tisdag 27 december 2011

Formativ bedömning av en laborationsrapport

Tidigare har jag låtit eleverna skriva någon form av redogörelse efter i stort sett varje laborationstillfälle. Dessa rapporter har varit av mycket skiftande kvalitet och det har varit svårt att få eleverna att skriva riktigt bra rapporter. Därför bestämde jag mig i höstas för att jobba mer formativt med detta moment i fysiken.

Gröna Lund
I september 2011 deltog 3 av mina klasser från naturprogrammet i Fysik på GRÖNA LUND. Detta är en fysikdag som arrangeras i samarbete mellan Gröna Lund och Nationellt Resurscentrum för Fysik där syftet är att väcka intresse för och verklighetsförankra fysiken. Mina elever fick i uppgift att ta reda på vilken hastighet attraktionen fritt fall kommer upp i med hjälp av två olika oberoende metoder och sedan jämföra och värdera resultaten.

Planering
Innan besöket planerade eleverna hur de skulle gå till väga för att mäta och beräkna hastigheten. Till sin hjälp på Gröna Lund skulle de ha en linjal (1m) och ett stoppur. De fick även titta på den matris som jag skulle komma att använda för att bedöma deras arbete.


Bilden visar bedömningsmatrisen

Formativ bedömning

Innan eleverna började skriva sina rapporter gick vi igenom hur man behandlar mätdata och vad en laborationsrapport ska innehålla. Sedan bestämde vi ett datum när deras rapporter skulle vara inlämnade. Tanken var att eleverna skulle få feedback på ett första utkast och sedan få ca två veckor på sig att förbättra rapporterna. Det andra datumet var en deadline. Lämnade man inte in en förbättrad rapport innan detta datum gällde den första bedömningen. I och med detta blev min första bedömning rent formativ - den styrde hur eleverna sedan arbetade vidare med sina utkast.


Bilden visar ett utdrag ur en elevs första utkast

I stort sett alla elever tog chansen att jobba vidare med sina rapporter när de visste vad som behövde göras för att den skulle bli ännu bättre. Nu var det även uppenbart att tillgången till bedömningsmatrisen styrde det fortsatta arbetet.


Bilden visar samma avsnitt vid andra inlämningstillfället

De första utkasten som lämnades in liknade de rapporter som eleverna tidigare skrev i samband med laborationer. Även då brukade jag skriva kommentarer om hur de kunde förbättra sina redogörelser till nästa gång, men det var först när de fick chansen att jobba vidare med samma rapport som den förbättringen också skedde. De färdiga rapporterna var av en helt annan kvalitet än vad eleverna tidigare åstadkommit.

Personliga tankar
När jag läser det jag skrivit känns det så banalt på något sätt. Det är väl självklart att eleverna presterar på en högre nivå när de får feedback på och chans att förbättra det de gjort. Det gör att jag blir osäker och tänker att alla andra redan jobbar på det här sättet. Gör de det? Är det bara jag som har missat det här och nu levererar en riktigt hästspark genom en av skolans mest vidöppna dörrar? Hur det än är med den saken kan jag konstatera att jag har lärt mig något nytt genom att stanna upp och jobba vidare med elevernas resultat istället för att direkt bokföra dem och gå vidare med nya uppgifter.

söndag 4 december 2011

En filmad fysiklektion

Pedagog Stockholm är en webbplats som Utbildningsförvaltningen i Stockholm har skapat för att sprida det som är på gång inom skolområdet. Tanken är att man som lärare ska få reda på aktuella kurser, seminarier, utvecklingsprojekt och reformer. Men man dokumenterar även saker som händer på enskilda skolor för att inspirera andra lärare. För ett par veckor sedan filmade Pelle från Pedagog Stockholm en av mina lektioner i fysik då jag använder ett digitalt responssystem. Så här såg det ut:

fredag 18 november 2011

Smartboard och hemsida som inkluderande verktyg

När jag läste matematik på universitet satt jag på långa föreläsningar där läraren fyllde whiteboarden flera gånger om med figurer, symboler och siffror. Att förstå allt som gicks igenom var det inte tal om. Istället handlade det om att att hinna skriva av det som läraren skrev på tavlan och sedan gå hem och processa det nedtecknade i lugn och ro. Någon gång prövade jag att strunta i att anteckna och bara försöka hänga med. Men jag insåg att anteckningar från lektionen var ett nödvändigt komplement till boken.

