av 21 grupper uppgiften

korrekt, vilket ger en reell lösningsfrekvens på cirka 95 %. I denna uppgift var den beräknade

sannolikheten för rätt svar 92 %. Dessa skillnader i lösningsfrekvens i uppgift 1c och 1d är så

obetydliga, att de statistiskt sett inte räknas som skillnader. Mönstret i lösningsfrekvensen i

uppgift 1 var likartad för bägge grupperna, skillnaden i lösningsfrekvensen mellan grupperna

var obetydlig.

I uppgift 2 var skillnaden i lösningsfrekvensen mellan grupperna större än i uppgift 1. Här

inleder även samarbetsgruppen med en hög lösningsfrekvens. Uppgift 2a klarade 18 av 21 (86

%) grupper av att lösa korrekt, ett resultat som hamnade en bra bit under den beräknade

sannolikheten för pargrupperna (98 %) i denna uppgift. I uppgift 2b ökade lösningsfrekvensen

något, denna uppgift klarade 19 av 21 grupper av att lösa (90 %). Ett resultat som är klart

bättre än den beräknade sannolikheten (67 %). I uppgift 2c visade samarbetsgruppen en

nedgång i lösningsfrekvens, denna uppgift klarade 13 av 21 grupper lösa (62 %). Den

beräknade lösningsfrekvens i uppgift 2c var 38 % för pargrupperna. I uppgift 2d noterade

även samarbetsgruppen en uppgång i lösningsfrekvensen, 18 av 21 grupper löste även denna

uppgift korrekt (86 %) något bättre än den beräknade lösningsfrekvensen på 75 %. I den sista

uppgiften var det endast 3 av 21 grupper som kom fram till en korrekt lösning. Vilket ger en

lösningsfrekvens på cirka 14 %.

Page 28: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

28

4.3 Jämförelse av lösningsfrekvens

I vår undersökning deltog 21 pargrupper, vilket ger att varje grupps resultat motsvarar cirka

5% av pargruppern. Detta medför att en skillnad på 5-10 % i lösningsfrekvens inte kan anses

orimlig i vår undersökning. Skillnader i lösningsfrekvens mellan grupperna som understiger

10 % i undersökningen, anser vi därmed inte vara signifikanta.

Resultaten vi redovisat visar gemensamma drag i lösningsfrekvensen för både individuella

elever och för de som samarbetade i pargrupper. I takt med att svårighetsgraden i uppgifterna

ökar sjunker lösningsfrekvensen (se diagram 1). Inledningsvis visar resultaten inga skillnader

i lösningsfrekvens mellan de individuella eleverna och pargrupperna. Det är i uppgift 1c som

en reell skillnad framträder, där de individuellt arbetande eleverna presterade något bättre.

I uppgift 1d blev resultatet det omvända, här presterade pargrupperna något bättre. Men som

tidigare nämnts är dessa skillnader i lösningsfrekvens obetydliga. Dessa skillnader blir

statistiskt sett obefintliga. Sammantaget visar resultatet av undersökningen inga större

skillnader i lösningsfrekvens, de individuella eleverna höll jämna steg med de pararbetande i

uppgift 1.

I vår andra uppgift däremot noterade vi skillnader i lösningsfrekvensen. Här inleder den

individuella gruppen klart bättre än samarbetsgruppen, samarbetsgruppens reella

lösningsfrekvens i uppgift 2a (86 %) hamnar rejält under den beräknade lösningsfrekvensen

(98 %). I de följande uppgifterna är det samarbetsgrupperna som visar ett klart bättre resultat.

