Innan Menntavísindasviðs Háskóla Íslands er unnið að mörgum rannsóknarverkefnum sem miða að því að þróa og bæta kennslu á öllum skólastigum, ýmist með nýjum kennsluaðferðum eða með rýni sem breytir fyrirliggjandi aðferðum. Jóhann Örn Sigurjónsson, doktorsnemi í menntvísindum, er einn þeirra sem brennur fyrir þessum viðfangsefnum en augu hans beinast að því hvernig bæta má stærðfræðikennslu í efri bekkjum grunnskóla, bæði hér á landi og annars staðar á Norðurlöndum.
„Hvað felst í góðri kennslu er margþætt. Endurgjöf til nemenda, gæði útskýringa og tímastjórnun eru nokkur dæmi. En það sem er til skoðunar í þessari rannsókn er þáttur sem ég hef þýtt sem hugræn virkjun (e. cognitive activation). Þessi þáttur snýr bæði að því hversu krefjandi verkefni kennari velur fyrir nemendur og hvernig verkefni eru útfærð í kennslustund. Hugræn virkjun er á háu stigi þegar nemendur fá tækifæri til samræðu um stærðfræðileg hugtök og byggja upp skilning með því að útskýra hugsun sína. Að hanna slíkar kennslustundir, þar sem stærðfræðileg vinnubrögð og virk hugsun nemenda eru í fyrirrúmi, er hæfileiki sem kennarar geta þróað með sér,“ útskýrir Jóhann.
Sjálfur hefur Jóhann reynslu af stærðfræðikennslu í grunnskólum en hann státar bæði af B.Ed- og M.Ed.-gráðu í grunnskólakennslu og BS-gráðu í tölvunarfræði. Báðar greinar hafa sín áhrif á rannsóknaráhuga hans. „Áhugi minn liggur fyrst og fremst á sviði stærðfræðimenntunar. Aðferðafræði er mér einnig hugleikin og bakgrunnur minn í tölvunarfræði litar að auki áhugasvið mitt til frekari rannsókna,“ segir Jóhann.
Segja má að meistaraverkefni hans í grunnskólakennslu hafi kveikt frekari rannsóknaráhuga á stærðfræðimenntun en í verkefninu rýndi hann í viðhorf kennara til krefjandi viðfangsefna í stærðfræðikennslu. „Ákveðin hindrun í þeirri rannsókn var hversu takmörkuð tækifæri ég hafði til þess að greina kennslustundir kennaranna. Sú rannsókn byggði á frásögn kennaranna í viðtölum. Ég greip því tækifærið til að kafa dýpra í greiningu kennslustunda í því gagnasafni sem mér bauðst að nota í doktorsverkefninu mínu,“ segir Jóhann enn fremur.
„Í gögnunum má líka finna dæmi um kennslustundir frá Íslandi og öllum þátttökulöndum sem eru verulega góðar og jafnvel til fyrirmyndar þegar kemur að hugrænni virkjun. Þessa dagana vinn ég í að greina sérstaklega þær kennslustundir sem eru framúrskarandi í hugrænni virkjun þvert á norrænu ríkin. Frumniðurstöður benda til þess að útfærsla verkefnanna sé lykilatriði frekar en áskorun verkefnanna sjálfra,“ bætir Jóhann við.
Myndbandsupptökur nýttar til að greina kennslustundir
Gagnasafnið sem um ræðir eru myndbandsupptökur úr kennslustundum í stærðfræði í 8. bekk. „Tíu kennarar á Íslandi tóku þátt og sams konar gögnum var safnað annars staðar á Norðurlöndum, þ.e. frá tíu kennurum í hverju landi. Þrjár til fjórar kennslustundir voru teknar upp af hverjum kennara. Að auki svöruðu nemendur spurningakönnun um kennsluna. Kennslustundirnar eru greindar með stöðluðum greiningarramma sem nýtist bæði sem niðurstaða í sjálfu sér og sem úrtaksviðmið til að velja tilteknar kennslustundir fyrir ítarlegri greiningu,“ útskýrir Jóhann.
Greiningin leiðir í ljós að sögn Jóhanns að rík tækifæri séu til að vinna betur með kennurum á Íslandi í að efla hugræna virkjun í stærðfræðikennslu. „Í gögnunum má líka finna dæmi um kennslustundir frá Íslandi og öllum þátttökulöndum sem eru verulega góðar og jafnvel til fyrirmyndar þegar kemur að hugrænni virkjun. Þessa dagana vinn ég í að greina sérstaklega þær kennslustundir sem eru framúrskarandi í hugrænni virkjun þvert á norrænu ríkin. Frumniðurstöður benda til þess að útfærsla verkefnanna sé lykilatriði frekar en áskorun verkefnanna sjálfra. Dæmi voru um hugræna virkjun á háu stigi í mismunandi stærðfræðilegum efnistökum, svo sem líkindafræði, almennum brotum, prósentureikningi og algebru,“ bætir Jóhann við.
Hluti af stóru norrænu rannsóknarverkefni
Doktorsrannsókn Jóhanns er hluti af stóru rannsóknarverkefni átta norrænna háskóa sem lýtur forystu öndvegisseturssins Quality in Nordic Teaching (QUINT) við Háskólann í Osló. Jóhann er í hópi sjö doktorsnema sem vinna innan verkefnisins. Hann nýtur leiðsagnar tveggja fræðimanna við Háskóla Íslands, þeirra Önnu Kristínar Sigurðardóttur prófessors og Berglindar Gísladóttur lektors, auk Jorryt van Bommel, dósents við Karlstad-háskólann í Svíþjóð, í doktorsverkefninu.
Þegar Jóhann er inntur er eftir því hvaða þýðingu rannsóknin hafi fyrir samfélagið og vísindin bendir hann á að þekkingin sem verði til með því geti nýst bæði í starfsþróun kennara og þróun kennaranáms. „Vísindalega framlagið er bæði í þeirri einstöku innsýn sem fæst í norrænar kennslustundir í stærðfræði og að vekja spurningar um réttmæti í nemendakönnunum og greiningarrömmum um gæði í kennslu,“ segir Jóhann að endingu um verkefni sitt.