Även om jag som gymnasielärare inte skriver lika mycket på tavlan under mina lektioner, så är matematik ett ämne där det är svårt att lyssna, diskutera, anteckna och samtidigt hänga med och förstå. Ett sätt att lösa detta kan vara att dela ut lektionsanteckningar i förväg. Men problemet är att slutresultatet på tavlan sällan ser ut som man planerat i förväg. Elevernas frågor under lektionen styr helt enkelt vad som i slutändan skrivs på tavlan. För att underlätta för mina elever använder jag därför en Smartboard, allt som antecknas på denna kan nämligen sparas och distribueras i t.ex. PDF-format:


Bilden visar hur man sparar anteckningar gjorda på Smartboarden

Dessa anteckningar kan skrivas ut i pappersformat eller mejlas till eleverna. Själv har jag valt att spara anteckningarna i bildformat och publicera dem på en egen hemsida:


Bilden visar hemsidan där alla lektionsanteckningar sparas

Eftersom anteckningarna finns tillgänliga på internet en kort stund efter lektionen kan eleverna koncentrera sig på att hänga med och delta i de matematiska resonemangen.

Hur mycket använder eleverna sidan?
Jag använder Google sites för att göra min hemsida. Det är en gratistjänst till vilken det finns ett analysverktyg, Google analytics, som gör att jag kan se i vilken utsträckning eleverna besöker sidan:





Bilden visar statistik över antalet besök under en månad

Antalet besök varierar men statistiken visar att sidan i genomsnitt har 10 besök om dagen och att den genomsnittliga tiden för ett besök är drygt 30 minuter. Flest besök har sidan dagarna innan prov. En del elever skriver till och med ut anteckningarna och använder dem som ett komplement till boken när de repeterar inför prov.

Elever med läs- och skrivsvårigheter
För elever med läs- och skrivsvårigheter kan det vara särskilt svårt att både lyssna på läraren, titta på tavlan och samtidigt anteckna. En kompenserande åtgärd för dessa elever, som annars riskerar att exkluderas, är att de får lektionsanteckningar utskrivna. Med en Smartboard och en hemsida löser man detta på ett smidigt sätt.

Alla tjänar på det
Även om det är elever med läs- och skrivsvårigheter som kanske tjänar mest på att inte behöva anteckna finns det fler vinster med detta förfarande; elever som är frånvarande får information om vad vi gjort på lektionen och dessutom tillgång till alla anteckningar. Även föräldrar får insyn i vad som händer på matematiklektionerna. Till detta kommer möjligheten för mig som lärare att på ett enkelt sätt repetera det vi pratade om under föregående lektion - vi tittar på hemsidan. Alla tjänar på det.

måndag 31 oktober 2011

Youtube och formativ bedömning i fysik

Fysik - en massa formler
Många elever upplever att fysik bara handlar om en massa formler och räknande. På ett sätt kan man hålla med om det. Tittar man i en lärobok i fysik så är det lätt att uppfatta ämnet på just det sättet. Ett typiskt sätt att låta elever jobba med fysik är dessutom att de löser uppgifter av typen:
  • En luftmassa med volymen 1200 m3, trycket 101,1 kPa och temperaturen 15 grader C rör sig vertikalt uppåt. Trycket sjunker till 80,0 kPa, och temperaturen sjunker till -3,0 grader C. Beräkna den nya volymen för luftmassan.
Uppgiften är hämtad från en av de mest använda läroböckerna i fysik på gymnasiet. Problemet med den här typen av uppgifter, förutom att de är tråkiga, är att de knappast hjälper eleverna att förstå innebörden av och sambanden mellan fysikens begrepp. Har man en formelsamling och den minsta känsla för algebra kan man lätt lösa problemet utan att ha en aning om vad man egentligen har beräknat. Det enda som blir intressant är om man får "rätt svar" i förhållande till lärobokens facit. Så även om det är viktigt att jobba med och lösa bokens uppgifter så är det i sig ingen garanti för att eleverna förstår vad de gör. Här erbjuder Youtube en aldrig sinande källa med filmer som kan vara ett intressant komplement.

Hur kommer det sig att tunnan imploderar?



Det är ett intressant problem ur flera aspekter. Till att börja med framkallar filmen i sig spontana frågor. Det första man undrar efter att ha sett filmen är varför tunnan knycklas ihop. Vidare får man ingen mer information än det man ser med egna ögon. Inga mätetal eller annat som kan ge ledtrådar till vilken formel som är lämplig att använda. Istället består problemet i att välja en ansats (energiprincipen, jämvikt, F=ma etc.) som man tror kan förklara skeendet. Just detta är något som elever behöver träna på. Många efterfrågar "siffror" för att kunna "räkna ut" vad som händer med tunnan och har då ingen aning om vad de ska göra när den informationen saknas. De har uppfattningen att formler är något man använder när man har siffror.