Här uppvisar samarbetsgrupperna en lösningsfrekvens som i alla resterande uppgifter

överstiger de statistiskt korrekta värdena på lösningsfrekvensen för pargrupper. Uppgift 2b

blev den beräknade lösningsfrekvensen cirka 67 % och den reella lösningsfrekvensen blev

cirka 90 %. Uppgift 2c klarade 62 % av grupperna av att lösa, ställt mot en beräknad

lösningsfrekvens på cirka 38 %. I uppgift 2d höll trenden i sig och

samarbetsgruppens reella lösningsfrekvens på cirka 86 % översteg den beräknade

lösningsfrekvensen på 75 %. Den sista och svåraste uppgiften klarade inga av de individuellt

arbetande eleverna av att lösa. Vilket ger att den kalkylerade sannolikheten för ett korrekt svar

av grupperna blev 0 %. Tre pargrupper lyckades lösa denna uppgift. Två flickgrupper och en

pojkgrupp lämnade in korrekta lösningar på denna uppgift. Det vi generellt kan se i

undersökningen och som även går att utläsa i diagram 1, är att i takt med att svårigheten ökar

och går från matematiska grundberäkningar till ett mer abstrakt matematiskt tänkande minskar

Page 29: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

29

lösningsfrekvensen mest bland de elever som arbetar individuellt. Denna skillnad framträder i

uppgift två, vilket kan utläsas i diagram 1.

Diagram 1

Stapeldiagrammet visar hur lösningsfrekvensen på de olika uppgifterna är fördelad mellan de

elever som arbetade individuellt samt de som arbetade parvis.

ELEVERNAS LÖSNINGSFREKVENS

0,0%

20,0%

40,0%

60,0%

80,0%

100,0%

120,0%

1a) 1b) 1c) 1d) 2a) 2b) 2c) 2d) 2e)

FRÅGA

AN

DE

L R

ÄT

T S

VA

R

Individuellt Beräknad sannolikhet för pargrupperna att klara uppgiften Parvis

4.4 Hur påverkas resultatet av elevernas genuskonstellation?

Enligt tabell 1 tydliggörs elevernas medelpoäng och hur stor andel de olika konstellationerna

utgör av det totala elevurvalet. Ur ett genusperspektiv talar resultaten av undersökningen till

pojkarnas fördel, både individuellt och som grupp. Individuellt kan vi utläsa av vår statistik att

flickorna underpresterar gentemot pojkarna. Flickornas medelpoäng är 4,8 medan pojkarna

har 6,2. Skillnaderna är nästan de samma när vi jämför pojkgrupperna med flickgrupperna.

Pojkarna har i genomsnitt 8,2 poäng, medan flickorna har 7,3 poäng. Blandgrupperna, det vill

säga, grupperna som är sammansatta av en pojke och en flicka, är distanserade av de andra

pargrupperna. Dock kan man se att de generellt lyckats bättre än de elever som arbetade

individuellt, utan hänsyn till genus.

Page 30: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

30

Tabell 1

Tabellen nedan visar andelsfördelningen samt hur medelpoängen är fördelad mellan de olika

undersökningsgrupperna. Maxipoängen i undersökningen är 9 poäng.

Medelpoäng Andel av urvalet

Flicka 4,8 14,3%

Pojke 6,2 10,7%

Flicka/Flicka 7,3 39,3%

Pojke/Pojke 8,2 21,4%

Flicka/Pojke 6,3 14,3%

4.5 Elevernas utvärdering av undersökningen/enkätfrågorna

Vi valde medvetet en fyrgradig omdömesskala (se bilaga 2) för att eleverna skulle tvingas att

ta ställning till uppgifterna. Enkätfrågor med svarsalternativ som innehåller en graderad skala,

kan leda till ett mittalternativ om man väljer ett udda antal alternativ. Detta kan i sin tur leda

till en neutral punkt, där de intervjuade slipper ta ställning. Denna centraltendens undviks om

man väljer ett jämnt antal svarsalternativ (Patel & Davidsson, 2003).

Om vi väljer att gruppera omdöme 1 och 2 och omdöme 3 och 4 och kategoriserar dessa som

negativ till uppgifterna samt positiv till uppgifterna. Då kan vi enligt diagram 2 (sidan 31) se

att fördelningen slår relativt lika mellan de olika omdömena. Vi kan se att cirka 4 av 10 elever

tycker att uppgifterna är ganska roliga, medan endast en tycker att de är roliga. Över två

tredjedelar av elevunderlaget representeras i de två mittersta omdömena. Andelen elever som

tycker att denna typ av uppgifter är tråkiga var 8 av 35, närmare en fjärdedel av

urvalsgruppen.

