IKT-støttet

læring av

matematikk i

barnehagen

Seminar, Karlstad

21. mars 2013

Martin Carlsen (martin.carlsen@uia.no)

Situasjonen i Norge • Rammeplan for barnehagens innhold og

oppgaver (Kunnskapsdepartementet, 2006)

• ‘Antall, rom og form’ – “barns skal få erfaring med…”

• “Barn bør få oppleve at digitale verktøy kan være en kilde til

lek, kommunikasjon og innhenting av kunnskap” (s. 14).

• IKT i barnehagen – Temahefte (Bølgan, 2006)

• “IKT kan supplere barnehagens arbeidsmåter, støtte barnas

utvikling og læring og tilby nye uttrykksformer” (s. 5).

• Ikt og matematikk i barnehagen er et skjæringspunkt som det ikke foreligger mye forskning rundt.

2

”Fra unntak til regel”

Kilde: Kunnskapsdepartementet (2012) – spørreundersøkelse blant 1277 foreldre til barn 0-6 år

Antall barn som går i barnehagen (%)

3

• Barn i alderen 0-6 år har tilgang til et bredt spekter av

teknologi (barna bruker nødvendigvis ikke alle disse)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Hvilke av disse digitale enhetene har barnet tilgang til hjemme?

nei

ja

• Lek (med venner, forming konstruksjon, klosselek osv.) er den

dominerende aktiviteten blant barn 0-6 år.

• Teknologi er et supplement – og da tradisjonelt (TV, film)

91%

70%

19%

4%

43%

17% 7% 5%

Hvilke tre aktiviteter gjør barnet

oftest på fritiden?

• Nesten 50 % av barna er under 3 år når de bruker datamaskin for første gang.

• Nesten 40 % av barna er under 3 år når de bruker nettbrett/smarttelefon for første gang.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Har ikke

brukt

Under 1 år Ca. 1 år Ca. 2 år Ca. 3 år Ca. 4 år Ca. 5 år Ca. 6 år

Hvor gammelt var barnet ditt første gangen han/hun brukte datamaskin, TV og

trykkfølsom skjerm?

Datamaskin TV Trykkfølsom skjerm

«Småbarns digitale univers»

Kartlegging av 0-6 åringers erfaring med digitale

enheter på fritiden viser:

• 0-6 åringer har flere digitale univers

• Tidsbruken varierer

• Teknologien varierer

• Tilgangen til «universet» varierer

• Foreldre er i hovedsak positive til barns bruk av digitale

enheter

• Fortsatt er lek og frilek den aktiviteten barna som

oftest gjør på fritiden

8

Vårt forskningsprosjekt • Pedagogiske aktiviteter versus Matematisk pedagogiske

aktiviteter.

• Implementering av IKT for å lære matematikk.

• Barn i alderen 3 til 5 år

• Prosjektperiode: 2010-2012

• Tre forskere (Carlsen, Hundeland, Erfjord)

9

• Samarbeid med tre barnehager med interaktive tavler og

datamaskiner.

• IKT-ressurser: DVDer og web-baserte applikasjoner og spill.

Salaby & Multi (Gyldendal), Sofie & Josefine, Goboken.no, Labbe

Langøre

• Vi antok at barnehagebarns engasjement med digitale

verktøy støttet deres læring av matematikk.

10

Vårt fokus • På hvilken måte gir bruk av IKT-verktøy nye

læringsmuligheter for matematikk i barnehagen?

For å kunne svare på dette ønsket vi å studere

nærmere

• Hvilken rolle har samtalene mellom barn og voksne i denne

læringsprosessen?

• Hvilken rolle spiller den voksne/førskolelæreren?

• Hvilke matematiske elementer kan identifiseres?

• Hva er barnas matematiske og digitale læringsutbytte?

Ressurser

• Multi (http://web2.gyldendal.no/multi/)

• Salaby (http://web2.gyldendal.no/salaby/)

• Lokus123 (http://www.lokus123.no)

11

12

13

Nivå 1 i Multi 1b: http://web3.gyldendal.no/multi/1-4nettoppgaver/multi1b/kapittel7/oppgaveC/nivaa1

PLASSER LEKENE PÅ RIKTIG PLAKAT

TYNGST LETTEST

14

Nivå 3 I Multi 1b, http://web3.gyldendal.no/multi/1-4nettoppgaver/multi1b/kapittel7/oppgaveC/nivaa3

SORTER LEKENE ETTER VEKT

TYNGST TYNGRE TUNG

Forskningsresultater (1) Førskolelærerne benyttet tre ulike

tilnærminger:

• Assistent-tilnærmingen

– teknisk støtte

• Mediator-tilnærmingen

– pedagogisk støtte

• Lærer-tilnærmingen

– matematisk støtte

Alle tre tilnærminger inneholder kvaliteter og potensialer for barns læring i matematikk, men på ulike måter.