Formativ bedömning
En fördel med bokens räkneuppgifter är att de är lätta att bedöma. Eleven kan på ett snabbt sätt få återkoppling på om de har tänkt rätt genom att titta i bokens facit. Däremot är det svårt att använda sig av formativ bedömning när eleverna löser problem av bokens karaktär. Till detta fungerar dock Youtubeproblem alldeles utmärkt. Viktigt är då att visa för eleverna både vilka förmågor de ska utveckla och hur det kommer att bedömas när de förklarar vad som händer i filmen. Vill man nå ett högt betyg räcker det inte att säga att: "tunnan knycklas ihop för att trycket i tunnan sjunker när den stoppas i vattnet", även om det också stämmer. Vid bedömning av elevernas lösningar har jag använt mig av följande matris (klicka på bilden):


Bilden visar en matris för bedömning av problemlösning i fysik

Min erfarenhet är att så länge man är tydlig med bedömningen är eleverna villiga att prova nytt. Och förutom att matrisen visar bedömningskriterier så ger den mig en möjlighet att i detalj kunna peka på förbättringsområden. Till exempel är det inte alls så lätt att helt korrekt beskriva ett problem som man läst eller sett på film med en bild. Men detta i sig är en förmåga, att hoppa mellan olika representationsformer, som är viktig att öva på. Men det räcker inte med att ge eleverna en matris för att de ska veta hur de ska gå tillväga. Man måste också visa konkreta exempel på hur en lösning kan se ut.

Ett exempel på en "Excellent" lösning

Bilden visar en förklaring till Youtubefilmen ovan

Min bestämda uppfattning är att en elev inte kan prestera en lösning av det här slaget om hon inte vet vad hon gör. En räkneuppgift av bokens karaktär kan man däremot lösa utan att veta vad man gör - "trixa" lite med formler så trillar svaret ut. Matrisen erbjuder dessutom en struktur för hur man kan gå tillväga när man resonerar sig fram till en förklaring av ett fysikalsikt problem.

lördag 29 oktober 2011

Youtube - to teach is to learn twice

Så här kan det sluta om man som fysiklärare släpper lite på kontrollen och låter elevernas kreativitet få fritt spelrum:

En fysikalisk musikal



Som ny lärare för 10 år sedan lade jag ner extremt mycket tid på att försöka komma på hur jag för eleverna skulle förklara begrepp och samband i matematik och fysik. Det ledde till att jag kunde stå hela lektioner och göra spännande demonstrationer och i detalj förklara hur saker och ting hängde ihop. Efter ett tag blev jag bra på det och eleverna bekräftade också detta med kommentarer som: "du förklarar så man förstår" och "du gör det mycket bättre än boken". Men trots mina ansträngningar gick det inte så bra för eleverna på prov. Visserligen lärde sig många att använda rätt formel vid rätt tillfälle, men när frågorna handlade om fundamentala fysikaliska fenomen gick det inget vidare. Många kunde räkna på Arkimedes princip men få kunde använda den för att förklara hur en stor finlandsfärja kan flyta.

I kursplanen till fysik A är två av målen att eleverna ska
  • kunna delta i planering och genomförande av enkla experimentella undersökningar samt muntligt och skriftligt redovisa och tolka resultaten
  • kunna föra resonemang kring fysikaliska storheter, begrepp och modeller
Man skulle kunna säga att båda målen pekar på det faktum att man lär sig mer när man förklarar än när man lyssnar. I skolan leder det till paradoxen att läraren lär sig mest - hon är den som undervisar och förklarar. En slutsats man kan dra är att om man får eleverna att börja förklara fenomen så når de också en djupare förståelse av dem.

Förra veckan skulle vi börja jobba med elektricitet. Den klassiska inledningen på detta område är att läraren gnider en plaststav mot ett kattskinn och sedan visar hur staven kan attrahera allt från aluminiumburkar till såpbubblor. Det är ett spännande fenomen som alltid väcker elevernas nyfikenhet; då är det så frestande att börja förklara. Men det sorgliga är att hur pedagogiskt en lärare än förklarar så är det väldigt få elever som kan ge ett tillfredsställande svar när man senare ber dem förklara samma fenomen. I ljuset av detta har jag försökt hitta arbetsformer där eleverna själva söker svar och formulerar förklaringar. Men det är först när jag har börjat använda Youtube som det har fungerat som jag har tänkt.