När vi studerade elevernas resultat på problemlösningsuppgifterna och jämförde detta med vår

omdömesfråga, noterade vi att de som lyckats mindre bra med uppgifterna också tyckte att

uppgifterna var tråkigare än de som lyckades väl. Samt att flickor i högre grad än pojkar

tycker att denna typ av uppgifter är tråkiga. En annan faktor vi kan utläsa ur vår undersökning

är att pargrupperna är mer positiva än de som arbetade enskilt. Dock med undantag av

blandgrupperna, där samtliga fyra gav sitt omdöme om uppgiften på den negativa halvan.

Page 31: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

31

Diagram 2

Elevernas utvärdering av uppgifterna i en fyrgradig skala från tråkig till rolig.

UTVÄRDERING

8

11

15

1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Tråkiga 1 2 3 Roliga 4

OMDÖME

AN

TA

L E

LE

VE

R

Page 32: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

32

5 Diskussion och analys

I följande avsnitt kommer vi att diskutera och analysera resultatet av undersökningen samt

presentera våra slutsatser av undersökningen. Detta gör vi med utgångspunkt i och fokus på

våra två frågeställningar, hur påverkar elevernas samarbete lösningsfrekvensen, samt vilka

skillnader resultatmässigt, kan man påvisa ur ett genusperspektiv? Eftersom alla elever i

undersökningen som gjorts, tillhör samma skola behöver vi inte beakta olikheter i

undervisningen, skolorna och i individernas bakgrund. Urvalsgruppen är i den bemärkelsen

homogen. Den enda skillnaden i förutsättningarna för eleverna i undersökningen, var att en

del fick angripa våra problemuppgifter individuellt och en del parvis. Det finns dock en risk

att skillnaderna på eleverna inom grupperna är större än skillnaderna mellan grupperna, vilket

kan påverka resultatet av elevernas lösningsfrekvens märkbart. Instruktionerna och tillgången

till hjälpmedel var för övrigt de samma till eleverna som deltog i undersökningen.

Ytterligare en parameter som är av betydelse i undersökningen är undersökningstillfället.

Gruppen som testades fredag förmiddag var betydligt mer positivt inställda till uppgifterna än

vad tisdagseleverna var. Detta är således också något som skulle kunna ge missvisande

resultat. Eftersom fredagseleverna testades parvis medan tisdagsgruppen blev individuellt

testade. Samtidigt påvisar det den komplexiteten av faktorer som kan påverka en

undersökning av detta slag.

För att säkerställa tillförlitligheten och därmed öka validiteten på vår undersökning avsåg vi

att komplettera vår studie med en observation av några elevgrupper, detta i ett försök att se

hur kommunikationen gestaltade sig och om den skilde sig åt mellan gruppmedlemmarna. Vi

var intresserade av faktorer som bidrog till att lösningsprocessen framskred eller faktorer som

rent av visade sig försvårande i deras samarbete. Datamaterialet vi samlade in i observationen

visade sig dock väldigt svårt att analysera. Dessutom utnyttjade vi inga tekniska hjälpmedel

som hjälpte oss att dokumentera elevernas kommunikation vid observationsmomentet, vilket

ytterligare försvårade sammanfattningen och analysen av observationen. Detta föranledde att

vi helt enkelt valde att bortse från observationen i vår analys, eftersom den inte framkom med

några relevanta fakta som gick att sammankoppla med våra frågeställningar. Naturligtvis

påverkar den misslyckade observationen reliabiliteten och validiteten på undersökningen

precis som vi tidigare nämnt och beskrivit i metodavsnittet, men det var ett medvetet val vi

gjorde när vi valde att avstå från det insamlade materialet. Vi anser dock fortfarande att vår

Page 33: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

33

undersökning har en relativt hög reliabilitet eftersom den i stora delar visar på förhållanden

som överensstämmer med tidigare forskning som presenterats inom området.

