Utbildningsteknologi i grundskolan

Kristina Holmberg, EdTechLnu, summerar dagens intryck:

”Lärarna är det allra viktigaste för projektet och för eleverna.” Budskapet till lärarna blir ett varmt välkomnande från projektledaren professor Italo Masiello. Det är morgon och höstuppstart i vårt projekt Utbildningsteknologi i grundskolan som är inne på sitt andra år. ”Vi vill att teknikanvändningen ska bli vardag, precis som papper, penna och böcker.”  De femtio deltagarna från skolor runt om i södra Småland ler och ger sin uppmärksamhet till nästa föreläsare.

“You are doing important things for this project!” säger professor Dean Fixsen från USA. “The problem we are trying to solve is well known all over the world – to get research into the classroom – from science to service.” Dean berättar att implementera det är att använda, och i vårt projekt, att använda den digitala teknologin som det är tänkt. Vår grupp är den första att arbeta med implementeringsvetenskap inom utbildningsområdet i Sverige. Mer och mer pengar läggs på utbildning, men vi ser ingen progression i lärandet. Det är ett globalt problem. Det kritiska är implementeringen – det räcker inte med pengar, det är HUR pengarna används som är det viktiga.

”Digitala verktyg ger oss inte bara nya redskap i undervisningen, det förändrar också vad vi kan göra och hur vi undervisar. Gör du vad du tänkte? Hur vet du det? Gör det skillnad? Får ni lärare den hjälp ni behöver för att göra det som är tänkt. Eller behöver ledarskapet förändras? Behöver ni mer stöttning?” Dean lämnar podiet till ljudet av applåderna från projektdeltagarna. De småpratar och ser stolta ut.

Projektets doktorand Zeynab Artemis Mohseni berättar om Visual Learning Analytics. ”Vi har väldigt mycket data i projektet om eleverna och deras lärande. Data som är spridda i olika digitala verktyg och system.” Den avslutande bilden visar en prototyp på hur det kan se ut när redskapen för visualisering är utvecklade.

En grupp lärare tar plats på scenen för att berätta hur de ser på projektet. ”Ett unikt tillfälle för oss lärare och rektorer att få del av något nytt. Efter Mohsenis föreläsning börjar vi också förstå vart vi är på väg!” ”Man är med och skapar framtiden.” Lärarna är synbart engagerade. ”Bra att träffas. Ibland känner man att man är en isolerad ö.” I projektet är det fyra kommuner och fem skolor som deltar. Nu, är det ett och ett halvt år sedan det drog i gång och också första gången alla deltagare möts på samma plats.

Projektet samarbetar med några representanter från e-läromedelsföretag och de avlöser lärarna på scenen. ”Som företag utvecklar vi hela tiden. Vi har inte blivit överraskade, utan behöver alltid samverka med lärare för att hitta vägar framåt.” ”Om 5 år vill vi att alla läromedel ska vara ett stöd för alla elever och att lärare i större utsträckning kan skräddarsy undervisning till alla sina elever.” De får en kommentar från en lärare. ”Vore bra om alla digitala läromedel låg i ett moln, tillgängliga för alla.” ”Vore fantastiskt!” säger en av representanterna från företagen ”men vi måste också hitta lösningar så att förlagen får betalt.”

Många av eftermiddagens diskussioner kom att handla om de digitala läromedel som används. Tre olika leverantörer finns i projektet. Deltagarna jämför, berättar om för- och nackdelar, layout och teknikstrul. ”Problemet är att de försöker vara bra på allt, i stället för att fokusera på färre ämnen och nivåer.”  Lärare delar med sig av hur de designat workshopar på respektive skola och hur ofta de träffas. ”Man ser i vår kommun att de som deltar i projektet har kommit längre. Det är givande för oss.”

Dagen avslutas med att forskarna presenterar de första utkasten till resultat från projektet. Observationer av undervisning har gjorts systematiskt utifrån DigCompEdu, enkäter (S-NoMAD och SELFIE for teachers), samt gruppintervjuer med lärare och rektorer.

