Center for forskning i matematiklæring
Den 1. januar 1998 blev Center for Forskning i Matematiklæring etableret med en fireårig forskningsbevilling fra Statens Humanistiske Forskningsråd. Centret er bygget uden mursten og organiseret som et samarbejde mellem seks forskere fordelt på tre institutioner: Aalborg Universitet, Danmarks Lærerhøjskole (nu Danmarks Pædagogiske Universitet) og Roskilde Universitetscenter. Administrativt og økonomisk er centret placeret ved Roskilde Universitetscenter.
Centrets formål er at udføre forskning i læreprocesser i regning og matematik på internationalt niveau samt at nyttiggøre forskningen i forhold til de muligheder og vanskeligheder, der kan vise sig i undervisningens praksis på de ældste klassetrin i folkeskolen, i ungdomsuddannelserne samt i den almene- og erhvervsrettede voksenuddannelse.
Centrets titel kræver en nærmere forklaring. Forskningen i centret omfatter: (1) sædvanlig videnskablig forskning, der sigter på at udvikle teorier til forståelse af matematiklæring og matematikundervisning og (2) udviklingsvirksomhed, der sigter på at afprøve teoretiske ideers gyldighed og brugbarhed i forhold til undervisningens praksis.
Matematiklæring forstås i denne forbindelse som alle de aktiviteter, der er rettet mod: (1) at tilegne sig matematiske ideer og teknikker, herunder regnefærdigheder, (2 ) at kunne bruge matematiske ideer og teknikker i andre fagområder og i hverdagen og, (3) at kunne reflektere over muligheder og begrænsninger ved brug af matematik.
Matematiklæring undersøges i centret ud fra forskellige teoretiske positioner hvorfra læreprocesserne anskues som kognitive, affektive og sociale.
Hvorfor et center for forskning i matematiklæring?
I foråret 1997 udbød Statens Humanistiske Forskningsråd (SHF) to fire årige bevillinger til forskningscentre inden for læreprocesser i læsning og i regning/matematik. Med paralleliteten mellem læsning og regning/matematik satsning har Forskningsrådet klart signaleret et ønske om at styrke forskningen inden for læring af vigtige almene kompetencer, herunder de basale kompetencer, der på engelsk betegnes med begreberne 'literacy' og 'numeracy'.
Forskningscentret inden for læring i regning og matematik skulle ifølge opslaget "rette sig mod elever fra og med folkeskolens 6. klasse, elever i ungdomsuddannelserne samt elever i de almene voksenuddannelser". Der er flere grunde til, at en sådan forskningsmæssig satsning er aktuel netop nu.
Inden for det sidste års tid er resultaterne af Danmarks medvirken i omfattende internationale evalueringsstudier af elevernes matematikviden på 6.-8. klassetrin og i ungdomsuddannelserne svarende til klassetrinet 3.g. blevet offentliggjort. Resultaterne har givet anledning til en del diskussion både af undersøgelsernes validitet og om niveauet af matematikviden hos danske elever sammenlignet med elever i andre lande. I 90'erne gennemfører OECD en international undersøgelse om voksnes 'literacy' og 'numeracy'. De danske resultater kommer først i 1999, men resultaterne fra lande som Holland, Sverige og Tyskland viser at en stor gruppe voksne har utilstrækkelige funktionelle regnefærdigheder.
Inden for det danske uddannelsessystem har der i de seneste år været en omfattende og til tider ophedet debat om problemer i matematikundervisningen ved overgangen fra et uddannelsestrin til det efterfølgende. De rekrutteringsproblemer, man for tiden oplever på mange videregående matematikbaserede studier, kan ses som en del af dette problemfelt. Debatten omkring overgangsproblemerne har tydeligt vist, at det er vanskeligt at etablere en konstruktiv dialog om, hvilke matematikkompetencer undervisningen på de enkelte trin skal sigte på at udvikle hos eleverne.
Også i forbindelse med de seneste års mange ændringer i de officielle ordninger for matematikundervisningen i læreruddannelsen, voksenundervisningen, ungdomsuddannelserne og i folkeskolen har det vist sig vanskeligt at skabe sammenhæng i uddannelsessystemet.
I de almene og erhvervsrettede voksenuddannelser oplever mange deltagere deres matematikfærdigheder og forhold til matematikfaget som en barriere for efter- og videreuddannelse. Årsagerne hertil findes både i deltagernes erfaringsbaggrund og i den måde undervisningen tilrettelægges på.