5.1 Problemlösning - individuellt eller i grupp?

Som en röd tråd i vårt examensarbete löper frågan, hur påverkar grupparbete elevernas

resultat och kunskapsutveckling inom problemlösning?

Klarar eleverna av att lösa fler och svårare problemuppgifter i grupper än vad de klarar

individuellt? Vår undersökning indikerar på att elevernas lösningsfrekvens kan påverkas

positivt av grupparbete. Ingen av eleverna som arbetade individuellt med uppgifterna har

exempelvis lyckats med uppgift 2e (se bilaga 2). Vilket faktiskt tre av samarbetsgrupperna

lyckades med. Denna uppgift har en svårighetsgrad som vi menar att väldigt få 14-åringar

klarar av att lösa på egen hand. Vid en närmare granskning av elevsvaren, var det i en del fall,

en imponerande resultatbeskrivningar eleverna lämnade in på denna svåra uppgift.

Skillnaderna som lösningsfrekvensen (diagram 1) påvisar mellan de individuella och de

samarbetande eleverna indikerar att, eleverna som samarbetade klarade sig generellt bättre på

uppgifterna än de som arbetade individuellt. Även sedan vi tagit hänsyn till statistiska

sannolikheter för hur pargruppernas resultat är en följd av de individuella prestationerna,

visade det sig att pargrupperna resultatmässigt klarade sig bättre. Samarbetet och

kommunikationen mellan gruppmedlemmarna bör således enligt vår undersökning tilldelas

äran för det gynnsammare resultatet som samarbetsgrupperna uppvisade. I tre av uppgifterna

var skillnaden signifikant till pargruppernas fördel, där pargrupperna uppvisade en

lösningsfrekvens som var mer än 10 % bättre än den beräknade lösningsfrekvensen. Denna

signifikanta skillnad förekom i uppgift 2b, 2c och 2e.

Metodiken att undervisa i grupper förtydligas i de nationella styrdokumenten, där elever ska

lära sig att lyssna till och följa andras argument. De elever som bemästrar detta, berikar

samtidigt sin egen förståelse för den matematik som är inbäddad i problemuppgifterna som de

diskuterar (Lester & Lambdin, 2006). Genom att elevernas olika lösningsmetoder och

tankegångar diskuteras i klassen, blir de samtidigt tillgängliga för alla eleverna på ett mer

naturligt sätt. Givet att våra uppgifter tilldelades eleverna som ett test, gjorde att vi inte kunde

Page 34: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

34

lyfta fram olika lösningsmetoders för- och nackdelar i helklass. Vilket är en viktig ingrediens i

den grupporienterade pedagogens undervisningsmetodik (Horne, i Clarke m.fl. 2004). Viktigt

att notera är att vårt utförande av elevtesten inte ligger helt i linje med undersökningens syfte,

nämligen att mäta samarbetets förtjänster i problemlösning. Men inom uppsatsens ramar fann

vi inget annat gångbart alternativ.

5.2 Genusaspekter utifrån elevresultaten

Det har forskats en hel del om skillnader i matematikförmågan hos elever. Sett ur ett rent

genusperspektiv har matematiken länge betraktats som en typiskt manlig domän (Brandell,

Nyström och Sundqvist, 2004). I vår undersökning visar resultaten att pojkarna i genomsnitt

presterade bättre än flickorna (se tabell 1). Killarna presterar klart bättre både individuellt och

gruppvis, jämfört med flickorna. Det som var glädjande och något förvånande i vår

undersökning var att bland dem som klarade uppgift 2e, den sista och svåraste uppgiften, var

två av tre, flickgrupper. Vi anser inte att matematikkunskaper är genusspecifika, så varför

denna skillnad i prestation och förmåga mellan könen förtydligas i vår undersökning, ligger

utanför vår studie. Det är dock värt att notera att även annan forskning och enskilda studier

visar på samma fenomen. Enligt utvald forskningslitteratur, kan man se att dessa skillnader

bottnar i en tradition där killar uppmuntras mer av både föräldrar och lärare att satsa på

matematik (Brandell, Nyström och Sundqvist). Detta var bara ett exempel på segregationen

mellan pojkar och flickor men det finns säkert fler faktorer som exempelvis mognad och

motivation som samverkar till denna genusuppdelning.

