Kognitiva och metakognitiva perspektiv på läsförståelse inom matematik

Publicerad:2006-11-13

Uppdaterad:2012-05-03

Trots att matematiska texter inte kräver en speciell läsförmåga, har elever lyckats skapa en särskild lässtrategi för just matematiska texter – och den är inte särskilt gynnsam, säger forskaren Magnus Österholm. Hans studie visar att elever läser matematiska texter med symboler på ett helt annat sätt än texter utan: de fokuserar så mycket på symbolerna att själva läsningen faller i skymundan. Därmed drar de heller inte nytta av sina kunskaper och förmågor.

Författare

Magnus Österholm

Handledare

Universitetslektor Christer Bergsten

Opponent

Professor Carl Winsløw, Center for Naturfagenes Didaktik, Københavns Universitet, Denmark

Disputationsdag

2006-12-08

Titel (se)

Kognitiva och metakognitiva perspektiv på läsförståelse inom matematik

Titel (eng)

Cognitive and metacognitive perspectives on reading comprehension in mathematics

Institution

Matematiska institutionen

Kognitiva och metakognitiva perspektiv på läsförståelse inom matematik

Det verkar finnas en allmän uppfattning om att matematiska texter är så speciella att man måste få lära sig en särskild typ av läsförmåga för att förstå sådana texter. Denna uppfattning verkar dock inte vara baserad på forskningsresultat eftersom det visar sig inte finnas mycket forskning genomförd som behandlar läsförståelse inom matematik.

Huvudsyftet med denna avhandling är att undersöka om det krävs speciella kunskaper eller förmågor för att läsa matematiska texter. Fokus ligger på studerandes läsning av olika typer av texter som behandlar matematik från grundläggande universitetsnivå. Detta studeras utifrån två olika perspektiv, dels ett kognitivt, där läsförmågor och ämneskunskaper studeras i relation till läsförståelse, och dels ett metakognitivt, vilket innefattar uppfattningar och hur man som läsare avgör om man förstått en text.

I avhandlingen ingår tre empiriska studier samt teoretiska diskussioner som bland annat utgår från två litteraturstudier, den ena om egenskaper hos matematiska texter och den andra om läsning i relation till problemlösning. I de empiriska studierna jämförs dels läsning av matematiska texter med läsning av texter med annat ämnesinnehåll och dels läsning av olika typer av matematiska texter, där speciellt symbolanvändningen och om innehållet berör begrepp eller procedurer studeras. Dessutom undersöks hur studerande uppfattar sin egen läsförståelse samt läsning och texter i allmänhet inom matematik, och huruvida variationer i dessa uppfattningar kan kopplas till läsförståelsen.

Resultat från studierna i denna avhandling visar att de studerande verkar använda en speciell sorts läsförmåga för matematiska texter; att fokusera på symboler i en text. För matematiska texter utan symboler utnyttjas en mer generell läsförmåga, det vill säga en läsförmåga som används också för texter med annat ämnesinnehåll. Men när symboler finns i texten läses alltså texten på ett särskilt sätt, vilket påverkar läsförståelsen på olika sätt för olika typer av texter (avseende om de berör begrepp eller procedurer). Jämfört med när den generella läsförmågan utnyttjas, skapas sämre läsförståelse när den speciella läsförmågan används.

Det verkar finnas ett behov av att fokusera på läsning och läsförståelse inom matematikutbildning eftersom resultat visar att kurser på gymnasiet (kurs E) och på universitetet (inom algebra och analys) inte påverkar den speciella läsförmågan. De nämnda resultaten påvisar dock att det primärt inte nödvändigtvis handlar om att lära sig att läsa matematiska texter på något särskilt sätt utan att utnyttja en befintlig generell läsförmåga också för matematiska texter.

Resultat från det metakognitiva perspektivet påvisar en skillnad mellan medvetna aspekter, såsom avseende uppfattningar och reflektion kring förståelse, samt omedvetna aspekter, såsom de mer automatiska processer som gör att man förstår en text när den läses, där också metakognitiva processer finns aktiva. Speciellt visar det sig att uppfattningar, som undersökts med hjälp av en enkät, inte har någon tydlig och oberoende effekt på läsförståelse.

Utifrån de texter som använts och de studerande som deltagit verkar det som helhet inte finnas någon anledning att betrakta läsning av matematiska texter som en speciell sorts process som kräver särskilda läsförmågor. Studerandes utveckling av speciella läsförmågor kan istället handla om att de inte upplevt något behov av (eller krav på) att läsa olika typer av matematiska texter där likheter med läsning i allmänhet kan uppmärksammas och utnyttjas.

Cognitive and metacognitive perspectives on reading comprehension in mathematics

There seems to exist a general belief that one needs to learn specifically how to read mathematical texts, that is, a need to develop a special kind of reading ability for such texts. However, this belief does not seem to be based on research results since it does not exist much research that focus on reading comprehension in mathematics.

The main purpose of this dissertation is to examine whether a reader needs special types of knowledge or abilities in order to read mathematical texts. Focus is on students reading of different kinds of texts that contain mathematics from introductory university level. The reading of mathematical texts is studied from two different perspectives, on the one hand a cognitive perspective, where reading abilities and content knowledge are studied in relation to reading comprehension, and on the other a metacognitive perspective, where focus is on beliefs and how a reader determines whether a text has been understood or not.

Three empirical studies together with theoretical discussions, partly based on two literature surveys, are included in this dissertation. The literature surveys deal with properties of mathematical texts and reading in relation to problem solving. The empirical studies compare the reading of different types of texts, partly mathematical texts with texts with content from another domain and partly different types of mathematical texts, where focus is on the use of symbols and texts focusing on conceptual or procedural knowledge. Furthermore, students beliefs about their own reading comprehension and about texts and reading in general in mathematics are studied, in particular whether these beliefs are connected to reading comprehension.

The results from the studies in this dissertation show that the students seem to use a special type of reading ability for mathematical texts; to focus on symbols in a text. For mathematical texts without symbols, a more general reading ability is used, that is, a type of ability also used for texts with content from another domain. The special type of reading ability used for texts including symbols affects the reading comprehension differently depending on whether the text focuses on conceptual or procedural knowledge. Compared to the use of the more general reading ability, the use of the special reading ability creates a worse reading comprehension.

There seems to exist a need to focus on reading and reading comprehension in mathematics education since results in this dissertation show that courses at the upper secondary level (course E) and at the university level (in algebra and analysis) do not affect the special reading ability. However, the mentioned results show that this focus on reading does not necessarily need to be about learning to read mathematical texts in a special manner but to use an existing, more general, reading ability also for mathematical texts.

Results from the metacognitive perspective show a difference between conscious aspects, such as regarding beliefs and reflections about comprehension, and unconscious aspects, such as the more automatic processes that make a reader understand a text, where also metacognitive processes are active. In particular, beliefs, which have been examined through a questionnaire, do not have a clear and independent effect on reading comprehension.

From the texts used in these studies and the participating students, there seems not do be a general need to view the reading of mathematical texts as a special kind of process that demands special types of reading abilities. Instead, the development of a special type of reading ability among students could be caused by a lack of experiences regarding a need to read different types of mathematical texts where similarities with reading in general can be highlighted and used.