Matematikundervisningen i Danmark er således fortsat præget af mangel på sammenhæng mellem folkeskolen og ungdomsuddannelserne og mellem de tilsvarende læreruddannelser. Dette forhold afspejler sig også i nogen grad i den danske forskning inden for matematikkens didaktik, som desuden har et beskedent omfang i forhold til fagets centrale placering i uddannelsessystemet. Centret repræsenterer derfor en nødvendig styrkelse af forskningen i matematiklæring på tværs og langs af uddannelsessystemet.
Matematik er en integreret del af vores moderne højteknologiske kultur, og matematik anvendes på alle niveauer af samfundslivet. Det er derfor af afgørende betydning for fortsat udvikling af vort demokrati, at den almene befolkning har et aktivt forhold til matematik og er i stand til at udøve en faglig-kritisk dømmekraft over for anvendelsen af matematik.
Problemerne omkring udvikling af almene kompetencer i regning og matematik handler således langt fra udelukkende om problemer med uddannelse af adækvat kvalificeret arbejdskraft.
Det er oplagt, at de her skitserede problemer ikke kan imødegås alene ved en forskningsmæssig indsats; men det er lige så klart, at forskningsbaseret indsigt i grundlæggende spørgsmål omkring matematiklæring og matematikkens rolle og funktion i vores kultur er en forudsætning for en hensigtsmæssig håndtering af disse problemer.
Centrets formål
Det er centrets formål at gennemføre forskning i læreprocesser i regning og matematik på internationalt niveau samt at perspektivere og nyttiggøre forskningens resultater.
Det overordnede forskningsmæssige sigte er at afdække betydning og udvikling af kompetencer i regning og matematik som (1) en vigtig del af arbejdskraftens kvalifikationer, (2) et element i vores kultur og (3) en forudsætning for demokrati i vort moderne samfund. Det er hensigten at udforske muligheder og vanskeligheder ved at støtte og udvikle sådanne kompetencer i regning og matematik i uddannelsen. Denne del af forskningsvirksomheden retter sig mod matematikundervisning på de ældste klassetrin i folkeskolen og i ungdomsuddannelserne samt mod matematik og regning i den almene- og erhvervsrettede voksenuddannelse.
Centrets opgaver
Det er centrets opgave, at
- gennemføre forskningsprojekter,
- initiere og koordinere relaterede forskningsprojekter,
- etablere/styrke nordisk og internationalt netværk til støtte for centrets forskning, herunder samarbejde om ophold ved udenlandske forskningsinstitutioner og besøg af udenlandske forskere og ph.d.-studerende,
- etablere samarbejdsrelationer med lærere for at styrke samspillet mellem centrets forskning og undervisningens praksis,
- afholde forskningsseminarer og forskerkurser samt konferencer med et bredt undervisningsmæssigt sigte,
- initiere og vejlede ph.d. studier,
- formidle forskningsresultater gennem artikler i internationale forskningstidsskrifter, via internet og gennem internationale konferencer,
- formidle i forhold til undervisningens praksis gennem mere alment tilgængelige rapporter, artikler, seminarer og efteruddannelseskurser.
Centrets struktur og ledelse
Administrativt og økonomisk placeres centret ved Danmarks Lærerhøjskole. Centret ledes af en bestyrelse bestående af: Helle Alrø, Aalborg Universitet, Morten Blomhøj, Roskilde Universitetscenter, Iben Maj Christiansen, Aalborg Universitet, Elin Emborg (sekretær), Roskilde Universitetscenter, Lena Lindenskov, Danmarks Pædagogiske Universitet, Ole Skovsmose (formand), Aalborg Universitet og Tine Wedege, Roskilde Universitetscenter. Centrets bestyrelse træffer alle afgørelser vedrørende centrets virksomhed og anvendelse af centrets midler inden for rammerne af det opstillede budget. Den daglige ledelse af centret forestås af Morten Blomhøj og Ole Skovsmose i fællesskab.
Et fælles forskningsmæssigt grundlag
De projekter, der indgår i centret, har forskellige fokuspunkter inden for problemfeltet læreprocesser i regning og matematik. Det er en selvstændig pointe, at centrets virksomhed er baseret på forskellige forskningstilgange. Forudsætningen for, at denne variation kan gøres frugtbar, er imidlertid tilstedeværelsen af et fælles forskningsmæssigt fundament, der kan være fælles for alle centrets projekter. Det fælles fundament for centrets virksomhed kan kort karakteriseres ved hjælp af følgende seks teser:
(1) Regning og matematik er ikke kun en samling metoder, begreber og teorier. Det er også aktivitetsformer, der udspiller sig i forskellige situationer som en integreret del af vor kultur. Læreprocesser i regning og matematik anskues derfor også som socialisering i bestemte former for samfundsmæssig virksomhed.
