Matteapp ökar chansen att lyckas

Illustration: Joanna Hellgren

Psykologiforskaren Martin Hassler Hallstedt har undersökt en av de frågor som nog många speciallärare som undervisar i matematik har funderat över det senaste decenniet: Kan träning med hjälp av en matteapp leda till bättre matematikkunskaper och hjälpa lågpresterande elever att komma ifatt?

I sin avhandling Closing the gap visar han att svaret är ja, i alla fall om eleverna får arbeta i en app av det slag som han själv har utvecklat.

– Ambitionen var att min app skulle lära ut kritiska matematiska färdigheter i addition och subtraktion med så lite stöd som möjligt från läraren. Och att den fortlöpande skulle anpassa sig till elevens egen nivå, vilket är det som skiljer den här appen från de flesta andra, säger Martin Hassler Hallstedt.

Han arbetar på institutionen för psykologi vid Uppsala universitet, med inriktningen inlärningspsykologi och kbt, och berättar att han intresserat sig för området eftersom tidiga matematiska färdigheter har en så betydande inverkan på senare skolprestationer och att risken för psykisk ohälsa ökar för elever som inte klarar av skolan.

– Ett annat skäl är att elevernas matematikkunskaper även påverkar samhällsekonomin i stort, eftersom vi blir mer och mer beroende av färdigheter där matematiken ingår som en viktig del.

Martin Hassler Hallstedt.

Det sju år långa projektet inleddes med att låta 2 000 elever i årskurs två utföra ett enkelt mattetest. Sedan sållades 283 lågpresterande elever ut och lottades in i fyra jämförbara grupper. Mattegruppen är undersökningens fokus. De övriga tre kallar han för kontrollgruppen, placebogruppen och den kombinerade gruppen.

Alla grupper fick utföra vitt skilda övningar men göra samma matematiktest före, under och efter avslutade insatser. Träningen pågick i knappt 20 timmar under 20 veckors tid.

– De enda grupperna som fick mer matematikundervisning än den vanliga undervisningen var mattegruppen och den kombinerade gruppen. Kontrollgruppen fick traditionell undervisning medan placebogruppen fick arbeta i en app som tränar läsning. I det fallet var poängen att låta eleverna arbeta med uppgifter som inte skulle öka deras matematikfärdigheter, förklarar Martin Hassler Hallstedt.

Utöver matteträningen fick den kombinerade gruppen genomgå ett app-baserat arbetsminnesträningsprogram, utvecklat av hjärnforskaren Torkel Klingberg. Hypotesen var att det skulle kunna leda till förbättrad arbetsminneskapacitet och därmed även till bättre matteresultat. Men det gick inte att bevisa i den här studien.

Eleverna i mattegruppen fick ge sig ut på ett rymdäventyr bland 261 planeter och självständigt lösa olika aritmetiska träningsuppgifter, exempelvis 12 - 3, 4 + 8. Efter ett visst antal rätt belönades de med stjärnor som de kunde använda för att köpa presenter och godsaker till det kunskapsmonster som de möttes av efter varje avklarat moment. Så småningom växte monstret och blev gladare och större för varje gång det fick nya presenter.

– Syftet var att på ett väldigt konkret sätt få eleverna att se sin egen utveckling. Själva träningsupplägget bestod av tre steg. Först att öva förkunskaper till addition och subtraktion, exempelvis att räkna antal saker i en låda. Nästa steg handlade om att få upp ett räkneflyt och jobba upp en viss hastighet i räkningen. Slutligen fick de arbeta med problemlösning, säger han och nämner ett exempel:

”Jack har sju kakor. Han ger bort några och har fyra kakor kvar. Hur många gav han bort?”

I vissa fall krävdes bara ett visst antal rätt på en övning för att få åka vidare till nästa planet, men många gånger krävdes det även att eleverna höll en viss hastighet i arbetet.

– Den här appen handlar om att automatisera grundläggande kunskaper i aritmetik, inte enbart om att sitta och nöta. För att en elev ska klara av att jobba med problemlösning krävs det ett visst räkneflyt, precis som det krävs läsflyt för att verkligen kunna ta till sig innehållet i en text.

En annan av de mest centrala frågeställningarna i avhandlingen var om det är möjligt att mäta mattekunskaper med appen på ett lika bra sätt som med papper och penna-test.

– Enligt min studie så kan man det när det gäller aritmetiska test, men inte med tester som innehåller bilder där man ska räkna antal saker.

Efter jämförelser mellan elevernas testresultat före, under och efter träningen visade undersökningen att eleverna i mattegruppen och den kombinerade gruppen gjorde störst framsteg. Däremot avtog effekterna efter sex månader, och ännu mer efter tolv månader. Effekten av träningen var särskilt stor och mest långvarig för elever med lägre begåvning.

Anmärkningsvärt var också att de positiva effekterna vid uppföljande tester inte sjönk lika mycket bland de lågpresterande eleverna med svagare socioekonomisk bakgrund eller de med annan etnisk bakgrund.

– Här kan jag bara spekulera, men min gissning är att orsaken kan vara att de inte får samma stöd hemifrån, så om de får ett effektivt hjälpmedel som fungerar så har de grupperna extra stor nytta av det.

Det övergripande syftet med avhandlingen var att skapa ett konkret digitalt hjälpmedel och en undervisningsmetod, samt att utvärdera metodens effekter.

– Resultatet visade att den här arbetsmodellen fungerade för att lära ut kritiska matematiska färdigheter. Och att det är kombinationen av snabbhet och förståelse som är avgörande för att säkerställa att kunskaperna stannar kvar.

Martin Hassler Hallstedt tror att användningen av appar kommer att öka i takt med att de blir bättre och ser ett stort behov av mer forskning inom det här området.

– Just nu håller jag på att bygga en app som är tänkt att motsvara lärarnas behov genom att kombinera både vetenskap och lärarerfarenhet.

Under kommande år ska han även inleda ett projekt med målet att hitta ett sätt att få elevernas kunskaper att bestå, och inte avta med tiden.

– På sikt skulle jag också vilja ta reda på hur en sådan app skulle kunna individualiseras till den enskilde elevens behov.