0
Hopp til hovedinnhold

Undervisning i snudd klasserom i matematikkundervisning på universitetsnivå

Helge Fredriksen at the Faculty of Engineering and Science has submitted his thesis entitled “An exploration of teaching and learning activities in mathematics flipped classrooms: A case study in an engineering program”, and will defend the thesis for the PhD-degree Tuesday 26 May 2020.

Det er klare tegn til at majoriteten av studentene opplevde høyere grad av motivasjon gjennom det sosiale læringsfellesskapet som ble fremmet gjennom denne undervisningsformen. I tillegg opplevdes videoene som et viktig hjelpemiddel for å skape rom for mer interessante oppgaver, samt at fagpersonene blir mer tilgjengelig for støtte og veiledning.

Helge Ingvart Fredriksen

Ph.d.-kandidat og universitetslektor

Disputasen foregår digitalt på internett fordi UiA er stengt på grunn av Corona covid-19-situasjonen. Se under for hvordan publikum kan overvære disputasen.

Helge Ingvart Fredriksen disputerer for ph.d.-graden med avhandlingen “An exploration of teaching and learning activities in mathematics flipped classrooms: A case study in an engineering program” tirsdag 26. mai 2020.

Prøveforelesning mandag 25. mai kl 15:00.

Helge Fredriksens forskning handler om hva som skjer når studenter får tema og innhold i forelesningen på video før de kommer til auditoriet, slik at de møter forberedt og kan diskutere innholdet i selve undervisningssituasjonen. Metoden – Flipped classroom eller Snudd klasserom på norsk – er det forsket lite på. Snudd klasserom kan være en metode som gjør studentene mer aktive i læringssituasjonen.

Helge Fredriksen har fulgt doktorgradsprogrammet ved Fakultet for teknologi og realfag, med spesialisering i matematikkdidaktikk. Dette er tjuesjette disputas på fakultetets doktorgradsprogram med spesialisering i matematikkdidaktikk.

Doktorgraden er finansiert av UiAs SFU (Senter for fremragende undervisning) MatRIC, og er den første doktorgraden derfra. Se også fra innledningen av forskningen i SFU-magasinet fra Nokut høst/vinter 2016, side 10 – 12.

Slik oppsummerer Helge Fredriksen selv avhandlingen:

Snudd klasserom i matematikkundervisning på universitetsnivå

Dagens tradisjonelle undervisningsformer i høyere utdanning er under press. Stadig flere etterspør mer student-aktive læringsformer, som betyr en dreining bort fra forelesningens dominante rolle i matematikk-undervisningen. 

Deltagende fellesskap

Snudd klasserom er et rammeverk som kan gi foreleser og studenter rom for et deltagende fellesskap i dannelsen av matematisk forståelse.

Undervisningsformen baserer seg på at studentene forbereder seg med tilrettelagte videoer før de kommer til campus, og deltar i undervisning der diskusjoner og samarbeid om oppgaver står sentralt.

Snudd klasserom innen matematikk-undervisning på universitets- og høgskolenivå har vært lite forsket på i en kvalitativ forstand. Med det menes at tidligere studier ofte har prøvd å måle hvordan studentenes yte-evne innen matematikk ble påvirket av denne undervisningen, sammenlignet med mer tradisjonell forelesningsbasert undervisning.

Denne studien har fulgt tre forskjellige kull ved en ingeniør-utdanning og sett på hvordan denne undervisningsformen har påvirket ulike aspekter ved matematikk-læringen. Studien har anvendt forskjellige teoretiske rammeverk for å oppnå dette, der aktivitetsteori har vært dominerende.

Data-innsamlingen har hovedsakelig foregått gjennom filming av aktivitet i klasserommet, samt intervju med studentene. Transkripsjoner av disse har videre blitt tolket med metoder som har vært forenlige med de ulike teoretiske rammeverkene som har vært anvendt i studien.

Aktivitetsteorien

Kartlegging av motsetninger og spenninger er sentralt for å forstå den pedagogiske dynamikken når man introduserer nye undervisningsmetoder. Jeg fant at tre spenningsfelt innen bruk av Snudd klasserom for matematikk-undervisning:

  1. Det deltagende aspekt, som viste at enkelte studenter opplevde utfordringer med å tilpasse seg en diskusjonsbasert undervisning i klassen,
  2. Det forberedende aspekt, der enkelte studenter opplevde overgangen til en mer autonom undervisning problematisk og til sist
  3. Det konseptuelle aspekt ved matematikken, der noen opplevde vansker med å gå over til en mer reflekterende type oppgaver i klassen.

Det må dog framheves at majoriteten av studentene så ut for å foretrekke den nye undervisningsformen, og observasjonene i klasserommet tydet på at læring ble fremmet.

Denne kartleggingen av motsetninger kan være viktig for framtidig tilrettelegging av Snudd klasserom i andre sammenhenger.

Dialogen mellom studentene

Dialogen mellom studentene i klassen ble studert ved hjelp av en såkalt diskurs-analyse.

Denne studien undersøkte videoenes påvirkning av den felles diskusjonen rundt matematisk problemløsning.

Her fant jeg at studentene var i stand til å nyttiggjøre seg begreper og resultater fra videoene for å oppnå en forlengelse av matematikken ved hjelp av felles problemløsning i gruppearbeid.

