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.

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.

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.

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.

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.

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.

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?