Under ”Algebra Challenge” i januar ble landets skoleelever oppfordret til å arbeide med algebra i dataspillet DragonBox, en app til iPad. Ifølge Algebra Challenge oppnådde åtte av ti elever i hver tredje klasse som deltok ”grunnleggende ferdigheter i algebra”. Elevene ved Mailand videregående skole stakk av med seieren. I over 32 timer i løpet av en uke løste hver elev på denne skolen i snitt mer enn 4000 ligninger hver. Konkurranser som Algebra Challenge er viktige og bra. De skaper oppmerksomhet om norsk skole, og de bidrar til at elever som vanligvis opplever algebra som krevende og vanskelig kan få en annen læringsopplevelse. Men bidrar et slikt digitalt læremiddel til et bedre læringsutbytte for elevene? Hva skjer om vi lar elever fra samme stor-klasse, med samme lærer bruke to ulike digitale læremidler?
Ark og app i klasserom
I fjor høst, tre måneder før Algebra Challenge, gjennomførte vi i forskningsprosjektet ”Ark&App” en to uker lang undersøkelse om digitale læremidler på 8. trinn på en ungdomsskole på Østlandet. Totalt 75 elever deltok, og alle fikk den samme plenumsundervisningen av samme lærer. Innimellom plenumsundervisningen brukte halvparten et digitalt læremiddel for tradisjonell løsning av algebraoppgaver som heter Kikora. Den andre halvparten arbeidet med DragonBox, slik elever over hele landet gjorde noen måneder senere i Algebra Challenge. Med et slikt oppsett kunne vi skille de digitale læremidlene med hensyn til hvilken effekt de hadde på elevenes engasjement og læringsutbytte. Vi undersøkte også databruken og samtalene elevene i mellom og mellom læreren og elevene mens de brukte de to ulike digitale læremidlene.
Denne undersøkelsen er en del av et større prosjekt, på oppdrag for Utdanningsdirektoratet (”Ark&App” 2013–2015) der 15 universitetsforskere gjennomfører tilsammen 12 studier i matematikk, naturfag, samfunnsfag og engelsk på barne- og ungdomsskoletrinnet og første år i videregående skole. Vi er spesielt opptatt av hvordan ulike læremidler bidrar til engasjement i klasserommet, og hvordan papirbaserte og digitale læremidler påvirker samhandlingen som skjer mellom lærerne og elevene i undervisningsforløpet. I matematikkstudiet gikk halvparten av tiden med til at elevene arbeidet i par med Kikora (på skolens bærbare maskiner) og DragonBox (på iPad). Vi observerte at lærer og elever opplevde DragonBox som mer engasjerende enn Kikora. I tillegg hadde elever som brukte DragonBox mer tid til disposisjon enn elevene som brukte Kikora, av den enkle grunn at det er mye raskere å starte opp en iPad enn skolens bærbare PC’er.
DragonBox-elevene svakest
Det var noe overraskende å se at Kikora-elevene fikk bedre resultater enn DragonBox-elevene på prøven vi ga etterpå, særlig fordi Kikora-elevene fikk minst tid til å jobbe med algebra. Analysene av prøvene før og etter læringsopplegget og bruken av hjelpemidlene gir klare indikasjoner på at elevene som brukte Kikora hadde klart bedre læringsutbytte enn de som brukte DragonBox.
Det kan være flere forklaringer på dette. Analysene av samtalene mellom elever og læreren viser at elever i liten grad beskriver oppgavene i DragonBox med matematiske begreper. Flere episoder der læreren forsøker å hjelpe elevene med spillet viser at han som fagperson ikke gjenfinner et matematisk språk for problemløsning i møte med DragonBox sine uortodokse symboler og tegn. I Kikora derimot brukes et matematisk språk og formelle metoder som læreren og elevene er kjent med, og som kan plukkes opp og relateres til læremidlet i veiledningen av elevene når de står fast i sin oppgaveløsning.
Læringsspill og læringsutbytte
Mange programvareutviklere er optimister når det gjelder bruk av spill for å øke læringsutbyttet i skolen. Engasjementet hos elevene var også tydelig i denne studien, og bruken av læringsspillet ble en variasjon som brøt med vanlige timer for lærer og elever.
Denne casestudien i ”Ark&App” viser imidlertid at det er krevende å introdusere språk og operasjoner som klart bryter med etablert praksis i skolen. På tross av at avvekslingen kan virke engasjerende, kan det gå på bekostning av elevenes muligheter til å tilegne seg de kompetansene de måles på ved prøver og tentamen. Å legge til en ny logikk og et nytt symbolspråk, slik læringsspill ofte gjør, skaper ekstra arbeid for elevene. Antagelsen om at man kan gå via et fantasispråk til et formelt språk som det matematiske for å oppnå større læringsutbytte, har lite støtte i forskningen. Resultatene fra vår studie viser også at en slik overføring er problematisk.
Før og etter-testen i denne studien bygger på de kompetanse- og læringsmål for elevene som finnes i norsk skole. Disse målene utgjør skolens samfunnsmandat. Vi bør etterstrebe og skape en variert undervisning i alle fag og på alle trinn i norsk skole. Både papirbaserte og digitale læremidler er viktige i denne utviklingen. Og matematikk er et eksempel på et fag der mer variasjon er tiltrengt. Vi må imidlertid ha et kritisk blikk på forskjellen mellom engasjement og læring. Det er derfor helt nødvendig med mer kunnskap om på hvilke måter og i hvilken grad ulike forskjellige digitale læremidler bidrar til et bedre læringsutbytte for elevene. Det er slik forskningsbasert kunnskap som må ligge til grunn når fremtidens digitale læremidler skal skapes, og ikke minst ved innkjøp av digitale læremidler til dagens elever. Digitale læremidler kan være en stor ressurs i undervisningen, men det betyr ikke at alle spill gir det læringsutbyttet skolen måler.