Att främja elevers teoretiska utforskande av bassystemet : En undervisningsutvecklande studie i matematik på mellanstadiet

Sammanfattning: Den här licentiatuppsatsen handlar om hur en undervisning kan främja elevers förståelse av tiobassystemet genom att de bjuds in till en undervisning där de kan delta i ett kollektivt utforskande av bassystemet, som en övergripande nivå av tiobassystemet. Syftet är att exemplifiera och diskutera hur en undervisning, som främjar elevernas möjligheter att utveckla ett tänkande om tiobassystemet på en generell eller övergripande nivå, kan utformas. Vidare är syftet att studera vad i en undervisning, designad enligt principerna för lärandeverksamhet, som kan förstås som förebyggande i specialpedagogisk mening.Studien bygger på resultatet av två artiklar med följande frågeställningar: 1) Vilka aspekter i uppgifternas utformning och genomförande främjar elevers möjligheter att pröva relationen mellan olika bastal och övergång till successivt större respektive mindre talenheter? 2) Vad i elevernas resonemang och arbete med speciellt designade uppgifter kan ses som tecken på teoretiskt tänkande om bassystemet?Learning study har använts som forskningsramverk och genererat data för uppsatsens två artiklar. Learning studyn genomfördes i årskurs 4, tillsammans med tre matematiklärare. Design och analys är inspirerad av El’konins och Davydovs matematiska program och några principer från lärandeverksamhet. Analysen i de bägge artiklarna är genomförd med stöd av teoretiska principer för lärandeverksamhet. Datamaterialet består av videoinspelningar från tre lektioner (totalt cirka 420 minuter), transkriptioner och datasammanställningar av uppgifter, transkriptioner och anteckningar från utvärderingarna i det iterativa arbetet med lektionerna.Resultatet består av tre aspekter som behöver synliggöras genom uppgifternas utformning och genomförande för att eleverna ska kunna arbeta teoretiskt med bassystemets struktur: (1) Bastalet, (2) Tal som mätetal, och (3) Talenheternas representationer. Eleverna behöver urskilja aspekterna för att kunna identifiera att det fattas en lämplig talenhet och för att kunna pröva och reflektera över relationen mellan bastalet och övergången till successivt större respektive mindre talenheter i olika baser. Resultatet består också av ett antal exempel på tecken på teoretiskt tänkande inom tre identifierade kategorier: 1) basens funktion för det värde som siffrorna anger i talet, 2) positionsväxling, och (3 entalet som ett av en kvantitet. I analysen har Davydovs definition av teoretiskt tänkande, som något som kan komma till uttryck i form av teoretisk reflektion, analys och planering samt reproduktion av grundläggande principer för ett specifikt ämnesinnehåll, använts.Resultatet ger ett bidrag till den matematikdidaktiska forskningen och till den specialpedagogiska forskningen med inriktning mot matematik genom beskrivningar av de tre aspekterna och av tecken på teoretiskt tänkande. Vidare kan beskrivningarna av uppgifternas utformning och genomförande användas i undervisning och i fortsatta studier.I diskussionen behandlas hur en undervisning kan utformas som främjar elevernas möjligheter att utveckla ett teoretiskt tänkande om bassystemet. Diskussionen behandlar också vad i en undervisning designad enligt principerna för lärandeverksamhet som kan förstås som förebyggande i specialpedagogisk mening genom att skapa möjligheter för elever att redan tidigt i grundskolan kollektivt utforska och förstå hela positionssystemet som en struktur. Slutligen diskuteras implikationer för specialundervisning och studiens bidrag.