1. Lärare vill arbeta med utbildningsteknologi i undervisningen.
2. Hinder på vägen a) Lärare upplever (ibland) det som svårt att arbeta in det som de digitala läromedlen erbjuder i den planering man har b) Brister i de digitala läromedlen c) Digitala lösningar/infrastruktur är inte alltid fullmogna d) Lärare önskar mer inflytande över beslut som berör de digitala resurserna.
3. Förutsättningarna e) Lärares digitala kompetensnivåer varierar stort f) Lärare ger varandra god stöttning i digitaliseringen av undervisningen.
4. Kompetenskraven förändras
5.  Att ställa om undervisning så att lärare kan kombinera digital och analog undervisning kräver fortbildning.

Resultaten så här långt kan summeras i en mening: Implementering av digital teknologi skapar ”otakt” i klassrummen.

Redan i början på dagen, när några projektdeltagare möttes i entrén till byggnaden på campus Kalmar visade sig en god vilja att hjälpa till. Att hitta rätt lokal var svårare än vi trott. Vi kom vilse i den nya byggnaden. Skyltar lästes, vi gick upp för trappor, spanade in i korridorer och letade tillsammans. Även om det tog en bra stund innan vi stod där framför dagens gemensamma sal, var det ett nöje att göra den här upptäcktsfärden med lärare, rektorer, skolledare och forskare, där på morgonen. Det som hände, innan själva uppstarten för året drog i gång, sa så mycket om hur de som är med i projektet förhåller sig till varandra och löser problem. Vänliga ansikten, hjälpsamhet och ett starkt lösningsfokus. Så redan innan allt hade börjat var vi stärkta av varandra. Den känslan tror jag följde oss under dagen och förhoppningsvis får den följa med in i fortsättningen av projektet. Vi var vilse en kort stund, men hjälptes åt att hitta rätt väg framåt.

Kristina Holmberg, docent i pedagogik, EdTechLnu, Linnéuniversitetet

Information – data – betraktas som en avgörande resurs för det moderna samhället, med egenskaper som kan utlösa en teknologisk revolution [1]. Användningen av digital teknik inom utbildning har möjliggjort insamling av en bred mängd data om elever och deras utbildning.

Olika typer av utbildningsdata, till exempel text, betyg, tester, tidsstämplar, närvaro och beteendedata om användningen av digitala läromedel, kan vara omfattande, komplexa och heterogena [2]. Stora mängder utbildningsdata finns dessutom spridda över olika digitala tjänster och huvudmän, vilket gör det minst sagt utmanande att använda data på ett strategiskt sätt. Även om datastandarder syftar till att underlätta anslutning och spridning av information mellan olika digitala utbildningsverktyg inom skolorna, så finns inga etablerade standarder specifikt för insamling, bearbetning, analys och presentation av utbildningsdata. Som ett resultat av det utnyttjar inte skolledare, lärare och elever möjligheten att fatta beslut kring undervisning och lärande baserade på redan befintliga data. Inom vårt forskningsprojekt Utbildningsteknologi i grundskolan vill vi etablera säkra datapipeliner och för ändamålet utformade datastandarder för att kunna bidra till såväl pedagogisk som organisatorisk verksamhetsnytta genom att strategiskt använda och analysera utbildningsdata.

Datapipeliner består av en komplex kedja av sammanlänkade aktiviteter som börjar med en datakälla och slutar med en datamottagare via överbryggade serier av operationer. I forskningsprojektet föreslår vi en teknisk lösning som innehåller en datapipeline genom att använda ett säkert svenskt datalager – Swedish University Computer Network (SUNET). I början av pipelinen laddas data in i lagringsutrymmet. Därefter följer ett antal steg, där varje steg producerar en ”utdata” som fungerar som ”indata” för det följande steget, och detta fortsätter tills pipelinen är klar. För alla involverade parter är datasäkerhet, integritet och ett etiskt förhållningssätt de viktigaste övervägandena. För att hantera dessa frågor och hålla data för olika intressenter åtskild (såsom läromedelsföretag och kommuner) använder vi SUNET-drive och Simple Storage Service (S3). För att kunna göra en grundlig bedömning av elevernas framsteg var det avgörande att sammanföra elevernas data från olika S3:or.

Trots den användarvänliga datapipeline som byggdes för projektet stötte majoriteten av intressenterna på svårigheter när det kom till att formatera sina data enligt den föreslagna datastandarden och ladda upp data till S3:orna på vår SUNET-drive. Utmaningen uppstod på grund av bristande expertis inom skolor och kommuner, samt begränsade ekonomiska resurser och tidsbegränsningar för läromedelsföretagen. För att ta itu med detta problem utvecklade vi individuella skript för varje intressent baserat på deras specifika data. Genom att låta intressenterna köra dessa skript en gång i veckan kunde vi säkerställa en enhetlig datamatning över alla S3:or. Denna extra, men nödvändiga process blev dock kostsam och mycket tidskrävande.