Stumfilm


Efter en kort genomgång om laborationens syfte och mål delade jag upp eleverna så att det i varje grupp fanns någon med en smartphone. Därefter fick varje grupp material för att undersöka fenomenet elektrisk laddning. Om det är enkla experiment behöver man ofta inte ge några instruktioner om vad de ska göra. Får de en kam och en hög malda pepparkorn listar de ut resten själva. Istället var jag tydlig med att de skulle filma experimentet, ge en förklaring till fenomenet i filmen och sedan publicera resultatet på Youtube. I övrigt visade jag bara vilka begrepp som jag ville att de skulle använda sig av och vilka sidor i boken som handlade om elektrisk laddning. Märk väl att detta var det första tillfället som vi jobbade med detta område. Dagen efter laborationen skickade eleverna länkar till sina alster på Youtube:

Bloopers


Intressant är att det här upplägget kan tilltala andra elever än de som vanligtvis märks mest på fysiklektionerna. Nu menar jag inte att eleverna ska filma allt de gör, men det är en intressant variation på det så vanliga arbetet med "i-slutet-av-kapitlet"-uppgifterna. Dessutom kan man se på antalet visningar som elevernas filmer har på Youtube att det de gör i fysiken uppmärksammas av andra.

Filmerna är roliga men de är bara verktyg för att nå det egentliga syftet - att eleverna undervisar och därmed lär sig mer. Och en stor del av tiden ägnade eleverna åt att formulera förklaringar till sina experiment. De vände och vred på olika storheter och begrepp för att i filmerna ge korrekta förklaringar. Målet är att eleverna inte bara ska kunna upprepa fysikens lagar och lösa lärobokens standarduppgifter, de ska även förstå lagarnas betydelse och kunna tillämpa dem i både vardagliga och vetenskapliga sammanhang.

onsdag 12 oktober 2011

Fler händer i luften

Vad är det som gör att det alltid är samma tre personer som alltid räcker upp handen för att besvara mina muntliga frågor? Jag vill ju att alla som kan, för det är många fler, ska få möjligheten att visa det. En oväntad effekt när jag har använt responsenheterna är att just det har skett - det är fler händer i luften.

Under den senaste lektionen ställde jag med jämna mellanrum ett antal förberedda frågor mitt i genomgången. Frågorna syntes skriftligt på Smartboarden och skulle besvaras av eleverna med hjälp av responsenheterna. Min egentliga tanke var att undersöka elevernas förförståelse och anpassa genomgången efter det. Dessutom ville jag hela tiden kolla om alla hängde med. Efter en kort genomgång av "formler" fick eleverna en fråga som handlade om sambandet mellan samtalskostnad och samtalslängd när man pratar i mobilen.


Diagrammet visar att alla kunde beräkna det rätta svaret (3 minuter).

När jag såg att alla hade lämnat svar stoppade jag frågan. Det innebär att eleverna direkt får feedback på sina enheter om deras svar är rätt eller fel. Och jag tror att det var just den här bekräftelsen på om man "tänkt rätt" som gjorde att så många elever vågade räcka upp handen när jag ställde frågan om hur de hade tänkt. Från att som tidigare ha tre händer i luften hade jag nu 23 att välja mellan.

När det gäller mitt egentliga syfte med att spränga in kontrollfrågor i genomgången så fungerade det alldeles utmärkt. Det var flera moment där jag såg att alla redan kunde vilket gjorde att jag direkt gick vidare till mer komplicerade samband.


Här söks ett samband mellan variablerna a och b.

I programmet som styr Smartboarden kan man sätta för luckor för cellerna och låta eleverna gissa vilket tal som döljer sig bakom varje lucka. När eleverna gissat trycker man på luckan, som då försvinner och talet visar sig. Det här är något som väcker ett enormt engagemang. När den sista luckan återstod fick eleverna försöka lista ut vilket tal som döljde sig och sedan svara med sina responsenheter. Precis som tidigare var alla väldigt engagerade eftersom de visste att de skulle få en direkt respons på sitt svar. Och eftersom de fick en bekräftelse på att de tänkt rätt var det många som nu ville berätta hur de gick till väga - många händer i luften.

onsdag 28 september 2011

Kvalitativa svar och direkt återkoppling

Något som skiljer SMART Response XE från många andra mentometrar är att eleverna inte bara kan svara på flervalsfrågor utan även ge kvalitativa svar, t.ex matematiska uttryck. Det innebär att man exempelvis kan be eleverna faktorisera ett uttryck utan att ge någon ledtråd i form av svarsalternativ.


Bilden visar en fråga som eleverna ska ge ett kvalitativt svar på


Tidigare har eleverna fått jobba 2 och 2 innan de avkrävts svar med hjälp av responsenheterna. Men den här gången skulle de jobba enskilt med 10 frågor. Frågorna fick de på ett papper och reponsenheterna fungerar så att eleven själv kan bläddra mellan de olika frågorna och välja att svara i sin egen takt. Programmet (Notebook) ger mig som lärare en översikt i realtid där jag hela tiden ser hur många elever som svarat på respektive fråga.


