Redskap främjar elevers algebraiska tänkande

Medierande redskap för att utforska det abstrakta är centrala för att främja yngre elevers algebraiska tänkande. Det är ett av flera resultat i Sanna Wettergrens forskning, som visar att även yngre elever kan arbeta teoretiskt när de utforskar strukturer och relationer i algebraiska uttryck.

Varför blev du intresserad av ämnet?

– Som lärare har jag genom åren identifierat olika utmaningar i matematikundervisningen. När jag gick min forskarutbildning fick jag möjlighet att undersöka och analysera vissa av dessa frågor. Bland annat utforskade vi, verksamma lärare och forskare tillsammans, hur en undervisning som kan främja elevers algebraiska tänkande kan iscensättas. Det vill säga vilka uppgifter och vilka frågor som behöver formuleras, vilket väckte mitt intresse.

Vad handlar avhandlingen om?

– Om en skolmatematisk verksamhet där ett centralt uppdrag är att utveckla elevers matematiska tänkande, mer preciserat deras algebraiska tänkande. Avhandlingsarbetet utgår från ett kollaborativt utforskande där forskare och lärare i en cyklisk process har prövat fyra olika lärandeverksamhetsteoretiska principer om vilken betydelse de har i matematikundervisningen. Dessa principer är: problemsituationer, lärandemodeller, motsättningar samt kollektiva reflektioner. Avhandlingen bygger också på intervjuer med elever om vad de behöver erfara för att urskilja det matematiska i algebraiska uttryck. Studierna genomfördes i förskoleklass till årskurs 5 och learning study användes som forskningsansats.

Vilka är de viktigaste resultaten?

– Avhandlingen bidrar med kunskap om tre kritiska aspekter som elever behöver urskilja för att utveckla en fördjupad matematisk förståelse för algebraiska uttryck. Specifikt handlar det om att kunna identifiera de olika komponenterna i ett uttryck, exempelvis att uttrycket a+b=c består av variabler, en operator samt en relationell komponent. Elever behöver också möjlighet att urskilja att samma variabel i ett uttryck har samma värde, liksom att värdet på en variabel bestäms relationellt. Exempelvis kan en additiv relation representeras som a+b=c, där kvantiteterna a och b beskriver en tredje, c.

– Resultaten visar vidare att användningen av lärandemodeller, det vill säga medierande redskap som förtydligar det abstrakta, är centralt för elevers förståelse av algebraiska uttryck. Med medierande redskap menas att eleverna får något, exempelvis Cuisenairestavar, att bearbeta ett visst abstrakt innehåll med. Analyserna visar också att lärandemodeller kan stödja elevers kollektiva reflektioner i klassrumsdiskussioner vid utforskandet av strukturer och relationer i algebraiska uttryck. Jag har även identifierat vad som kan vara indikatorer på vad som kan utgöra yngre elevers algebraiskt tänkande när de arbetar med algebraiska uttryck. Dessa är: när eleven kan etablera en likhet; justera olikheter till likheter samt generalisera kring likheter.

Vad överraskade dig?

– Jag överraskades av att elever redan i förskoleklass, i kollektiva reflektioner, tillsammans med lärare och klasskamrater, kan arbeta teoretiskt när de utforskar strukturer och relationer i icke-numeriska algebraiska uttryck. Men även betydelsen av lärandemodellernas roll i elevernas argumentation.

Vem har nytta av dina resultat?

– Jag tror att lärare, lärarutbildare, läromedelsföretag och även de som arbetar med läroplansutveckling kan ha det genom att resultaten visar hur elever redan från början av sin skolgång kan arbeta teoretiskt med att utforska strukturer och relationer i exempelvis algebraiska uttryck.

Susanne Sawander