(2) Læreprocesser er i udgangspunktet bundet til den kontekst, hvori de foregår. Det betyder at den lærendes erfaringsbaggrund, den læringsmæssige sammenhæng (de institutionelle, faglige og sociale relationer) og den konkrete indholdsmæssige kontekst har afgørende betydning for læreprocessens forløb og dermed for de kompetencer, der udvikles. Derfor er det et vigtigt led i centrets forskning at udvikle begreber og teorier, som kan karakterisere læreprocesser i regning og matematik på en måde, der tager hensyn til denne kontekstbundethed. De empiriske metoder, der anvendes i centrets forskning, skal gøre det muligt at studere betydningen af de undervisningsmæssige forhold, f.eks. kontekstuel variation og forskellige lærerrollers betydning.
Forskningsmetoder
Den empiriske dimension af centrets forskning vil bl.a. trække på kvalitative metoder til observation, beskrivelse og analyse af lærings- og undervisningssituationer og kvalitative interviewmetoder til undersøgelse af læreprocesser individuelt og på gruppeniveau. Der er tale om matematikdidaktiske metoder, som de involverede forskere har personlige erfaringer med fra tidligere forskningsprojekter. Derudover vil der være behov for udvikling af nye metoder til design, realisering, observation og analyse af læringssituationer. Her vil der bl.a. være tale om samarbejde med matematikundervisere om tilrettelæggelse af undervisningsforløb - f.eks. et gruppearbejde om en konkret anvendelse af matematik som grundlag for en samfundsmæssig beslutning - og en efterfølgende observation og analyse af disse. Metoder af denne type kan være med til at afdække vilkår for at udvikle nærmere specificerede kompetencer. Specielt vil centret arbejde på at udvikle "transparente" analyseformer. Disse baseres på en præsentation af et datamateriale, der er så bred, at den samtidig kan danne grundlag for en dokumenteret kritik af den analyse, der lægges frem. Udvikling og kritik af sådanne metoder vil være af selvstændig forskningsmæssig interesse.
Ph.d. studerende
Det er hensigten, at centrets forskningsmiljø skal inddrage og appellere til ph.d. studerende. Der er allerede involveret en god halv snes ph.d. studerende fra ind- og udland (under vejledning af centrets forskere) i det forskningsområde, centret tager udgangspunkt i.
Samspil mellem teori og praksis i centrets forskning
Centret bygger på følgende grundlæggende opfattelser af samspillet mellem udvikling af teori om læreprocesser og kompetencer i regning/matematik og matematikundervisningens praksis:
(1) Teori om læreprocesser og kompetenceudvikling kan først og fremmest få betydning for matematikundervisningens praksis gennem lærernes personliggørelse af de indsigter, teorien rummer. Der er her tale om langsigtede processer, hvor det afgørende er lærernes muligheder for at gøre personlige erfaringer med at udnytte teoretiske synspunkter om læreprocesser i tilrettelæggelsen af egen undervisning.
(2) Hvis forskning skal kunne udvikle teorier om læreprocesser og kompetencer i regning og matematik, der er anvendelige til at imødegå vanskeligheder i matematikundervisningen, er det afgørende, at forskningen tager udgangspunkt i disse vanskeligheder og deres fremtrædelsesformer i undervisningens praksis.
De to præmisser for et frugtbart samspil mellem teori og praksis kan tilvejebringes gennem projekter, der giver mulighed for egentligt samarbejde mellem forskere og mindre grupper af lærere. Svarende hertil rummer de fire forskningsprojekter, der i første omgang knyttes til centret, konkrete planer om at etablere tætte samarbejdsrelationer til undervisere i regning og matematik på forskellige områder af uddannelsessystemet.
På basis af erfaringer og resultater fra centrets forskningsprojekter er ambitionen, at centret igangsætter, koordinerer og formidler resultaterne af udvalgte udviklingsprojekter på folkeskole-, gymnasie- og voksenudannelsesområdet. De involverede forskere har tilsammen et meget betydeligt kontaktnet til matematik- og regneundervisningen i det danske uddannelsessystem.
