SUM: Coherence through inquiry based mathematics teaching

SUM (Sammenheng gjennom Undersøkende Matematikkundervisning) er et fireårig forsknings- og utviklingsprosjekt. Det overordnete temaet i SUM er sammenheng i matematikkundervisningen i skolen, og i prosjektet undersøkes dette på tre forskjellige systemiske nivåer: 1) sammenheng mellom matematikkdidaktisk forskning om undersøkende matematikkundervisning og matematikkundervisning i skolen; 2) sammenheng mellom læreres undervisningspraksis og deres forståelse for og oppfatning av utforskende matematikk og overganger i skoleløpet; 3) sammenheng i matematikkundervisningen mellom de strukturelle overgangene i skoleløpet. For hvert av de tre systemiske nivåene er sammenheng, eller koherens, konseptualisert og operasjonalisert opp mot sentrale matematikkdidaktiske problemstillinger. I nivå 1 handler det om sammenhengen mellom forskningsbasert matematikkdidaktisk teori og hvordan det kan implementeres i praksisfeltet. I nivå 2 handler det om hvordan lærere og barnehagepedagoger kan utvikle sin egen undervisningskompetanse knyttet opp mot undersøkende matematikkundervisning. I nivå 2 handler det om å implementere visse sentrale aspekter i matematikkundervisningen slik at elever opplever en viss form for sammenheng i arbeidsmåter og tankeprosesser gjennom hele skoleløpet. Målet med SUM er å bidra til utvikling av barn og unges læring i og motivasjon for matematikk gjennom hele skoleløpet, ved å integrere undersøkende matematikkundervisning fra barnehage til videregående skole. For å oppnå dette har vi lagt til rette for at lærere og pedagoger, fra barnehage til videregående skole, skal kunne utvikle sin undervisningskompetanse innen undersøkende matematikkundervisning i samarbeid med forskere i matematikkdidaktikk. Fokusområdet for prosjektet er fire overganger der det erfaringsmessig er utfordringer knyttet til elevers motivasjon og læring av matematikk: Barnehage => Småskole => Ungdomstrinn => Videregående skole => Universitet. For hver av disse overgangene har vi opprettet en gruppe på 10-15 lærere/pedagoger og to forskere. Gruppene er satt sammen slik at lærerne i gruppene underviser på klassetrinn før og etter overgangen. I tillegg er det en overgangsgruppe som særlig fokuserer på overganger og samiske barn. Gruppene har møttes tre til fem ganger i året, og deltagerne i disse gruppene har blitt fulgt over fire skoleår. Hvert av disse årene har deltakerne arbeidet sammen om å utvikle, gjennomføre og evaluere flere undersøkende undervisningsforløp.

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.