Swedish high school students’understanding of functions

Abstract

 Denna avhandling undersöker svenska gymnasieelevers lärande av

funktionsbegreppet, med fokus på de utmaningar de möter och den roll digitala

verktyg spelar för att fördjupa deras förståelse. Trots sin centrala roll i matematiken

är funktionsbegreppet ett av de mest utmanande områdena för många elever.

Begreppet utgör grunden för matematisk modellering, logiskt resonemang och

problemlösning, och därför är det viktigt att bemöta dessa inlärningssvårigheter för

att främja långsiktig matematisk utveckling hos elever. I takt med att teknologin

integreras allt mer i utbildningen har digitala verktyg blivit en viktig del av

matematikundervisningen. Denna avhandling undersöker hur sådana verktyg kan

stärka den konceptuella förståelsen av funktionsbegreppet. Avhandlingen bygger på

fyra sammanhängande studier som tillsammans ger en omfattande bild av elevers

lärande om funktioner och de pedagogiska effekterna med användning av digitala

verktyg. Studie I presenterar en kvalitativ analys baserad på observationer av två

gymnasieelever som löser funktionsuppgifter. Den identifierar vanliga

missuppfattningar och visar hur starka grafiska kunskaper och visuellt resonemang

kan motverka inlärningssvårigheter av funktionsbegreppet. Studie II är en

kvasiexperimentell jämförelse mellan elever som använder ett digitalt verktyg och de

som använder traditionella metoder. Resultaten visar att elever som använde digitala

verktyg presterade signifikant bättre. Studie III undersöker hur elever på egen hand

använder ett digitalt verktyg vid lösning av matematiska uppgifter, och identifierar

fyra huvudsakliga strategier: att använda det som primär lösningsmetod, för

verifiering, som stödverktyg eller på olika sätt beroende på uppgiften. Studie IV

undersöker lärares och elevers perspektiv om och användning av digitala verktyg.

Vidare utforskar studien lärares lektionsplanering med digitala verktyg, deras

perspektiv på elevers verktygsanvändning samt instruktioner som elever får om

digitala verktyg. Resultaten från studierna visar att visualisering genom digitala

verktyg stärker den konceptuella förståelsen genom att erbjuda dynamiska och

interaktiva lärandeupplevelser. Elever kan självständigt använda dessa verktyg på

olika sätt, vilket påverkar deras läranderesultat och engagemang. Forskningen

betonar vikten av lärarens roll i att vägleda meningsfull användning av verktyg och

ger praktiska insikter för att integrera teknik i matematikundervisningen.Sammantaget bidrar avhandlingen till det växande forskningsområdet kring

teknikförstärkt matematikundervisning och erbjuder rekommendationer för att

förbättra elevers förståelse av funktioner genom digitala verktyg. Tillsammans visar

studierna att digital visualisering gör abstrakta begrepp mer konkreta, möjliggör flera

lösningsvägar och ökar elevers förståelse. Samtidigt betonas att förverkligandet av de

digitala verktygens potential beror på hur de används och på en medveten

pedagogisk integration.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-374906