15

Assistent-tilnærmingen • Førskolelærerne assisterte barna med mindre ting,

slik som å starte opp programvaren; de

organiserte aktiviteten slik at ett eller to barn

interagerte med det digitale verktøyet om gangen;

de pekte på steder hvor barna skulle trykke på

skjermen eller tastaturet for å svare på oppgaver

og spørsmål innebygget i programvaren.

• Ann: “Da kan du trykke på start-knappen. Kan du

velge mattekatten?”

16

Mediator-tilnærmingen • Førskolelærerne orkestrerte den matematiske

aktvititeten ved å være aktive i å tolke de digitale

verktøyene som barna arbeidet med.

• Lærerne leste tekst i applikasjonene og de støttet

barna i tolkningen av skjermen. Lærerne hjalp også

barna med å bli oppmerksomme på vesentlige

elementer og deler av skjermen.

• Applikasjonen styrer/leder interaksjonen og bestemmer

hva som er læringsmålet.

• Egil: “Men, på hvilken av disse klokkene peker

langeviseren på elleve? Rekk opp hånda di hvis du tror

du vet svaret”.

17

Lærer-tilnærmingen • Førskolelærernes tar aktivt i bruk spørsmål og

kommentarer angående barnas interaksjon med

applikasjonene.

• Læreren velger aktivt hvilke applikasjoner barna

skal arbeide med og læreren styrer tempoet i

barnas interaksjon med de digitale verktøyene.

• Læreren har her sine egne læringsmål og IKT er et

verktøy i orkestreringen.

• Unni: “Ja, hvor vil du parkere bilen? Hvor mange

fingre har jeg på hånda mi?”

18

Refleksjon over funnene

• I en begynnende fase er det ofte tjenlig og nødvendig å gjøre

ting for å holde aktiviteten gående – starte opp

programvaren, organisere aktiviteten, peke på steder hvor

barn må trykke på skjermen eller tastaturet for å svare på

oppgaver og spørsmål innebygget i programvaren.

• Når barna er aktivt engasjert med matematikken i de digitale

verktøyene, er det behov for å være aktiv i å tolke de digitale

verktøyene, lese tekst og påpeke ulike deler - støtte barna i å

skape mening i og av de digitale verktøyene.

19

Refleksjon over funnene

• Lærer-tilnærmingen bringer med seg muligheter for barns

matematikklæring siden applikasjonene brukes for å oppnå

matematiske læringsmål formulert av de voksne.

• Ved å benytte lærer-tilnærmingen, så fokuseres det spesifikt

på matematikken som er implisitt til stede i applikasjonene.

Dette gjøres for å oppnå preformulerte, matematiske

læringsmål.

• Ved å bruke denne tilnærmingen, så orkestrerer

førskolelærerne barnas matematiske læringsprosess.

20

Forskningsresultater (2) • Barna skjønner relativt raskt hva de digitale verktøyene handler om

• Barna synes å være veldig motiverte.

• Barna gjør sin egen tenking eksplisitt ved hjelp av multimodal interaksjon, som for eksempel dra-og-slipp handlinger, verbale ytringer der de setter ord på tankene sine og ikke-verbale gester slik som peking.

• Det synes som om barna opplever det å holde på med de digitale verktøyene som frie aktiviteter og ikke som styrte læringsaktiviteter.

• De digitale verktøyene blir brukt av barna som redskaper for å løse umiddelbare utfordringer de møter.

21

Forskningsresultater (3)

• Interaksjon og engasjement med web-baserte applikasjoner

ga næring til barnas prosesser med å tilegne seg de implisitte

matematiske ideene og begrepene, blant annet sortering og

telling.

• Barna demonstrerer også at de forstår grunnleggende

matematiske begreper som subitizing, en-til-en

korrespondanse og antall. De viser også at de forstår

tallsymboler og deres numeriske mening. Det digitale

verktøyet og dets multimodale natur legger til rette for at

barna skal lære seg dette.

22

Forskningsresultater (3)

• Barna må skape mening og se sammenhengen

mellom bilder, tabeller, diagrammer og

matematiske symboler – alle elementer framstilt av

det digitale verktøyet.

