What happens if we put it on-screen? Exploring students’ perception of and interaction with representations, feedback, and characters in virtual learning environments

Abstrakt

Samhällets storskaliga digitalisering har inte bara påverkat människors vardag och yrkesliv, den har också påverkat undervisning och lärande på ett genomgripande plan – inte minst när det gäller det kunskapsbyggande som tar plats i skolor och klassrum, under ledning av lärare.

Under de senaste decennierna har pappersbaserat material och laborationsutrustning ersatts av applikationer och digitala verktyg i allt från historia till algebra och fysik. Under dessa decennier har också en hel del forskning utförts där man försökt utreda hur lärandet skiljer sig åt mellan olika typer av inlärningsmiljöer och kontexter, och vad om händer när läromedel digitaliseras. Trots detta saknas fortfarande mycket kunskap kring vilka specifika egenskaper ett läromedel bör ha för att optimera elevers lärande och förståelse.

Den här avhandlingen ämnar bidra till det här forskningsområdet. I fem olika studier har jag undersökt hur yngre elever (6–12 år) utnyttjar och interagerar med representationer, feedback eller karaktärer i virtuella lärmiljöer, och utvärderat hur deras kunskapsinhämtning kan skilja sig åt beroende på läromedlets utformning. Jag har inte bara jämfört fysiskt och pappersbaserat material med skärmbaserade applikationer, utan även tittat på den mellanmänskliga interaktion som äger rum bakom/framför skärmarna om man arbetar tillsammans med en och samma applikation. I vissa fall har jämförelser gjorts mellan skärmbaserad och manuell/fysisk interaktion; i andra fall har specifika funktioner och beteenden i virtuella lärmiljöer undersökts.

Jag har inte utgått från ett enskilt teoretiskt perspektiv, utan låtit en bred palett av tidigare beprövad empirisk forskning inom kognitionsvetenskap, utbildningspsykologi och det fält som på engelska kallas ’learning science’, ligga till grund för mina forskningsfrågor och mina analyser. Resultaten från studierna i avhandlingen ligger i linje med aktuell forskning inom området, som är heterogen och mångtydig. Det finns, kort sagt, inga enkla svar. Medan en slentrianmässig digitalisering av fysiskt eller pappersbaserat material kan beröva eleverna värdefulla erfarenheter och aktiviteter, och därmed försämra lärandet, kan specifika funktioner i väldesignade virtuella lärmiljöer tvärtom ha stor potential.

Vad som är viktigt i sammanhanget är insikten om att skärmbaserat lärande sällan eller aldrig är fullt jämförbart med att lära sig med fysiska hjälpmedel, såsom papper, penna, eller konkret material. Inte bara erbjuder olika typer av material olika interaktionsmöjligheter, utan vi som människor beter oss också olika beroende på vilken inlärningsmiljö vi befinner oss i. Man bör därmed vara medveten om det som går förlorat när värdefulla fysiska och konkreta handlingar ersätts av vi skärmbaserad interaktion – som inte bara är mer abstrakt och sensomotoriskt fattigare, utan i vissa fall också riskerar att distansera oss till varandra och de problem vi försöker lösa.

Abstract in English

This thesis is about learning. It is about how younger students (6–12 years old) use
things on-screen (representations, feedback, or virtual characters) and how they handle digitalised learning environments. I have explored this subject using many perspectives and theories, not only focusing on handheld tools and physical or virtual materials, but also on the social interactions behind the screens, and how certain collaborative patterns may evolve when working alone or with a peer or tutor on a tablet. In some cases, comparisons between virtual and physical interaction have been made (Paper I and II); in others, specific features and behaviours in virtual learning environments (VLEs) have been investigated (Paper III-V).

The results from the 5 studies in this thesis are in line with present research in the field, which is heterogeneous and sometimes inconclusive. While mindless digitalisation of physical materials may deprive students from specific activities or input, and thereby diminish the learning experience, VLEs that are well-designed and equipped with specific features can contribute to increased learning. Rather than drawing general conclusions that one kind of interaction is better than another, I highlight the complexity of virtual learning environments and their possible effects on the students using them. In all studies, the ambition has also been to analyse student behaviour in depth, observing or logging their interactions, and scrutinising the fuzzy, complex interplay of materials, strategies, and learning outcomes.

The thesis contributes to the ongoing debate on the effectiveness of digital tools in education, providing insights into how virtual and physical contexts can shape learning outcomes in different ways.