Realistisk matematikk-undervisning (RME)

Design av undervisningsopplegg ses på som en viktig del av undervisningen i et snudd klasserom.

Studiet viste at det var mulig å kombinere snudd klasserom med matematisk modellering av realistiske oppgavesituasjoner. Studentene evnet å ta i bruk begreper og notater fra videoene som et utgangspunkt for sin deltagende utforskning av oppgavene.

I tillegg viste studien at læreren hadde en viktig rolle i å veilede studentene mellom de ulike stegene i modelleringsprosessen.

Muligheter og begrensinger ved Snudd klasserom

Avslutningsvis i studien ble aktivitetsteori igjen benyttet for å se på hvilke muligheter og begrensninger som finnes i krysningen mellom matematikkundervisning og Snudd klasserom.

Tre nivåer av aktivitet ble funnet gjennom analysen.

  • På det operasjonelle nivå ga videoene studentene muligheten til selv å styre hvordan forelesningene skulle foregå. Jeg fant også at videoene erstattet læreboken i stor grad.
  • På det individuelle nivå fant jeg at notater studentene tok mens de så videoene spilte en viktig rolle i å koble disse til klasseroms-aktiviteten. Studentene ga videre uttrykk for at de mange møtene de fikk med matematikken i et snudd klasserom bidro til bedre læring.
  • På det kollektive nivå ble studentene motivert av å høre flere framstillinger av stoffet, og av å få brukt eget språk for å uttrykke matematiske sammenhenger.

Et annet viktig funn, som også ble gjengitt i de andre studiene, var viktigheten av å skape en sammenheng mellom videoene og undervisningsopplegget i klassen. Uten en slik konsistent ramme vil studentene oppleve forvirring, kanskje spesielt innen et abstrakt emne som matematikk.

Økt motivasjon – men ingen fasitsvar

Studien gir ingen fasitsvar på om Snudd klasserom egner seg som rammeverk for undervisning i matematikk på universitetsnivå.

Imidlertid er det klare tegn til at majoriteten av studentene opplevde høyere grad av motivasjon gjennom det sosiale læringsfellesskapet som ble fremmet gjennom denne undervisningsformen.

I tillegg opplevdes videoene som et viktig hjelpemiddel for å skape rom for mer interessante oppgaver, samt at fagpersonene blir mer tilgjengelig for støtte og veiledning.

Disputasfakta:

Kandidaten: Helge Ingvart Fredriksen (Finnsnes på Senja) Hovedfag i fysikk fra Universitetet i Tromsø (1994). Har arbeidet som universitetslektor ved Nord Universitet samt Høgskolen i Narvik, nå UiT – Norges Arktiske Universitet, studiested Bodø siden 2010.

Prøveforelesning og disputas finner sted digitalt på internett i konferanseprogrammet Zoom (se lenke under) henholdsvis mandag 25. og tirsdag 26. mai 2020.

Disputasen blir ledet av instituttleder Ingvald Erfjord, Institutt for matematiske fag, UiA.

Prøveforelesning mandag 25. mai kl 15:00

Disputas tirsdag 26. mai kl 14:00

Oppgitt emne for prøveforelesning: “What are the advantages of using sociocultural approaches in the study of mathematics teaching? What do they offer in comparison to more cognitive approaches? What does research tell us?»

Tittel på avhandling: “An exploration of teaching and learning activities in mathematics flipped classrooms: A case study in an engineering program”

Søk etter avhandlingen i AURA - Agder University Research Archive, som er et digitalt arkiv for vitenskapelige artikler, avhandlinger og masteroppgaver fra ansatte og studenter ved Universitetet i Agder. AURA blir jevnlig oppdatert.

Opponenter:

Førsteopponent: Professor Alejandro S. González-Martín, Universite de Montreal, Canada

Annenopponent: Professor Despina Potari, University of Athens, Hellas

Bedømmelseskomitéen er ledet av professor Cengiz Alacaci, Institutt for matematiske fag, UiA.

Veiledere i doktorgradsarbeidet var professor Said Hadjerrouit, UiA (hovedveileder), professor Ragnhild Johanne Rensaa, og professor John Monaghan, UiA (medveiledere)

 

Slik gjør du som publikum:

Vi ber publikum om å ankomme digitalt tidligst ti minutter før oppgitt tid - det vil si til prøveforelesningen 14:50 og disputasen tidligst kl 13:50. Etter disse klokkeslettene kan du når som helst forlate og komme inn igjen i møtet. Videre ber vi om at publikum slår av mikrofon og kamera, og har dette avslått under hele arrangementet. Det gjør du nederst til venstre i bildet når du er i Zoom. Vi anbefaler å velge «Speaker view». Dette velger du oppe til høyre i bildet når du er i Zoom.

Opponent ex auditorio:

Disputasleder inviterer til spørsmål ex auditorio i innledningen i disputasen, med tidsfrister. Disputasleders e-post er tilgjengelig i chat-funksjonen under disputasen. Spørsmål om ex auditorio kan sendes til disputasleder Ingvald Erfjord på e-post ingvald.erfjord@uia.no

Avhandlingen er tilgjengelig her:

Lenke til disputasen, som formidles i konferanseprogrammet Zoom: https://uiano.zoom.us/j/63585248789 

Her er framgangsmåten for å bruke Zoom: support.zoom.us om du ikke kommer inn ved å klikke på lenken.