En analyse av kognitive krav i oppgaver innenfor algebra i Campus Inkrement på 6. og 7. trinn

Abstract

I denne masteroppgaven har de kognitive kravene i oppgavene, innenfor emnet algebra på mellomtrinnet, fra det digitale læreverket Campus Inkrement blitt analysert, samt at svartypen i oppgavene er kategorisert. Algebra kommer inn som et eget delkapittel på 6. og 7. trinn. Oppgavene er delt inn i fire læringsstier differensiert etter vanskegrad, og det er blitt analysert 21 diskusjonsoppgaver og 186 oppgaver fra 6.trinn, og 15 diskusjonsoppgaver og 226 oppgaver fra 7.trinn, samt 4 aktiviteter som er forventet lærerstyrt og var felles for begge trinnene. For å utføre analysen ble deler av rammeverket til Charalambous, Delaney, Hsu og Mesa (2010) brukt. Det er et rammeverk som er utviklet med tanke på lærebokanalyser, og bruker en horisontal og vertikal analyse for å se på helheten av verket. Den horisontale analysen tar for seg bakgrunnsinformasjonen og strukturen til læreboken; tittel, forfatter, utgiver, årstall, antall sider, hvordan boken er organisert, tilleggsressurser, antall sider til hvert emne, hvilke emner som er dekt og rekkefølgen på emnene. Den vertikale analysen består av tre deler, kommunikasjon til elevene, krav til elevene og koblinger i oppgavene. I denne oppgaven ble hovedfokuset lagt på den vertikale analysen og oppgavene ble analysert etter kravene de stilte til elevene. Analyseskjemaet for kognitive krav etter Smith og Stein (1998) ble brukt for å analysere og kategorisere oppgavene i lavt eller høyt kognitive krav. Oppgavene ble kategorisert etter hvilken type svar de etterspurte. Campus Inkrement er et heldigitalt læreverk og det ble derfor valgt å kombinere Charalambous et al. (2010) sitt rammeverk med Gueudet, Pepin, Restrepo, Sabra og Trouche (2016) sin makroanalyse, som de har brukt når de forsket på elektroniske lærebøker, e-lærebøker.

Etter analysen fremkommer det at det i liten grad stilles høye kognitive krav til elevene. Det er ikke noen oppgaver som er blitt kategorisert innenfor det høyeste kognitive kravet; å arbeide matematisk. De fleste oppgavene etterspør «kun svar», det var totalt 14 oppgaver som etterspurte «matematisk setning» eller «forklaring» og ingen oppgaver etterspurte «begrunnelse». Med aktivitetene som er tenkt igangsatt av læreren kan elevene få jobbet med det høyeste kravet kun om lærer selv er bevisst dette, ut ifra selve oppgaveteksten til aktiviteten blir de ikke kategorisert til det høyeste kognitive kravet. Dette viser at det er læreren som er det viktigste delen for at elevene skal få jobbe med oppgaver som er kognitivt krevende.

Title: “An analysis of cognitive demands within tasks in the subject area of algebra, in the 6th and 7th grade, in Campus Inkrement”.

This master thesis consists of an analysis of cognitive demands in tasks within the subject of algebra, at the middle school level, from the digital textbook Campus Inkrement. The tasks have also been categorized after the types of responses they require. Algebra is introduced as a separate chapter in the 6th and 7th grades. The tasks are divided into four differentiated learning paths, and the total of 452 tasks were analyzed from both the 6th and 7th grade. Parts of the framework by Charalambous, Delaney, Hsu, and Mesa (2010) were utilized for the analysis. This framework, developed for textbook analyses, uses horizontal and vertical analysis. The horizontal analysis addresses background information and the structure of the textbook, including title, author, publisher, year, number of pages, organization, additional resources, number of pages per topic, topics covered, and their sequence. The vertical analysis comprises three parts: communication to students, required of student, and connections. The main focus of this thesis was on the vertical analysis, and the tasks were analyzed based on the requirements they imposed on students. The Task Analysis Guide by Smith and Stein (1998) was employed to analyze and categorize tasks into low or high level potential cognitive demands. Tasks were categorized based on the type of response they required. Since Campus Inkrement is a fully digital textbook, it was chosen to combine the framework by Charalambous et al. (2010) with the macro-analysis by Gueudet, Pepin, Restrepo, Sabra and Trouche (2016), which they used in their research on electronic textbooks.

The analysis revealed that the tasks required fewer higher-level demands from students, then lower-level demands. There were no tasks categorized within the highest cognitive demand; doing mathematics. Most tasks only require "only answers", with a total of 14 tasks requesting a "mathematical statement" or "explanation", and no tasks requesting "justification". With the activities intended to be initiated by the teacher, students can engage with the highest demand only if the teacher is consciously aware of it; based on the task instructions these activities are not categorized as the highest cognitive demand. This highlights the crucial role of the teacher in enabling students to work on high cognitive demanding tasks.