• Den voksne spiller en veldig viktig rolle i å

orkestrere disse situasjonene slik at de gir

matematiske læringsmuligheter. I hver setting så

utøver den voksne ulike handlinger, stiller relevante

spørsmål og kommenterer barnas interaksjon med

verktøyet.

23

Muligheter for læring (?)

• Når barna bruker digitale verktøy skapes muligheter for at barna kan gjøre den matematiske tenkingen sin eksplisitt.

• Barna gis muligheter for å lære matematikk på grunn av datamaskinens fleksible måter å representere matematikk på.

• De digitale verktøyene skaper også viktige sammenhenger mellom i seg selv abstrakte matematiske begreper og de varierte, visuelle konkretiseringene av disse begrepene.

• Videosnutter

24

Mer spesifikke resultater

• Barna tolker og forstår raskt meningen med de digitale

verktøyene, sånn som i et tilfelle med ei interaktiv skålvekt.

De skjønner raskt funksjonaliteten til skålvekta. Hvis ei skål

beveger seg oppover på skjermen så er leketøyet i den skåla

lettere enn leketøyet i skåla som beveger seg nedover på

skjermen.

• I et tilfelle når barna skal sammenlikne vekta av tre ulike ting,

får barna muligheter til å få erfaring med den transitive

ordningsrelasjonen av mengder: Hvis a > b og b > c, så er

a > c.

25

Mer spesifikke resultater

• Interaksjon med digitale verktøy kan oppmuntre

barna til å stille seg matematiske spørsmål og

undre seg over matematikken som er involvert. Ved

at barna interagerer med de digitale verktøyene,

andre barn og voksne, blir de deltakere i en

læringsprosess som handler om å tilegne seg

matematiske begreper innen måling, spesielt

sammenlikning av vekt og kontrastpar.

26

Interaktive tavler (IWB) • Skaper gode muligheter for

samarbeid mellom barna

• Dra-og-slipp funksjonaliteten

• Delt oppmerksomhet på grunn av

den visuelle dominansen

• Mange barn og voksne kan

interagere og arbeide sammen

• IWB skaper muligheter for

visualisering og interaktivitet, aktive

barn og multimodal interaksjon

• Et eksempel - Salaby

27 Foto: Sissel Jørgensen

Svensk forskning på området…

• En studie av barns bruk av iPad hjemme (Troels Lange &

Tamsin Meaney, Malmö högskola)

• Identifisering av matematikken inkludert i app’er, relatert til

Bishop’s seks matematikkaktiviteter

• Hvor eksplisitt er matematikken i app’ene?

- Matematikk må brukes for å «gjøre» app’en

- Matematikk må brukes i deler av app’en

- Matematikk trenger ikke brukes

28

Svensk forskning på området…

• Barnet kjenner nødvendigvis ikke igjen innholdet i app’ene

som matematikk, selv om forskere og andre voksne kan

argumentere for at app’en benytter matematiske begreper

• App’er har potensiale til å gi muligheter for lekpreget

matematikklæring, men det krever interaksjon med voksne

for å utnytte dette potensialet!

29

Annen internasjonal forskning • iPad-teknologi ble prøvd ut for å gi barn erfaring med

tallbegrep, telling og antall gjennom å trykke med fingrene

• Fem fingre på skjermen produserer tallsymbolene 1 til 5

samtidig som «fem» sies av app’en.

• Hva lærer barnet? Parkobling/en-til-en korrespondanse

mellom finger og tallord i tallramsen, og at siste tallord som

sies angir antallet totalt, Ordinalitet

• 4 og 3 ‘dras sammen’ og blir 7 og «sju» blir sagt

• Hva lærer barnet? Addisjon, kardinaltall, tallsymbol og antall

Det er åpenbare muligheter som ligger i slike digitale verktøy,

men det krever interaksjon med kompetente voksne! 30

Bruk av digitale verktøy kan være problematisk • Vangsnes, Gram Økland og Krumsvik (2012) viser at når

kommersielle, pedagogiske spill brukes i barnehagen, kan det

oppstå didaktisk dissonans.

• Den didaktiske dissonansen oppstår mellom spillets

læringsrom og det læringsrommet som førskolelæreren søkte

å oppnå.

