Mod mirakler i dynamisk geometriundervisning: Udvikling af guidelines for design af undervisningsforløb, der udnytter potentialer ved dynamisk geometri til at fremme elevers udvikling af matematisk ræsonnementskompetence

PH.D. UDGIVET: 2021
FORFATTERE: Ingi Heinesen Højsted & Maria Alessandra Mariotti (medforfatter til to artikler)

Kort beskrivelse

Formålet med denne afhandling er at identificere guidelines for design af undervisning, der udnytter potentialer ved dynamiske geometri programmer til at understøtte elevers udvikling af matematisk ræsonnementskompetence i grundskolens udskoling.

Metodisk anlægges et mixed methods design med kvalitativ prioritet. De kvantitative data blev indsamlet i form af et web-baseret spørgeskema som blev udviklet og distribueret til udskolingslærere. Forankret i design-based research metodologi indsamles de kvalitative data i forbindelse med design, test og re-design af et undervisningsforløb i fem forskellige skoleklasser.

Teoretisk er afhandlingen primært forankret teorien om semiotisk mediering (Bartolini-Bussi & Mariotti, 2008). 

Resultaterne fra spørgeskemaundersøgelsen viser, at potentialer ved dynamiske geometri programmer kun udnyttes i begrænset omfang i grundskolens udskoling (Højsted, 2020a). Udnyttelsen af potentialerne er beskrevet i guidelines, der omfatter en læringsbane med hensyn til elev kognition; opgave design og lærerens rolle. A priori guidelines, der oprindeligt blev teoretisk udviklet (Højsted, 2020b), videreudvikles efterfølgende empirisk, baseret på de data, der fremkommer i design-based research delen (Højsted & Mariotti, 2020a, Højsted, 2020c; Højsted & Mariotti, 2020b) hvilket fører til a posteriori guidelines.

Empiri

  • Kvantitativ data: web-baseret survey til udskolingslærere fra hele landet.
  • Kvalitativ data: Fem udskolingsklasser (fire 8.klasser og en 9. klasse) i tre forskellige skoler

Referencer

  • Bartolini-Bussi, M. G., & Mariotti, M. A. (2008). Semiotic mediation in the mathematics classroom:Artifacts and signs after a Vygotskian perspective. In L. English, M. Bartolini-Bussi, G. Jones, R. Lesh, & D. Tirosh (Eds.), Handbook of international research in mathematics education (2nd ed., pp. 746–783). Lawrence Erlbaum.
  • Højsted, I. H. (2020a). Guidelines for utilizing affordances of dynamic geometry environments to support development of reasoning competency. Nordic Studies in Mathematics Education, 25 (2), 71–98.
  • Højsted, I. H. (2020b). Teachers Reporting on Dynamic Geometry Utilization Related to Reasoning Competency in Danish Lower Secondary School. Digital Experiences in Mathematics Education 6, 91–105. doi.org/10.1007/s40751-020-00059-3
  • Højsted, I. H. (2020c). A “toolbox puzzle” approach to bridge the gap between conjectures and proof in dynamic geometry. In A. Donevska-Todorova, E. Faggiano, J. Trgalova, Z. Lavicza, R. Weinhandl, A. Clark-Wilson and H. G. Weigand (Eds.) Proceedings of the 10th ERME TOPIC CONFERENCE (ETC10) Mathematics Education in the Digital Age (MEDA) 16-18 September 2020 in Linz, Austria (pp. 215-222). Johannes Kepler University. hal.archives-ouvertes.fr/hal-02932218
  • Højsted, I. H., & Mariotti, M. A. (2020a). Analysing signs emerging from students’ work on a designed dependency task in dynamic geometry. Unpublished manuscript.
  • Højsted, I. H., & Mariotti, M. A. (2020b). Guidelines for the teacher – are they possible? Unpublished manuscript