Internationalt forskningsamarbejde
De deltagende forskningsinstitutioner og forskere har et omfattende net af kontakter til internationale matematikdidaktiske forskningsmiljøer. Centret vil imidlertid udnytte den særlige danske tradition for at tænke matematikkompetencer ind i en bredere diskussion af dannelse i et moderne demokrati og samtidig - som noget enestående - trække på erfaringer og resultater fra en mangfoldighed af forskellige forsøgs- og udviklingsarbejder. Der er allerede betydelig international interesse for den forskningstilgang, som centrets forskning er baseret på.
Nordisk forskernetværk vedrørende matematikundervisning og demokrati
Som et resultat af SHF-initiativet Matematikundervisning og Demokrati blev der i 1991 dannet et nordisk forskernetværk - støttet bl.a. af en 3-årig netværksbevilling fra NorFA. Det havde som hovedformål at styrke det nordiske samarbejde om forskeruddannelse i matematikkens didaktik. Netværket er siden - bl.a. med kraftig medvirken fra flere af centrets forskere - videreført i nordiske forskerkurser og symposier og senest i NOMUS I og II (NOrdisk MatematikUndervisningsSeminar) i april 1996 på Aalborg Universitet og i marts 1997 på Høgskolen i Bergen. Netværket har siden udløbet af NorFA-bevillingen imidlertid været relativt løst struktureret og har i høj grad manglet en koordinerende sekretariatsfunktion. Centret påtager sig at fortsætte dette netværksarbejde og i fællesskab med repræsentater fra de øvrige nordiske lande søges finansiering til nordiske forskeruddannelsesaktiviteter, bl.a. gennem NorFA. Et sådant samarbejde vil i høj grad kunne berige centrets øvrige virksomhed.
Karakteren af de forventede forskningsresultater
På det teoretiske plan forventes det som resultat af den samlede forskningsvirksomhed
- at der udvikles begreber til at beskrive/analysere forskellige typer af kompetencer i regning og matematik,
- at relevansen af disse kompetencetyper diskuteres på et analytisk grundlag i forhold til den samfundsmæssige praksis og som element i en almendannelse,
- at der udvikles metoder til design, realisering, observation og analyse af læringssituationer, som gør det muligt at undersøge vilkårene for udvikling af særlige kompetencetyper,
- at der udvikles metoder til at beskrive/analysere læreprocesser i regning og matematik med både faglige, sociale, kognitive og affektive aspekter,
- at der ydes bidrag til en erkendelsesteori for sammenhængen mellem læreprocesser og kompetenceudvikling i regning og matematik.
Resultater af denne type må nødvendigvis bygge på en omfatende forskningsvirksomhed, der kan trække på lang række konkrete analyser af undervisnings- og læringsprocesser. Den skitserede teoriudvikling er således afhængig af samspillet mellem de enkelte forskningsprojekter.
Det er ambitionen, at centrets samlede virksomhed på afgørende vis bidrager til den internationale teoretiske forskning.
Det er ligeledes ambitionen, at de enkelte projekter vil opnå publicerbare resultater med hensyn til de mere specifikke problemstillinger vedrørende kompetencer og læreprocesser i regning og matematik.
Et helt konkret og meget vigtigt resultat af centrets virksomhed vil være en lang række tætte beskrivelser af undervisningsforløb og læreprocesser. Sådanne beskrivelser giver mulighed for at etablere fælles referencerammer for forskeren/læreruddanneren og grupper af lærere/lærerstuderende, og de kan danne udgangspunkt for konstruktive dialoger om matematikdidaktiske problemstillinger. Både i læreruddannelses- og efteruddannelsessammenhæng vil der være stor interesse for sådanne beskrivelser. En mulig formidlingsform kunne i denne sammenhæng være en grundbog i matematikkens didaktik til brug for folkeskolelæreruddannelsen i matematik og/eller i teoretisk pædagogikum (gymnasiel læreruddannelsen) samt undervisningsmaterialer til brug i efteruddannelsen af undervisere i den almene og erhvervsrettede voksenundervisning.
Endelig skal nævnes forventede resultater af en mindre håndgribelig, men bestemt nok så vigtig karakter. Baseret på erfaringerne fra SHF-initiativet Matematikundervisning og Demokrati er det vor klare forventning, at en massiv satsning på udforskning af læreprocesser i regning og matematik vil give betydelige synergieffekter i det danske undervisningsmiljø omkring regning og matematik. De problemstillinger, der behandles i centrets forskning vil med tiden i høj grad også komme på dagsordenen ved seminarer og konferencer rundt om i landet og til debat i de faglige lærerforeninger på de forskellige trin i uddannelsessystemet.