Den gröna andelen visar hur många som svarat på respektive fråga.

Mitt motiv till att eleverna den här gången skulle jobba enskilt var dels att jag skulle få en översikt över klassens aktuella kunskapsnivå och dels ge eleverna en individuell återkoppling på hur det går. Det här är förstås inget nytt utan kan väl närmast liknas vid ett diagnostiskt prov. Men jag ville se vad den direkta responsen till eleverna leder till.

När jag såg att alla eleverna var klara stoppade jag provet. Några sekunder senare kunde alla elever direkt se hur många rätt de haft. En intressant effekt blev att eleverna genast satte igång och fråga varandra om uppgifter som de gjort fel på. Att det fanns en del att diskutera visar bilden nedan.


Alla olika svarsalternativ som eleverna gav på fråga 4.

När spridningen på svaren ser ut som på fråga 4 visar det inte bara behovet av att gå igenom frågan noga, utan den tar även kål på myten att "alla andra kan utom jag". Kanske är det just det som gör att den här statistiken är så intressant för eleverna.

Ett självrättande test av det här slaget tar ungefär 20 minuter att skapa i Notebook och att det är tidsbesparande när det gäller rättning och uppföljning är ju knappast något att argumentera om. Och när man som jag har 32 elever i klassen så är det ett utmärkt sätt att fortlöpande följa och ge feedback på elevernas individuella utveckling, utan att drunkna i rättningsarbete.

Men trots att det går fort att skapa test som detta och att det sedan ger både mig och eleverna direkt information om kunskapsläget i klassen tror jag att responssystemet ska användas mycket sparsamt på detta sätt. Jag inser ju så klart fördelarna med att ha täta kunskapskontroller men tycker ändå att det är långt mer intressant att se hur systemet har bidragit till att skapa diskussioner.

Just det har uppstått när eleverna fått möjlighet att i grupp diskutera frågorna innan de svarat. Jag antar att det faktum att alla ska lämna ett eget svar är det som gör att man känner behov av att jämföra sina tankar med andra. Men något som då slagit mig är att inte ställa för många frågor innan man gör en uppföljning. Det kan till och med vara så att en fråga är tillräckligt. Störst har effekten blivit när eleverna har fått en fråga, svarat enskilt med responsenheterna, och sedan tittat på statistiken över svaren. Det har lett till spännande diskussioner där eleverna har vänt och vridit på problemet och försökt argumentera för sin ståndpunkt. Och tro mig, effekten är betydligt starkare än vid vanlig handuppräckning eller användande av gröna och röda lappar för att visa hur man tänker.

söndag 25 september 2011

Jag har ljugit!

På fredagens lektion i fysik fick en klass ta ställning till ett påstående som knyter an till det moment som vi just nu jobbar med - Arkimedes princip. Eleverna fick en kort stunds betänketid under vilken de fick prata med varandra. Men eftersom vi pratat om just detta fenomen lektionen innan, där jag berättat hur det förhöll sig, så kunde alla svara utan problem. Alla valde samma alternativ.


Bilden visar påståendet och statistik över elvernas svar.

Glädjande nog kom alla ihåg det jag hade sagt om saken och svarade uppenbarligen därefter. Men problemet är att mitt påstående och elevernas svar inte stämmer. Det rätta svaret är nej. Det är för de allra flesta väl bekant att man utan problem kan bära en stor person så länge han finns i vatten. Men på land kan samma person vara omöjlig att lyfta. Det här illustrerar att alla föremål som befinner sig i vatten upplever en lyftkraft från vattnet. I samband med detta och i anlutning till min teoretiska härledning av detta fenomen frågade en elev om detta även gällde föremål som ligger på botten av en sjö. Det var först efter lektionen som jag kom på att jag hade svarat fel. Tvärsäkert hade jag hävdat att det inte spelar någon roll om t.ex. en sten befinner sig en bit ifrån eller ligger på botten; så länge den är i vatten upplever den samma lyftkraft. Men det finns enkla experiment som visar att det inte alltid stämmer.