• Førskolelæreren syntes det var problematisk å realisere sine

målsetninger med å bruke spillet på grunn av spillets natur,

oppbygning og innebygde didaktiske disposisjoner

31

32

Pedagogiske utfordringer

• Heterogenitet blant barna – når det gjelder

matematikk og når det gjelder bruk av IKT

• Tekst innad i ressursene

• Lokalitetene i barnehagene

32

33

Tekniske utfordringer

• Dra-og-slipp-funksjonaliteten

• Layout

• Infrastruktur

• Hardware

33

Vanskelighetsgrad

• Ressursene «treffer ikke» estimert målgruppe.

• Barna er i stand til å gjøre oppgaver som er tiltenkt

barn som er 2-3 år eldre.

• Interaksjonen behøver kompetente voksne, både

matematisk og pedagogisk kompetente.

• Det behøves derfor en innsats når det gjelder design

av programvare og applikasjoner for å møte og

utfordre barna.

34

Den voksnes rolle

• Matematikkfaglig kompetent

• Matematikkdidaktisk kompetent

• Teknologisk kompetent

• Personlig kompetent

35

Teknologiens rolle i barnehagen

To mulige perspektiv

1. Teknologi i barnehagen for å lære om teknologi?

2. Teknologi i barnehagen for å lære matematikk (eller

andre fag?

3. Er dette et verdispørsmål?

36

Hva kan gjøres – og hvordan?

• Hva finnes av ressurser?

• Hvilket utstyr har vi?

• Hva egner seg og hva egner seg ikke?

• Hvordan legge til rette?

• Hvor mange barn og hvor gamle?

• Hvorfor skal vi bruke digitale verktøy?

• Bruke digitale verktøy for å lære matematikk – telling

og antall, sammenlikning av størrelse og vekt,

geometriske former, mønster?

37

Utfordringer…

• Prøve seg fram og skape erfaringer hos seg selv

og barna!

• Leve med risiko for å «mislykkes»!

• Det er «lettere» enn en kanskje tror?

• Det krever en kompetent voksen!!!

• Kan en velge å la være?

• IKT kan tilnærmes på mange ulike måter

38

Takk for oppmerksomheten!

39

Referanser • Carlsen, M., Hundeland, P. S., & Erfjord, I. (2011). ICT supported learning of

mathematics in kindergarten. In M. Pytlak, T. Rowland, & E. Swoboda (Eds.),

Proceedings of the Seventh Congress of the European Society for Research in

Mathematics Education, February 9th – 13th 2011 (pp. 2968-2969). Rzeszów: University

of Rzeszów.

• Carlsen, M., Erfjord, I., & Hundeland, P. S.(2012). Implementation of ICT to facilitate

children’s learning of mathematics in kindergarten. In G. H. Gunnarsdóttir, F.

Hreinsdóttir, G. Pálsdóttir, M. Hannula, M. Hannula-Sormunen, E. Jablonka, U. T.

Jankvist, A. Ryve, P. Valero, & K. Wæge (Eds.). Proceedings of NORMA 11. The sixth

Nordic conference on mathematics education in Reykjavik, May 11.-14. 2011 (p. 694).

Reykjavik: University of Iceland Press.

• Carlsen, M., Erfjord, I., & Hundeland, P. S. (in press). Children’s engagement with

mathematics in kindergarten mediated by the use of digital tools. POEM. SpringerVerlag

• Guðmundsdóttir, G. B., & Hardersen, B. (2012). Småbarns digitale univers. 0-6-åringers

tilgang til og bruk av digitale enheter på fritiden. Oslo: Senter for IKT i utdanningen.

• Hundeland, P. S., Erfjord, I., & Carlsen, M. (in press). Use of digital tools in

mathematical learning activities in the kindergarten: Teachers’ approaches. Proceedings

of the Eight Congress of the European Society for Research in Mathematics Education

40

Referanser • Ladel, S., & Kortenkamp, U. (in press). Number concepts – processes of

internalization and externalization by the use of multi-touch technology. In

Chapter in a book published by Springer-Verlag.

• Lange, T., & Meaney, T. (in press). iPads and mathematical play: A new kind

of sandpit for young children? Proceedings of the Eight Congress of the

European Society for Research in Mathematics Education, February 6th – 10th

2013. Antalya: Middle East Technical University.

• Sinclair, N. (in press). Finger counting and adding with touch technology.

Proceedings of the Eight Congress of the European Society for Research in

Mathematics Education, February 6th – 10th 2013. Antalya: Middle East

Technical University.

• Vangsnes, V., Gram Økland, N. T., & Krumsvik, R. (2012). Computer games

in pre-school settings: Didactical challenges when commercial educational

computer games are implemented in kindergartens. Computers & Education,

58, 1138-1148.

41