När intressenterna har laddat upp sina formaterade data till sina respektive S3:or ’hashar’ forskarna data som blir pseudoanonymiserad. All pseudonymiserad data lagras sedan som en backup i SUNET-drive. Det är viktigt att notera att endast pseudoanonymiserad data används av forskarna. Enligt den allmänna dataskyddsförordningen (GDPR) innebär pseudoanonymisering att behandla personuppgifter på ett sätt som förhindrar association med en specifik individ utan ytterligare information. Denna ytterligare information hålls separat och omfattas av åtgärder som förhindrar kopplingen av personuppgifter till identifierbara individer [9]. Endast involverade lärare och rektorer kan matcha dataanalyser till respektive individ.

Data bearbetas, analyseras och visualiseras för olika intressenter med ett VLA (Visual Learning Analytics) verktyg. Ett inloggningssystem och backuper skapas via en virtuell maskin på vårt universitetsmoln. Med flera intressenter involverade får varje intressent unik tillgång via ett API till ett personligt dashboard inom det utvecklade VLA-verktyget, vilket säkerställer säker åtkomstkontroll och -behörighet. Den föreslagna tekniska lösningen underlättar för olika intressenter hur data hanteras, transporteras, analyseras och visualiseras, för att i förlängningen bidra till väl underbyggda och strategiskt genomtänkta beslut för individanpassad utbildning och lärande. Vi hoppas att projektet kan bidra till standarder för hur skolväsendet och digitala läromedelsföretag i Sverige hanterar, delar och använder utbildningsdata.

Zeynab (Artemis)  Mohseni & Italo Masiello // EdTechLnu

Referenser

1. Perez, C. (2002). Technological revolutions and financial capital: the dynamics of bubbles and golden ages. Cheltenham (UK): Edward Elgar.
2. Mohseni, Z., Martins, R. M., & Masiello, I. (2022). SBGTool v2. 0: An Empirical Study on a Similarity-Based Grouping Tool for Students’ Learning Outcomes. Data, 7(7), 98.
3. Munappy, A. R., Bosch, J., Olsson, H. H. (2020). Data pipeline management in practice: Challenges and opportunities. In International Conference on Product-Focused Software Process Improvement, Springer, Cham, pp. 168-184.
4. Pervaiz, F., Vashistha, A., Anderson, R. (2019). Examining the challenges in development data pipeline. In Proceedings of the 2nd ACM SIGCAS Conference on Computing and Sustainable Societies, pp. 13-21.
5. Raman, K., Swaminathan, A., Gehrke, J., Joachims, T. (2013). Beyond myopic inference in big data pipelines. In Proceedings of the 19th ACM SIGKDD international conference on Knowledge discovery and data mining, pp. 86-94.
6. Mohseni, Z., Masiello, I., Martins, R. M. (manuscript in preparation). Practical Implementation of Data Pipeline and Data Standard for Educational Data in Primary and Secondary Education: Challenges and Opportunities.
7. Swedish University Computer Network (2023). URL: https://www.sunet.se/om-sunet (accessed 2023-06-15).
8. SUNET S3 (2023). URL: https://wiki.sunet.se/pages/viewpage.action?pageId=18612359 (accessed 2023-06-15).
9. Voigt, P., Von dem Bussche, A. (2017). The EU general data protection regulation (GDPR), A Practical Guide, 1st Ed., Cham: Springer International Publishing, 10(3152676), pp. 10-5555.

SELFIE for Teachers (SFT) är ett EU-utvecklat enkätverktyg som mäter lärares digitala kompetens inom sex olika kompetensområden: 1. Yrkesåtaganden, 2. Digitala resurser, 3. Undervisning och lärande, 4. Bedömning, 5. Stärka elever, samt 6. Främja elevers digitala kompetens. Enkäten genomförs i tre steg: respondenterna inleder med att själva uppskatta sin egen digitala kompetensnivå, därefter besvarar de enkätfrågorna och till sist självskattar respondenterna sin egen kompetensnivå ännu en gång. Utifrån de olika enkätsvaren och de båda självskattningarna ger systemet slutligen en sammantagen bedömning av respondentens digitala kompetensnivå, indelad i sex nivåer: från ingångsnivån Nykomling via Utforskare, Integratör, Expert och Ledare upp till högsta nivån Pionjär. 