Till saken hör att detta inte var medvetet från min sida trots att jag tidigare skrivit om lärarens inflytande över elevernas uppfattningar, vilket är mycket olyckligt om det läraren hävdar inte stämmer (HÄR). Detta var något som vi hade diskuterat i klassen under en tidigare lektion. Då påtalade jag att i fysik ska man inte köpa något som man inte sett med egna ögon i ett experiment. Ändå gick både jag och elverna i fällan och köpte det som läraren (jag) sa utan att kräva en experimentell bekräftelse.

fredag 23 september 2011

Allt du visar kan komma att användas tilll din fördel

Det är lätt att tänka att ett responssystem som SmartResponseXE framför allt ska används till att kontrollera om eleverna har förstått det som läraren gått igenom. Och utan tvekan kan man använda systemet på det sättet. Men det finns andra, mer intressanta, användningsområden.

Ett par fredagar i rad har jag på matematiken låtit eleverna genomföra ett quiz bestående av ett antal påstånden som knyter an till det vi jobbat med under veckan. Så fort en elev svarar med hjälp av sin responsenhet dokumenteras svaret i ett formulär, vilket innebär att jag hela tiden kan följa den enkilda elevens kunskapsutveckling. Utan tvekan är detta information som är viktig för mig som lärare. Vid betygsättning kommer jag att ha mycket information om varje elev.


Bilden visar hur programvaran sammanställer elevresultat.

Men jag tror att den stora vinsten ligger på ett helt annat plan; innan eventuell kunskapskontroll. Responssystemet kan användas som ett pedagogiskt verktyg för att skapa en elevaktiv miljö. Även om det ibland är nödvändigt att i föreläsningsform gå igenom vissa moment kommer eleverna ihåg rätt lite av det som läraren går igenom på detta sätt. Det som elever verkligen lägger på minnet är sådant som de själva har haft möjlighet att bearbeta aktivt, t.ex i diskussioner med varandra. Och det är här responssytemet kommer in.

Även tidigare har jag försökt att konstruera frågor som syftat till att skapa diskussion och i förlängningen leda till att eleverna lär sig ämnet. Men aldrig tidigare har jag varit med om det engagemang som eleverna visar när de ska diskutera och svara på frågor med hjälp av responsenheterna. Även om eleverna ska svara enskilt får de en liten stund på sig att diskutera varje påstående och det verkar som att det faktum att de knappar in sina svar svar på "dosan" gör att behovet av att diskutera med varandra ökar. Precis det som jag är ute efter med quizet. Att de får en direkt återkoppling på om de tänkt rätt (en sammanställning av resultatet visas på de individuella responsenheterna) spelar förmodligen också roll för den ökade motivationen. Responssystemet öppnar helt enkelt upp möjligheter att skapa en mer elevaktiv undervisning.

Detta till trots tror jag att det är viktigt att diskutera med eleverna hur all den information som jag ändå får om deras kunskaper i slutändan ska värderas. Den här frågan ställdes också av eleverna redan vid andra tillfället som vi använde responssystemet. Vid betygsättning ska läraren ta hänsyn till all tillgänglig information om elevernas kunskaper. Men vad många elever inte vet är att allt som de visar kan komma att användas till deras fördel; det omvända gäller dock inte. Det innebär att jag måste ta hänsyn till deras resultat vid dessa quiz - men bara det som de visar att de kan. Om en elev däremot får låga resultat innebär det att de behöver öva mer och visa att de kan vid något senare tillfälle. En annan positiv effekt av dessa individuella sammanställningar är att jag tidigt under kursens gång upptäckt väldigt duktiga men tysta elever.

Övergripande resultat
Ett quiz av den här typen ger mig som lärare snabbt information om vilka områden som vi måste jobba mer med. Sammanstälningen över klassens övergripande resultat på fredagens quiz visade att många hade problem med t.ex. indexserier (fråga 14). Så om du är min elev och läser det här vet du vad vi ska jobba med nästa lektion.


Bilden visar det övergripande resultatet.

fredag 16 september 2011

En tänkvärd lektion i demokratisk fysik

Under fredagens lektion i fysik gick det upp för mig vilken makt man som lärare kan ha över elevernas tankar. Min ursprungstanke med lektionsupplägget var att både jag och eleverna, genom att använda responssystemet, skulle få en bild av hur deras föreställningar om ett fenomen kan förändras under en lektion. Men en elev ställde en fråga som fick mig att häpna över vilket enormt inflytande vi lärare kan ha över elevernas föreställningar.

Under föregående lektion hade eleverna gjort en laboration för att hitta sambandet mellan vattentrycket (det man känner i öronen när man dyker) och vattendjupet. Detta samband går även att härleda teoretiskt och kallas för Pascals lag och innbär att vattentrycket ökar om vattendjupet ökar.


Bild från laborationen

Utan att antyda kopplingen till Pascals lag fick eleverna nu en fråga som de enskilt skulle besvara med hjälp av responsenheterna. Fördelingen av elevernas svar finns med som ett cirkeldiagram på bilden.



