SUM: Coherence through inquiry based mathematics teaching

SUM is the acronym for the Norwegian title of the project: "Sammenheng gjennom Undersøkende Matematikkundervisning". It is an ambitious four year research and developmental project with the aim of contributing to the development of and coherence in children's and students' motivation for, activities in, and learning of mathematics throughout the educational system from kindergarten to higher education. The means for achieving this aim is development of competences for inquiry based mathematics teaching and activities among the participating pedagogues and mathematics teachers. The research in the SUM project addresses the overall theme of coherence through inquiry based mathematics teaching at three different levels, namely: (1) coherence and interplay between mathematics education research and development of mathematics teaching practice; (2) coherence in the teachers practices and their knowledge and beliefs about IBME and challenges related to the particular transitions in the system of mathematics teaching; and (3) coherence in the children's and students' motivation for and learning of mathematics at each of the transitions. For each of the three systemic levels, the concept of coherence have been conceptualized and operationalized to address key issues in mathematics education: 1) the implementation of research based knowledge in education; 2) teachers’ professional development; 3) students experience of mathematics in school across transitions. Strategically the project focuses on four transitions in the educational system, where particular challenges with developing and retaining students' motivation for and learning of mathematics are evident in the practice of mathematics teaching and in research. These are: Kindergarten => Primary school => Lower secondary => Upper secondary => University. For each of the transitions a group of 10-15 teachers and 2 researchers has been formed. In these groups, the teachers are teaching mathematics at grade levels before and after the transition. The groups have been working together for four consecutive school years in the project. Each year the groups have designed, tested (in the teachers' own classes) and evaluated inquiry based courses. In addition, one group has focused particularly on transitions for Sami children.

Som kompetanseprosjekt i utdanningssektoren skulle SUM bidra til kompetanseoppbygging i både praksisfeltet og forskningsmiljøet. De mer spesifikke målene med SUM var derfor: 1) å bidra til deltagernes kompetanseutvikling knyttet til undersøkende undervisning i samarbeid med forskere i matematikkdidaktikk ved UiT; 2) å bidra til økt kunnskap om undersøkende undervisning som teoretisk begrep og hvordan det kan implementeres i praksisfeltet. Vi vil her beskrive kort de viktigste effektene av prosjektet på fagmiljøet i matematikkdidaktikk ved UiT, lærerne og skolene som deltok i prosjektet, og forskningsfeltet. Forskningsmiljøet i matematikkdidaktikk: For Forskningsgruppa i Matematikkdidaktikk har prosjektet hatt en rekke betydningsfulle effekter knyttet både til objektive og formelle resultatindikatorer, og i måten forskningsgruppa, og dens deltagere, jobber med FoU-arbeid. Den mest tydelige effekten er at antall vitenskapelige publikasjoner har økt. Vitenskapelige publikasjoner varierer selvfølgelig fra år til år, men prosjektet har ført til en mer systematisk og målrettet arbeidsprosess i forskningsgruppa som igjen har gitt en økende publikasjonstrend. Dette arbeidet har f.eks. også resultert i et samarbeid med Universitetsforlaget der målet er å gi ut en vitenskapelig antologi (nivå 1) ila 2024 som kan benyttes som utgangspunkt for forskningsbasert pensumlitteratur i matematikklærerutdanningene i Norge. Andre viktige effekter som kan nevnes er at forskningsgruppa har utviklet en tydelig forskningsprofil og fokus på undersøkende matematikkundervisning, og dette har igjen ført til et sterkere forskningssamarbeid mellom forskningsgruppas medlemmer. Til sist er det også verdt å nevne at i prosjektet har økt formidlingsaktivitetene til forskningsgruppas medlemmer gjennom deltagelse på vitenskapelige konferanser og mer brukerrettede faglige aktiviteter. Prosjektets deltagere: Basert på analyser av data samlet inn før, under, og etter prosjektperioden, samt observasjoner fra utviklingsarbeidet, kan vi med stor sikkerhet si at prosjektet har ført til betydelige endringer i deltagernes atferd, praksis, og kompetanse. Deltagernes syn på, forståelse av, og bruk av undersøkende undervisning i egen praksis har økt markant - noe som også vil bli dokumentert i kommende vitenskapelige publikasjoner. Basert på intervjuer med deltagere, og skoleledere, er det også tegn til at disse endringene har spredt seg blant andre lærere og pedagoger, som ikke deltok i prosjektet, på skolene til deltagerne. Forskningsfeltet: Basert på data samlet inn i SUM har vi allerede publisert, og planlegger ytterligere, en rekke viktige vitenskapelige tekster som vil bidra til økt kunnskap om undersøkende undervisning som teoretisk begrep og hvordan forskningsbasert kunnskap kan implementeres i praksisfeltet. Denne økte forståelsen av undersøkende matematikkundervisning vil kunne bidra til økt forskningsfokus på undersøkende undervisning - både nasjonalt og internasjonalt.

The project is an ambitious four year research and developmental project with the aim of contributing to the development of and coherence in children's and students' motivation for, activities in, and learning of mathematics throughout the educational system from kindergarten to higher education. The means for achieving this aim is development of competences for inquiry based mathematics teaching and activities among the participating pedagogues and mathematics teachers. The project focuses on five transitions (from kindergarten to university) in the educational system, where particular challenges with developing and retaining students' motivation for and learning of mathematics are evident in the practice of mathematics teaching and in research. In general, at these transitions the mathematics classroom culture changes. The basic assumption behind the SUM project is that it is possible to use inquiry based mathematics teaching to develop and maintain the joy of and motivation for mathematics over the transitions, and improve the students' learning trajectories. Through collaboration between teachers and researchers it is possible to focus inquiry based activities on helping the students to overcome identified challenges in the learning of key mathematical concepts, representations and methods at each of the transitions. We have recruited several schools and kindergartens as partners, but there are still some details that have to be ironed out. For each of the transitions a group of 12 teachers (10 for the transition to university) and 2 researchers will be formed. In these groups the teachers will be teaching mathematics at three grade levels - two before and one after the transition. The group will be working together for three consecutive school years in the project. Each year the group will design, test (in the teachers' own classes) and evaluate three inquiry based courses of 5-10 lessons for each of the three grades related to the transition.