5.3 Elevkonstellationer i matematikundervisningen

Resultaten i undersökningen visar också att oavsett hur gruppkonstellationen såg ut, blev

resultaten bättre när eleverna fick arbeta parvis. Vilket presenteras i diagram 1.

I en rapport från skolverket, visar deras undersökning att nästan 40 procent av eleverna

uppger att de arbetar tillsammans med en kamrat i stort sett varje lektion. Medan arbete i

smågrupper om minst 3 elever var mycket sällsynt. Endast 3 procent av eleverna uppgav att

detta inträffade varje lektion (Skolverket, rapport nr 15, 1993).

Page 35: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

35

Varför är det då så få matematiklärare som utnyttjar grupparbetets möjligheter? Är det så att

undervisningstraditionen styr och rädslan för ett annorlunda arbetssätt faktiskt hindrar

utvecklingen i matematikundervisningen? Eller grundar det sig i okunskap i hur man

undervisar till exempel problemlösning, i grupp? En synpunkt eller ett tillrättavisande man

ofta får när man nämner problemlösningens fördelar är att eleverna då går miste om andra

viktiga basfärdigheter (Boaler, 1993). Det är inte skribenternas avsikt att problemlösning i

grupp eller individuellt skall vara den enda undervisningsformen. Det vi menar är snarare att

den bör tilldelas ett större utrymme och en djupare innebörd. Problemlösning ska vara en del

av matematikundervisningen, fylld av variation, där även individuellt arbete är ett självklart

inslag. Vi menar att en matematikundervisning som framförallt sätter eleverna i fokus och

utgår från deras kunskaper, leder till ett trevligare och gynnsammare undervisningsklimat och

därmed också skapar möjligheter till en mer fördjupad matematisk förståelse.

5.4 Avslutande diskussion och analys

Problemlösning bör bli en viktigare del i matematikundervisningen och vi menar att

problemlösning har goda förtjänster med att utföras i smågrupper. Rika problem, leder oftast

till att eleverna blir mer flexibla i sitt matematiska tänkande och agerande. Det finns dock

ingen metodik som på egen hand lyckas motivera och inspirera eleverna till underverk. Det är

kombinationer och variationer av pedagogik och metodik som är grundstenen för ett bra

lärande. I genomförandet av vår undersökning uppmuntrades eleverna till att gruppera sig

pojke och flicka. Denna uppmuntran föll inte väl ut, endast åtta elever grupperade sig på

angivet vis. Majoriteten valde att arbeta med sin bänkkamrat, vilket oftast motsvarade en

kamrat av samma kön. Detta ledde till att majoriteten av grupperna blev genushomogena.

Eleverna valde således att arbeta med den klasskamrat de vanligtvis arbetar med och umgås

med. Hur detta påverkar kunskapsivern lämnar vi där hän, men det är sannolikt ytterligare en

faktor som påverkar resultatet i en undersökning som denna.

Enligt examensskribenterna, ligger problemlösningens styrka i att elevernas egna engagemang

till intressanta problem, ökar både intresset för matematiken och aktivitetsgraden under

lektionerna. Eleverna blir också mer delaktiga i sitt kunskapsbildande. Många svårigheter som

eleverna normalt ber läraren om hjälp med kan lösas inom gruppen. Detta menar vi att

resultatet i undersökningen styrker, eleverna i grupp klarade utan lärarehjälp flera avancerade

Page 36: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

36

uppgifter. Läraren blir också mer lyhörd för elevernas olika strategier vid lösandet av

problemuppgifterna, vilket även berikar pedagogens vidareutveckling. Det är viktigt att

läraren och eleverna blir förtrogna med olika presentationsformer och lösningsmetoder av

samma begrepp i matematiken. Denna metodik möter även de olika inlärningsstilarna som

eleverna har (Gran, 1998).

