Mattias Winnbergs doktorsavhandling: Vad mäter vi egentligen när elever använder kalkylblad i matematikprov?

Vad handlar din avhandling i huvudsak om?

”Min avhandling, Students’ mathematical digital competence in assessment: Validity considerations in the instrumental use of spreadsheet tools, handlar om vad man behöver ta hänsyn till när digitala verktyg används i matematikprov, till exempel i nationella prov och internationella studier som PISA (Programme for International Student Assessment), där elevers kunskaper jämförs globalt.

En central fråga är vad det egentligen är som mäts: elevernas matematiska kunskaper, deras förmåga att använda det digitala verktyget, eller en kombination av båda. Om eleverna inte är tillräckligt vana vid verktyget finns en risk att resultaten påverkas mer av tekniska svårigheter än av deras matematiska kunnande.

I avhandlingen undersöker jag därför hur digitala verktyg – särskilt kalkylblad – används i matematikuppgifter och vad det innebär för hur vi kan tolka provresultat.”

Hur kom det sig att du valde att fokusera just på detta ämne?

”När jag arbetade som lärare lade jag märke till något som ofta förvånade mig. Många elever var vana vid att använda datorer i vardagen, men när de skulle använda digitala verktyg i matematik blev det plötsligt mycket svårare. Det fick mig att börja fundera: varför är det så? Hur använder vi egentligen digitala verktyg i matematik, både i undervisning och i prov? Och går det att göra det på ett bättre sätt?”

Min nyfikenhet för frågan fördjupades ytterligare när jag några år senare arbetade med PISA-studien och fick vara med och utveckla digitala matematikuppgifter. Det gav mig en inblick i hur sådana uppgifter konstrueras och vilken betydelse utformningen har. I internationella studier, där elevers kunskaper jämförs globalt, är det särskilt viktigt att uppgifterna fungerar rättvist och ger alla elever likvärdiga förutsättningar. Därför ville jag förstå mer om vilka svårigheter elever kan möta och hur dessa påverkar deras resultat.”

Kan du säga något om dina resultat?

”Ett viktigt resultat är att man inte kan utgå från att elever kan använda digitala verktyg, inte ens för enkla funktioner. I en av mina studier fick elever lösa matematikproblem med hjälp av kalkylblad. Trots att de hade använt liknande program tidigare hade många problem med det tekniska, till exempel att markera celler eller att skriva formler. Samtidigt kunde de ofta förklara hur de tänkte lösa uppgiften matematiskt. De visste alltså vad de ville göra, men hade svårt att göra det i själva verktyget.

Ett annat resultat handlar om hur elever förbereds för att använda digitala verktyg i PISA. Träningen fokuserar främst på det tekniska – att följa olika steg, klicka på rätt ställen och skriva in rätt saker. Däremot får eleverna mindre träning i att förstå hur verktygen hänger ihop med matematiken, alltså varför de gör som de gör och vad det faktiskt innebär. Det kan leda till att provresultaten inte fullt ut visar elevernas faktiska matematiska kunskaper som provet avser att mäta.”

Vad var roligast med att göra din studie?

”En av de mest givande delarna av avhandlingsarbetet har varit mötena med andra forskare och doktorander, både i Sverige och internationellt. Jag har också uppskattat den stora variationen i arbetet. I vissa studier har jag träffat och intervjuat elever, medan jag i andra har analyserat stora internationella datamängder. Kombinationen av nära möten med elever och arbete med omfattande data har gjort forskningen både spännande och utvecklande.”

Vad hoppas du att din avhandling ska bidra till?

”Jag hoppas att min forskning kan bidra till en ökad förståelse för både möjligheter och utmaningar med att använda digitala verktyg i kunskapsbedömningar. I dag används sådana verktyg allt oftare i prov, till exempel i internationella studier som PISA. Därför är det viktigt att eleverna får träna på att använda verktygen på ett meningsfullt sätt redan i undervisningen.”

Vad har du för planer framöver? Och har din avhandling påverkat dig i någon riktning?

”Jag vill gärna fortsätta forska om digitala verktyg i nationella prov och inom internationella kunskapsmätningar. Arbetet med avhandlingen har verkligen öppnat mina ögon för hur mycket spännande forskning som går att göra med stora utbildningsdatabaser. Jag kommer också att fortsätta undervisa inom lärarutbildningen, där jag fokuserar på kvantitativa forskningsmetoder.”

Ladda ner och läs Mattias avhandling

Students’ mathematical digital competence in assessment: Validity considerations in the instrumental use of spreadsheet tools