I forskningsprojektet Utbildningsteknologi i grundskolan har forskargruppen EdTechLnu vid Linnéuniversitetet i Växjö inlett ett utvecklingsprojekt tillsammans med lärare, rektorer och skolledare från fyra olika kommuner, samt ett antal leverantörer av digitala läromedel. Syftet med projektet är flerdelat: 1. att parterna tillsammans, i nära samarbete och med en öppen dialog ska utveckla hållbara strategier för vidareutveckling och implementering av digitala läromedel; 2. att utveckla strategier för digital kompetensutveckling; samt, 3. att utveckla och tillhandahålla ett datadrivet visuellt informations- och beslutsstöd i form av en s.k. LAD – Learning Analytics Dashboard (en slags digital instrumentpanel), vars innehåll baseras på elevers användardata från de digitala läromedel som används, främst i ämnena Matematik, Svenska och Svenska A. LAD:n ska stötta lärarna i att utifrån elevaktivitet och -resultat fatta rätt beslut för att undervisa, vägleda och instruera eleverna utifrån var och ens behov. Projektdeltagarna har så här långt i projektet intervjuats, besökts, deltagit i workshopar och teammöten, observerats, fört veckologgböcker och besvarat olika typer av enkäter. 

Resultaten från SFT-enkäten visar att de flesta respondenter har en rimlig uppfattning om sin egen nuvarande digitala kompetensnivå. Inga vilda antaganden sticker ut åt något håll. De nivåer som uppmätts av enkätsystemet landar i samtliga fall – utom ett – endera inom nivå 2. Utforskare eller nivå 3. Integratör. Endast en respondent uppnådde ett individuellt totalresultat av nivå 4. Expert. De flesta respondenter ligger i sin självskattning relativt väl i fas med erhållet systemresultat, alltså det totalresultat som SFT presenterar efter genomförd enkät. Avvikelser finns, främst i de båda självskattade kompetensnivåerna jämfört med totalresultatet. De flesta avvikelserna gäller – inte särskilt förvånande – den självskattning som gjordes före genomförd enkät. Här erhöll den övervägande mängden deltagare en lägre total kompetensnivå än den de själva ansåg att de hade. För några enstaka deltagare sänktes även den andra självskattningsnivå som angavs efter att de genomfört enkäten. Endast en deltagare erhöll ett höjt totalresultat, dvs. landade på en högre total kompetensnivå jämfört med båda de självskattade nivåerna. Slutligen ser vi även att flertalet deltagare valde att justera sin självskattade digitala kompetensnivå efter att de hade besvarat enkäten, vilket indikerar en ökad förståelse för vad själva begreppet digital kompetens faktiskt omfattar och innebär och förmåga att relatera denna insikt till sin egen kompetensnivå. 

Veckologgarna har som syfte att fördjupa datainsamlingen kring syfte, mål och erfarenheter från användningen av digitala läromedel. Här visar resultatet tydligt att de digitala läromedel som köps in är det som främst behöver vidareutvecklas, förbättras och förnyas, tillsammans med den lokala digitala infrastrukturen. De digitala läromedel och -verktyg som köpts in lever bara delvis upp till den efterfrågade kvalitet och standard som krävs för att både underlätta lärares dagliga arbete och hjälpa eleverna att nå de olika del- och slutmål som kurs- och läroplaner kräver. I sammanhanget kan tilläggas att de diskussioner som idag förs i både vetenskaps- och facklitteratur, likväl som i media, bekräftar detta. Det utbud som erbjuds levererar helt enkelt inte den kompletta och bekymmersfria lösning som både behövs och efterfrågas, vilket intygas från flera håll. Värdefull undervisningstid går förlorad till diverse åtgärder för att lösa en mängd problem som aldrig borde uppstått från början, vilket är helt oacceptabelt. Varken digitala läromedel, eller krav på uppdatering av ständigt föränderliga praktiska digitala kompetenser, ska behöva bli “sten på börda” eller tidstjuvar som tar ifrån såväl lärare som elever det som behövs mest för studiero, motivation, arbetsro och studieprogression: tid. Tid att undervisa. Tid att planera. Tid att lära. Tid att reflektera. 