En viktig faktor för att en lärare skall lyckas med undervisning i problemlösning, är stödet och

uppmuntran från kolleger och annan personal på skolan (Lester & Lambdin). Att undervisa i

problemlösning innebär ofta att man frångår den traditionella och trygga

undervisningsmetoden, vilket för många kan kännas obekvämt. Kanske därför att

matematikämnet är det ämne som är minst progressiv i införandet av nya undervisnings- och

bedömningsmetoder, jämfört med andra skolämnen.

5.5 Kan man med säkerhet slå hål på myten ”ensam är stark”?

När det gäller den här typen av rika problemlösningsuppgifter, visar vår undersökning att ett

samarbete mellan elever, oavsett genustillhörighet, är positivt för resultatet. Vi ser ganska

tydligt att i den svårare uppgiften, hamnar de individuella resultaten inte i närheten av

resultaten på de elever som valt att tillsammans lösa uppgifterna. Till och med när eleverna

inte själva väljer sin samarbetspartner, visar resultatet på en framgångsrik didaktik med högre

lösningsfrekvens för eleverna. Så, ja, vi vill med bestämdhet hävda utifrån vår undersökning,

att det vore positivt att se fler samarbetsövningar, som bygger på rika problem, i den svenska

skolan.

5.6 Förslag till vidare forskningsfrågor som växt fram under vårt

examensskrivande?

• Vi anser inte att matematikkunskaper är genusspecifika, så varför har flickor så svårt

att ta för sig och hävda sig gentemot pojkarna i matematikämnet?

• Hur påverkar det kunskapsutvecklingen att eleverna själva får välja sina medarbetare?

Page 37: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

37

6 Referenser

Referenser i löptext samt referenslista är utformad enligt Backman (1998).

6.1 Litteratur referenser

Backman, J. (1998). Rapporter och uppsatser. Lund: Studentlitteratur.

Björk, L-E., & Borg, K., & Brolin, H. (1995). Matematik 2000. Naturvetenskapsprogrammet

kurs AB lärobok. Borås: Centraltryckeriet.

Björkqvist, O. (2001). Matematisk problemlösning, i Grevholm, Barbro (red.)(2001)

Matematikdidaktik, -ett nordiskt perspektiv. Lund: studentlitteratur

Bjørndal, Cato. R. P. (2005). Det värderande ögat. Observation, utvärdering och utveckling i

undervisning och handledning. Stockholm: Liber

Boaler, J. (1993). The role of contexts in mathematics classrooms. For the learning of

mathematics, 13(2), 12-17. In Wedege, T. (2007). Didaktisk forskning inom matematik.

Malmö; Lärarutbildningen.

Brandell, G, Nyström, Peter and Sundqvist, Christina (2004).Mathematics – a male domain.

Published by Topic Study Group 26, Gender and Mathematics Education. 10 th International

Congress on Mathematics Education. In Wedege, T. (2007). Didaktisk forskning inom

matematik. Malmö; Lärarutbildningen.

Clarke, B., & Clarke, D., & Emanuelsson, G., & Johansson, B., & Lambdin, D. V., & Lester,

F. K., & Wallby, A., & Wallby, K. (2004). International Perspectives on Learning and

Teaching Mathematics. Kungälv: Grafikerna Livrena AB.

Engström, A. (red). (1998). Matematik och reflektion. En introduktion till konstruktuvismen

inom matematikdidaktiken. Lund: Studentlitteratur.

Forsythe, D. R. (2006). Group dynamics. Belmont: Thomson Wadsworth.

Gran, B. (red). (1998). Matematik på elevens villkor, i förskola, grundskola och

gymnasieskola. Lund: Studentlitteratur.

Hagland, K., Hedrén, R., & Taflin, E. (2005). Rika matematiska problem, inspiration till

variation. Malmö: Elanders Berglings förlag AB.

Hannula, M., S. (2005). Shered cognitive intimacy and self-defence: two socio-emotional

processes in problem solving. Nordisk Matematikkdidaktikk, 10(1), 25-41. In Wedege, T.

(2007). Didaktisk forskning inom matematik. Malmö; Lärarutbildningen.