Frågan och diagram som visar elevernas svar


Som diagrammet visar trodde de allra flesta (62% av 28 st) att inget skulle hända med vågens utslag när fingret sticks ner i vattnet. 33% trodde dock att vågen skulle visa mer. I det här läget hade vi inte provat i verkligheten vad som skulle hända.


Nu fick eleverna vända sig till den som satt närmast och diskutera frågan under en minut. Därefter fick de enskilt besvara samma fråga igen.



Svarsfördelningen efter elevdiskussionen



Diagrammet visar att efter elevernas diskussion så var det fler som trodde att vågens utslag inte skulle förändras när fingret sticks ner i vattnet (82%). En tolkning är att de som tidigare valde alternativ B helt enkelt påverkade sina klasskamrater till att ändra åsikt. Nu var det bara 14% som trodde att vågens utslag skulle öka - vilket är det som kommer att hända! Flera av eleverna hade alltså övertalats av sina kamrater att inta en felaktig ståndpunkt. Diagrammen över elevsvaren var i det här läget inte synliga för eleverna.

När eleverna hade besvarat frågan en andra gång började jag som lärare nu argumentera för vad jag trodde skulle hända med vågens utslag. Här använde jag Pascals lag, som eleverna var bekanta med, för att teoretiskt förutsäga utfallet. Pascals lag förutsäger att tryckkraften på glasets botten ökar när vattenytan i glaset höjs, vilket är vad som händer när ett finger sticks ner i vattnet. Slutsatsen enligt denna argumentation är att vågens utlsag ökar. När jag slutfört denna argumentation lät jag eleverna för tredje gången besvara samma fråga.


Elevsvaren efter mitt resonemang. OBS! Färgkodningen har ändrats.

Efter mitt resonemang förändrades elevernas uppfattning radikalt. Andelen elever som trodde att vågens utslag skulle öka (alternativ C, nu lila i dagrammet) förändrades från 14% till 71%. Även om jag var en smula besviken över att 28% inte köpte mitt resonemang tyckte jag ändå att jag nått en bra bit på vägen mot att lära eleverna använda Pascals lag för att lösa problem.

Nu ville eleverna titta på fördelningen av svaren i alla tre frågorna. Det var då som min ursprungstanke med denna statistik tog en oväntad vändning. Jag hade från början tänkt illustrera vad som händer med deras uppfattning om ett specifikt problem i fysik under en lektion. Men en elev räckte upp handen och sa: "Tänk om du ljuger! Tänk om ditt resonemang med Pascals lag inte stämmer. Då har du ju fått nästan alla i klassen att ändra åsikt till något som är fel." Nu startade en dikussion i klassen om hur man som elev påverkas av dels sina klasskamrater och dels av läraren. Diagrammet i frågade 3 visade vilket enormt inflytande läraren kan ha över elevernas uppfattningar. Insikten vi landade i var att en väl argumenterande lärare kan plantera i stort sett vilka uppfattningar som helst hos sina elever.

I ett försök att vinna över de återstående 28% på min sida gjorde jag nu det man gör i fysik - utför experimentet. För att alla skulle se vad som hände lät jag en webkamera filma vågen och glaset. Filmen projicerades på stor duk.


Vattenglaset på vågen. Webkameran syns till vänster.

Alla kunde nu se att vågen visade mer när fingret stacks ner i glaset. Än en gång fick eleverna besvara samma fråga.


Elevernas svar när de sett experimentet

Efter att ha sett experimentet i verkligheten var det nu 89% av eleverna som trodde på det de såg. De 10% (3 personer) som inte köpte det de sett på stora duken hade lagt märke till att det fanns en fördröjning på några sekunder i bildöverföringen och hävdade då att det kan ha varit förinspelat. Och vem vet?

För egen del blev denna lektion något av ett uppvaknande. Även om jag alltid hoppats att det jag säger ska få fäste hos eleverna har jag aldrig betraktat lärarrollen ur det perspektiv som den här eleven gjorde. Vi lärare kan uppenbarligen påverka elevers åsikter och föreställningar långt mer än jag tidigare anat.

onsdag 14 september 2011

Peer instruction med direkt återkoppling

I den första kursen i matematik på gymnasiet finns det många moment som eleverna redan är mer eller mindre bekanta med. Ofta finns det då elever som redan kan det man vill gå igenom. Skillnaden mellan förändring i procent och procentenheter är ett sådant område. Inspirerad av det sätt på vilket professor Eric Mazur (Harvard University) undervisar i fysik lät jag eleverna enskilt besvara en fråga om procent och procentenheter; detta innan vi pratat om skillnaden dem emellan. Som bilden nedan visar var det en stor del av klassen som kunde detta (alternativ B och C är korrekta) - men inte alla!


