FINNUT-Forskning og innovasjon i utdanningssektoren

Hvordan kan interesse for matematikk på skolen og i høyere utdanning økes? Interesse for realfag har lenge vært et problem i norsk utdanning. For å takle denne utfordringen er det viktig å utvikle tiltak som øker interesse for matematikk og andre realfag. Tidligere forskning har vist at ulike tiltak, som personalisering, valg av eksempler og relevansintervensjoner, har en positiv effekt på interesse for realfag. Men det er også visse tiltak som er blitt brukt i matematikkundervisningen uten tilstrekkelig evidens. To av disse tiltakene er å stille spørsmål og å fortelle historier i matematikkundervisningen. Disse to tiltakene har derfor blitt undersøkt i to delprosjekter. I det første delprosjektet vil vi gjennom eksperimentelle metoder undersøke om det å stille eller lese spørsmål om matematikk kan øke studentenes interesse for faget. Det andre delprosjektet ser på effekten av å skrive eller lese fortellinger i matematikkundervisningen. Dette delprosjektet undersøker ikke bare virkningen, men også de underliggende prosessene. Vi antar at å lese og særlig å stille spørsmål vekker nysgjerrighet, da man gjerne oppdager et kunnskapshull som man ønsker å fylle. Samtidig knytter det å lese eller utvikle fortellinger rundt matematikkproblemer faget til personlige interesser. Vi måler også læring for å sikre at økt interesse ikke går på bekostning av læringsprosessen. Dette er særlig viktig etter at tidligere studier viste at oppmerksomhetsvekkende bilder kunne øke interesse, men på bekostning av læring. Prosjektet involverer også lærerstudenter, noe som er spennende da lærere ikke bare må forstå matematikk selv, men også kunne formidle den til elever på en tilgjengelig måte. Vi vil se om en bevisstgjøring rundt formidlingsprosessen kan øke både faglig og didaktisk interesse. Vi startet prosjektet i mai 2019 med en pilotstudie hvor vi testet en metode for å analysere interesse gjennom måling av ansiktsmuskler. Dessverre viste denne studien at løsning av matematikkoppgaver ikke førte til målbar interesse. Vi gjennomførte deretter to online-studier med over 1000 internasjonale studenter for å teste om det er mer interessant å lage eller lese en fortelling. Begge studiene viste at det å skrive en fortelling er mer interessant enn å lese en fortelling. I tillegg viste den andre studien at det å lese en fortelling er mer interessant enn å lese en faglig tekst om det samme. Vi har skrevet et manuskript og sendt det inn til et tidsskrift for vurdering. En annen studie med norske lærerstudenter undersøkte om det er mer interessant å skrive eller lese en tekstoppgave i matematikk. Vi sammenlignet det med en kontrollgruppe som fikk oppgaven uten kontekst. Resultatene viste at både å skrive og lese en tekstoppgave er mer interessant enn å bare løse oppgaven uten kontekst. Vi er i ferd med å skrive opp denne studien. Vi gjennomførte også to online-studier for å undersøke tiltakene lærere bruker for å øke interessen. I begge studiene fant vi at lærere bruker metoder som er enkle å bruke, men som de også syntes var interessante. Dette kan bety at visse tiltak som kan øke både interesse og læring blir underbrukt fordi de er vanskelige å iverksette. Dette er også viktig for de tiltakene vi undersøker i dette prosjektet. Vi er i ferd med å sende inn en forskningsartikkel om denne studien.

As interest in mathematics is low among students at all educational levels, it is timely to develop interventions aimed at increasing interest in mathematics. This collaborative project (UiO; HiOA, HVL) examines two new interventions to increase interest in mathematics with Norwegian student teachers; one is question asking and the other is storytelling. Both have become much advertised in science education but their empirical basis is sparse. At a theoretical level, question asking is supposed to increase situational interest because it raises awareness of knowledge gaps, thus increasing curiosity and engagement. Storytelling may increase interest because it embeds abstract principles into a meaningful and personally relevant context. For both interventions, we expect that active conditions where students ask questions or write stories are more effective to raise situational interest than passive conditions where the teacher asks questions or embeds a principle in a story. However, there are limits to cognitive capacity that may impair learning and thus counteract the positive effects on interest. We examine the effects of question asking (Subproject 1) and storytelling (Subproject 2) on both interest and learning outcomes. The first study in each subproject compares student-generated versus teacher-generated questions or stories, respectively. The second study of each subproject examines the type of questions (factual, conceptual, and control) or the type of stories (subject-specific language versus everyday language, and control). The final studies test interventions, one on question asking and another on storytelling, to translate experimental research into a higher education context. The project yields new insights into mechanisms that mediate the effects of question asking and storytelling on interest. At a practical level, these interventions will extend the range of possible interventions to increase interest in mathematics in higher education.