Page 38: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

38

Johansson, B., & Svedner, P. O. (2006). Examensarbetet i lärarutbildningen.

Undersökningsmetoder och språklig utformning. Uppsala: Kunskapsföretaget.

Lerman, s. (2006). Att vara matematisk i klassrummet. In Boesen, J. et al. (red), Lära och

undervisa matematik, internationella perspektiv (s.95-108). Göteborg: Nationellt Centrum för

Matematikutbildning.

Lester, F. (1996). Problemlösningens natur, i Ahlström, R. Bergius, B. Emmanuelsson, G.

Emmanuelsson, L. Holmquist, M. Rydstedt, E. & Wallby, K. (red.), Matematik – ett

kommunikationsämne. Nämnaren TEMA. Göteborg: Nämnaren, Göteborgs universitet.

Lester, K. F. & Lambdin, D. V. (2006). Undervisa genom problemlösning. In Boesen, J. et al.

(red), Lära och undervisa matematik, internationella perspektiv (s.95-108). Göteborg:

Nationellt Centrum för Matematikutbildning.

Maltén, A. (1992). Grupputveckling inom skola och andra arbetsplatser. Lund:

Studentlitteratur.

Möllehed, E. (2001). Problemlösning i matematik. En studie av påverkansfaktorer i

årskursena 4-9. Malmö: Reprocentralen, Lärarutbildningen.

Patel, R., & Davidsson, B. (2003) Forskningsmetodikens grunder. Att planera, genomföra och

rapportera en undersökning. Lund: Studentlitteratur.

Pehkonen, E. (2001). Lärares och elevers uppfattningar som en dold faktor i

matematikundervisningen. In Grevholm, Barbro (red.), Matematikdidaktik – ett nordiskt

perspektiv. (s.230 – 256). Lund: Studentlitteratur.

Riesbeck, E. (2000). Interaktion och problemlösning. Att kommunicera om och med

matematik. LINKÖPINGS UNIVERSITET. Linköping: Unitryck

Skolverket (1993). rapport nr 15, Matematik i åk 9, huvudrapport. Stockholm: Skolverket

Skolverket. (1994). Läroplaner för det obligatoriska skolväsendet och de frivilliga

skolformerna. Stockholm: Skolverket.

Skolverket. (1996). TIMSS rapport 114, svenska 13-åringars kunskaper i matematik och

naturvetenskap i ett internationellt perspektiv. Stockholm: Skolverket

Skolverket. (2000). Grundskolans kursplaner och betygskriterier. Stockholm: Skolverket.

Skolverket. (2003). Lusten att lära – med fokus på matematik. Skolverket rapport nr 221.

Stockholm: Skolverket.

Undvall, L., & Olofsson, K. G., & Forsberg, S. (2003). Matematikboken X, för grundskolans

senare år. Örebro: db grafiska AB.

Page 39: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

39

Bilagor

7.1 Bilaga 1, Frågeformulär, individuellt arbete, sida 1

Malmö högskola Examensarbete NMS – ht 07

TAL & MÖNSTER Uppgift 1) En talföljd börjar så här: 2, 4, 6, 8, … (hjälpmedel: miniräknare)

a) Vilket är nästa tal i denna talföljd? b) Vilket är det nionde talet i denna talföljd? c) Vilket är det 95:e talet i denna talföljd? d) Ser du något mönster? Förklara

Svar:

a) ___________________________ b) ___________________________ c) ___________________________ d) ___________________________

___________________________ ___________________________ ___________________________

___________________________ ___________________________ Plats för eventuella uträkningar: VÄND

Page 40: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

40

7.2 Bilaga 2, Frågeformulär, individuellt arbete, sida 2

Uppgift 2) Med hjälp av vanliga tändstickor byggs följande figurer: (hjälpmedel: tändstickor, miniräknare) Figur 1 figur 2 figur 3

a) Hur många tändstickor behövs för att bygga nästa figur? b) Hur många tändstickor innehåller den nionde figuren? c) Hur många tändstickor innehåller den 32:e figuren? d) Ser du något mönster? Förklara e) Kan du på ett matematiskt språk sammanfatta din förklaring? (exempelvis med en formel)