Sammanfattningsvis visar alltså SFT-enkäten på en acceptabel digital kompetensnivå med en klar utvecklingspotential, och veckologgarna visar på bristande digitala resurser som tyvärr snarare försvårar än förenklar det pedagogiska uppdrag som skolan och varje lärare har att genomföra. För att detta uppdrag verkligen ska kunna uppfyllas med stöd och hjälp av digitala verktyg, material och metoder som speglar dagens samhälle, behövs nytänkande och omtag. Självklart behövs även en kraftfull digital infrastruktur, men utan kvalitativa och fungerande digitala läromedel som med ett relevant och varierat innehåll uppfyller befintliga krav, och som tillsammans med ändamålsenliga arbetssätt och metoder bistår lärare och elever med att nå satta mål, kommer den digitala kompetensnivån inte att kunna lyftas till de höjder som föreskrivs. 

Ett nära och öppet samarbete mellan leverantörer av läromedel, lärare, skolledare och forskare kan vara ett sätt att vidareutveckla kvalitativa digitala läromedel. Det hoppas vi bland annat kunna bidra med genom vårt projekt. 

“The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it.”  Marc Weiser

EdTechLnu / SN

För ett år sedan – efter förseningar på grund av pandemin – startade forskargruppen EdTechLnu ett projekt för att tillsammans med fyra kommuner och pilotskolor i sydöstra Sverige främja systematisk implementering av digitala undervisningsmetoder. Vårt projekt använder sig av Active Implementation Framework där den centrala tanken är att införandet av nya metoder och praktiker ska ses som en långsiktig och inkluderande process och inte inte en enskild händelse, samt att framgångs- och hållbarhetsfaktorer är beroende av ett aktivt samarbete mellan praktiker och forskare. I samarbetet ingår också fyra EdTech-företag som tillhandahåller digitala läromedel.

Så här långt kan vi se att lärare använder digitala läromedel på olika sätt, främst beroende på olika undervisningsstilar och olika erfarenheter, men också relaterat till digital kompetensnivå. Många använder digital teknik helt enkelt som ett alternativt sätt att presentera information med uppgifter som sedan görs på papper, medan andra lärare använder sig av digitala möjligheter för både presentation av information men också för uppgifter och bedömningar. Ett fåtal lärare kan även hitta nya sätt att länka samman olika digitala material och verktyg så att eleverna kan arbeta självständigt och effektivt. Lärare uttrycker dock ofta stor frustration över att de sällan kan påverka eller själva välja mellan olika system på grund av centraliserade inköpspolicyer.

Sammanfattningsvis ser vi flera bevis på mycket god praxis, men det är fortfarande en lång väg att gå, särskilt vad gäller skapande och tillhandahållande av digitala lärmaterial som både kan användas med den enkelhet och flexibilitet som lärare behöver och önskar, och som samtidigt uppfyller de kvalitetsnivåer som krävs. Som det ser ut just nu visar ofta mer ‘digitalt bevandrade’ lärare vägen för att hitta olika sätt att kringgå begränsningar av befintligt material, samtidigt som de stöttar mindre erfarna kollegor. Forskargruppens syn är att effektiv och långsiktig integrering av digitala material och metoder i utbildning kommer dels genom en överlag ökad lärarkompetens, dels genom förbättringar av såväl infrastruktur som digitala resurser och system, men framförallt genom ett nära samarbete med en öppen dialog mellan alla berörda parter: så som vi gör i detta aktiva implementeringsprojekt.

EdTechLnu / JR

Två kollegor från Norge och Sverige har tillsammans skrivit ett inlägg för att belysa diskussionen som pågår i dessa länder rörande skola och digitalisering.

Följ länken nedan och läs vad professor Italo Masiello från forskargruppen EdTechLnu på Linnéuniversitetet och professor Natalia I. Kucirkova från Universitetet i Stavanger har att säga. Inlägget är på engelska.

Läs hela inlägget här

”När den digitala kompetensen hos lärarna ökar, ökar också kraven och deras röst blir en starkare påverkansfaktor”. Det skriver docent Kristina Holmberg från forskargruppen EdTechLnu i ett debattinlägg i Smålandsposten…

Läs hela inlägget här