Two dimensions of student ownership of learning during small-group work with miniprojects and context rich problems in physics

Publicerad:2006-12-07

Uppdaterad:2012-05-02

Margareta Enghag har undersökt hur studenter på gymnasiet, lärarutbildningen och ingenjörsutbildningen realiserar sitt eget lärande när de arbetar i grupp med olika former av problemlösning i ämnet fysik. Vilken möjlighet hade studenterna att vara med och utforma den uppgift det stod inför – och därmed påverka sitt, som hon kallar det, lärägande?

Författare

Margareta Enghag

Handledare

Hans Niedderer, Peter Gustafsson samt Jonte Bernhard

Opponent

Professor Phil Scott, School of Education, University of Leeds, United Kingdom

Disputerat vid

MdH – Mälardalens högskola

Disputationsdag

2007-01-12

Titel (se)

Två dimensioner av studenternas lärägande under grupparbete i fysik med miniprojekt och kontextrika problem

Titel (eng)

Two dimensions of student ownership of learning during small-group work with miniprojects and context rich problems in physics

Institution

Institutionen för Matematik och Fysik

Två dimensioner av studenternas lärägande under grupparbete i fysik med miniprojekt och kontextrika problem

Det finns ett behov av att öka studentinflytandet i den naturvetenskapliga undervisningen på gymnasium och högskola. Hur ska man ta vara på studenternas egna erfarenheter och hur ska man möjliggöra ett samtal kring naturvetenskapliga fenomen som leder till meningsfullt lärande för studenten? Hur ska man studera det studentinflytande i klassrummet som är relaterat till det egna lärandet? Denna avhandling studerar studentinflytandet under grupparbete i fysik. En undervisningsmetodik har använts där fysikkurser förutom föreläsningar, lektioner och laborationer har fått inkludera 20 -25 procent grupparbete med miniprojekt och kontextrika problem där läraren i grupparbetet endast medverkar som handledare och bollplank.

Den aspekt av studentinflytandet som avser studentens möjligheter att påverka sitt eget lärande kallas i denna studie för lärägande eller ownership of learning . Tidigare studier har med ownership of learning eller lärägande avsett studenternas möjlighet till ansvar, kontroll och autonomi generellt. Man har inte tidigare särskiljt förutsättningarna för gruppuppgiften och dess genomförande på grupp och individnivå. I avhandlingen studeras dels förutsättningarna för grupparbete map valmöjligheter och studenternas kontroll av genomförandeprocessen av uppgiften dels hur individen påverkar uppgiftens utformning inom gruppen.

Under en fysikkurs på lärarprogrammet, under en serie fysiklektioner för en NV klass på gymnasiet och under fysikkurser på flygingenjörsprogrammet har grupper som arbetar med miniprojekt och kontextrika problem audio/videofilmats. Analyser av studenternas samtal under arbetet med sina uppgifter har varit utgångspunkten för att dela upp studenternas lärägande i två dimensioner. Den ena dimensionen, lärägande på gruppnivå (SOL-g ) beskriver de olika förutsättningar gruppen får för att kunna bearbeta en frågeställning på valbar svårighetsnivå och deras möjligheter att påverka uppgiftens genomförande. Här skiljer sig miniprojekt från kontextrika problem trots att båda undervisningsmetodikerna tillhör cooperative-learning traditionen. Den andra dimensionen, det individuella lärägandet (SOL-i), avser det individuella lärägande som tar sin utgångspunkt i arbetet inom gruppen. Här kommer enskilda studenter att påverka sitt grupparbetes inriktning genom att de med stort engagemang och hög motivation utgår från frågor baserade i sina egna erfarenheter och egna svårigheter som är associerade till fysikuppgiften ifråga. Dessa studenter återkommer till sina egna frågor gång på gång och utvecklar nya insikter. De påverkar också övriga gruppmedlemmars insikter.

De sju studenter ur åtta grupper av totalt 28 studenter som uppvisar detta höga lärägande har analyserats i fallstudier där analysen utgått från den kategorisering av lärägandet som upprättats iterativt och som bygger på samtalsanalyser och litteraturstudier av tidigare arbeten om ownership som rapporterats. Avhandlingsarbetet har resulterat i en beskrivning av lärägandet i två dimensioner som en aspekt av studentinflytande i undervisningen. Lärägande kan dels analyseras med den framtagna kategoriseringen, dels realiseras i klassrummet genom att den två-dimentionella beskrivningen används som ett reflektionsverktyg av verksamma lärare. För studenten innebär lärägande under cooperativt grupparbete i fysik att man har möjlighet att aktivt bearbeta sina egna frågeställningar som uppstår i anslutning till en fysikrelaterad uppgift genom inflytande på fysikuppgiftens karaktär och svårighetsgrad, gruppens sammansättning samt uppgiftens genomförande och redovisning.

Two dimensions of student ownership of learning during small-group work with miniprojects and context rich problems in physics

In this thesis the theoretical framework student ownership of learning (SOL) is developed both theoretically and with qualitative research, based on studies of small-group work in physics with miniprojects and context rich problems. Ownership is finally defined as actions of choice and control, i.e. the realised opportunities to own organisation of the work. The dimension group ownership of learning refers to the groups actions of choice and control of the management of the task: how the task is determined, performed and finally reported. The other dimension, the individual student ownership of learning, refers to the individual student’s own question/idea that comes from own experiences, interests, or anomalies of understanding; an idea/question that recurs several times and leads to new insights. From literature and from own data, categories are constructed for group and individual student ownership of learning, which have been iteratively sharpened in order to identify ownership in these two dimensions. As a consequence, the use of the framework student ownership of learning is a way to identify an optimal level of ownership for better learning and higher motivation in physics teaching.

The first part of the thesis gives an overview of the theoretical background to the studies made, and summarises the findings. The second part consists of six articles that report case studies with analyses of audio/video-recorded student cooperative work, and student group discussions, from three collections of data: 1) students working with miniprojects in teacher education, 2) upper secondary school students taking a physics course that includes both context rich problems with group discussions and miniprojects, and 3), aeronautical engineering students working with context rich problems in an introductory physics course at university.

The thesis describes in a fine-grained analysis the conversation in the groups based on Barnes discourse moves, and finds that ownership and communication are related. Group discussions are found to be an indicator for group ownership of learning and exploratory talks often promotes individual student ownership of learning.