Svar: Plats för eventuella uträkningar:

a) ___________________________ b) ___________________________ c) ___________________________ d) ___________________________

___________________________ ___________________________ ___________________________

___________________________ e) ___________________________ ____________________________________________________________I undersökningen kommer du att vara anonyma. Men för att få en tillförlitlig statistik behöver vi svar på följande frågor. Är du: Pojke Flicka Vad tyckte du om uppgifterna? (Ringa in en siffra) 1 2 3 4 Tråkiga Roliga Tack för er medverkan! Ola & Juri

Page 41: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

41

7.3 Bilaga 3, Frågeformulär, pararbete, sida 1

Malmö högskola Examensarbete NMS – ht 07

TAL & MÖNSTER Uppgift 1) En talföljd börjar så här: 2, 4, 6, 8, … (hjälpmedel: miniräknare)

e) Vilket är nästa tal i denna talföljd? f) Vilket är det nionde talet i denna talföljd? g) Vilket är det 95:e talet i denna talföljd? h) Ser du/ni något mönster? Förklara

Svar:

e) ___________________________ f) ___________________________ g) ___________________________ h) ___________________________

___________________________ ___________________________ ___________________________

___________________________ Plats för eventuella uträkningar: VÄND

Page 42: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

42

7.4 Bilaga 4, Frågeformulär, pararbete, sida 2

Uppgift 2) Med hjälp av vanliga tändstickor byggs följande figurer: (hjälpmedel: tändstickor, miniräknare) Figur 1 figur 2 figur 3

f) Hur många tändstickor behövs för att bygga nästa figur? g) Hur många tändstickor innehåller den nionde figuren? h) Hur många tändstickor innehåller den 32:e figuren? i) Ser du/ni något mönster? Förklara

Svar: Plats för eventuella uträkningar:

a) ___________________________ b) ___________________________ c) ___________________________ d) ___________________________

___________________________ ___________________________ ___________________________

___________________________ ___________________________ ____________________________________________________________I undersökningen kommer ni att vara anonyma. Men för att få en tillförlitlig statistik behöver vi svar på följande frågor. Tillhörde ni en: Pojkgrupp Flickgrupp Blandgrupp Vad tyckte du om uppgifterna? (Ringa in en siffra) 1 2 3 4 Tråkiga Roliga Tack för er medverkan! Ola & Juri

Page 43: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

43

7.5 Bilaga 5, Föräldrarinformation och godkännande av undersökningen.

Hej föräldrar! Vi är två studenter på Lärarutbildningen vid Malmö högskola som håller på med vårt examensarbete. Vi undersöker hur olika gruppkonstellationer kontra individuellt arbete påverkar den matematiska lärandemiljön. Vår undersökning består av två räkneuppgifter samt en mindre observation av elevernas samarbete. Alla resultat kommer att behandlas anonymt. För att få lov att genomföra en studie av detta slag, har vi lagstadgad skyldighet att informera er. Om ni motsätter er undersökningen eller har några andra funderingar är ni välkomna att höra av er till: Ola Fyrhag, lärarkandidat Juri Himanen, lärarkandidat Ekenässkolan, Eslöv, arbetslag 2 Oxievångsskolan, Malmö Hem: 0413-19111 mobil: 0739-072346 Mobil: 0735-985063 Med vänlig hälsning Ola Fyrhag & Juri Himanen

Page 44: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

44

7.6 Bilaga 6, observationsschema

Observationsschema

Klass: _____ Elev 1: P/F

Elev 2: P/F

Page 45: Rika matematiska problem - MUEPmuep.mau.se/bitstream/handle/2043/5980/rikamatemat... · George Póyla (1887-1985) var problemlösningens förgrundsfigur inom området (Möllehed)

45

Förkortningar av elevernas kommunikationsform: F = fråga Ff = följdfråga K = konstaterande O = oväsentliga utsagor I = ifrågasättande S = samförstånd U = uppmuntrande kommentarer