Bilden visar frågan och fördelningen av elevernas svar mellan de olika alternativen.



När Smartboarden visade att alla eleverna hade svarat med hjälp av sina responsenheter lät jag dem diskutera frågan 2 och 2 under en minut. Därefter fick de exakt samma fråga igen. Som bilden visar kunde alla nu.



Bilden visar resultatet av samma fråga efter elevernas diskussionen.


Alldeles uppenbart var det så att de som kunde hade lärt sina klasskamrater hur man skulle göra. För att ytterligare befästa skillnaden mellan procent och procentenheter lyfte vi upp frågan i en kort klassrumsdiskussion där jag på tavlan antecknade elevernas tankar (längst ner på den sista bilden).

HÄR kan man läsa mer om Eric Mazur och tankar bakom detta arbetssätt.

onsdag 7 september 2011

Överväldigad

Måste säga att jag gick omkring i ett rus i eftermiddags. Kunde aldrig i min vildaste fantasi föreställa mig den entusiasm som eleverna visade när de fick varsin responsenhet i handen. Flera elever sa att det var den roligaste lektionen på länge - en lektion i matematik. Det märkliga är att varken lektionens innehåll eller utformning var särskilt märkvärdig, skillnaden var den lilla teknikprylen.



Varje elev fick ett ID-nummer som de använde för att logga in på sin enhet. De hälsades då välkommen med ett personligt meddelande i displayen och var sedan redo att besvara frågorna som jag förberett. För att avdramatisera det hela fick de jobba 2&2, men alla skulle ändå lämna ett personligt svar med sin egen enhet. Alla svar sändes över till min dator, som hade en mottagare kopplad till USB-porten, och dokumenterades. Frågorna var ett Quiz som jag skapat i Notebook, programvaran till Smartboarden. Eleverna skulle avgöra om påståendet var sant eller falskt.


Bilden visar de påståenden som eleverna fick.

Att de jobbade 2&2 gjorde att de noga diskuterade om påståendet var sant eller falskt innan de svarade med sina enheter. På varje fråga fick de ungefär en minuts betänketid. När alla frågorna var besvarade kunde vi direkt titta på en sammanställning av klassens svar.


Diagrammet visar frågans nummer på x-axeln och antal svar på y-axeln.

Här kunde vi direkt se vilka frågor som många hade problem med (fråga 4, 5, 6 och 10). Dessutom kunde eleverna se en personlig sammanställning av svaren i sina egna enheter. Sammanställningen visade deras egna svar på varje fråga och om svaret var korrekt. En oväntad effekt var att eleverna direkt, på eget initiativ, ville veta hur man skulle tänka om de svarat fel på en fråga. Så vi stegade oss helt enkelt igenom hela Quizet och diskuterade varje enskild fråga. Det måste ha varit den omdelebara, personliga responsen som gjorde att så många var så oerhört intresserade av denna uppföljning. Har aldrig haft så många händer i luften.

Som lärare kunde jag efter lektionen gå in och titta på enskilda elevers resultat, något som programmet själv sammanställer i snygga listor. Allt sköts av sig självt! Plötsligt ser jag möjligheten att kontinuerligt följa och ge feedback på elevernas kunskapsutvekling utan att drunkna i rättningsarbete. Men framför allt är jag överväldigad över den glädje som eleverna visade.

tisdag 6 september 2011

SMART Response XE i matematik

Efter att ha gått och väntat sedan i våras kom idag 32 enheter av SMART Response XE. Två frågor inställer sig genast:
  1. Hur fungerar de?
  2. Vad ska jag göra med dem?
Märker ganska snabbt att enheterna i sig inte är något problem. De fungerar direkt när man sätter i batterierna. Men sedan ska de ju börja kommunicera med datorn och då blir det genast knepigare. Först när jag provar med min egen dator hemma får jag igång systemet.

Tanken är att varje elev ska ha en egen enhet; vilket bör göra det möjligt att kontinuerligt följa elevernas kunskapsutveckling. Det finns ett insticksprogram i Notebook (programvaran som styr smartboarden) som gör att det är enkelt att skapa mer eller mindre komplicerade frågeformulär där elevernas svar loggas i programmets eget format. Eftersom jag är otålig skapar jag genast ett Quiz med 11 sant eller falskt-frågor i matematik. Om jag hinner få i batterier i alla enheter testar jag det i en av mina naturvetarklasser redan imorgon. Hur kommer det att gå?