Utbudet av digitala läromedel som riktas till skolan växer stadigt. Från den första generationens digitaliserade läroböcker eller ”pdf:er på burk” till dagens komplexa online-plattformar med olika multimodala resurser, har utvecklingen varit enorm.
Idag finns adaptiva läromedel som automatiskt anpassar uppgifter och undervisningsmoment till den enskilda elevens förmåga och kunskapsnivå. Vissa adaptiva läromedel använder artificiell intelligens, AI, för att göra lärprocessen mer effektiv. AI:n kan analysera stora mängder information från massor med elever, upptäcka mönster i vad som underlättar förståelsen och sedan göra justeringar i de algoritmer som styr vilka övningar och förklarande avsnitt som visas på elevens skärm. Processen kallas ”machine learning”, och innebär att maskinen också fattar beslut om hur läromedlet ska ”bete” sig för att ge bäst stöttning.
Vilken nytta kan de intelligenta läromedlen ge i undervisningen? Kan de bidra med något som inte läroboken i pappersformat kan – och i så fall hur?
Matematiklärare på två skolor deltar
Det är frågor som forskarna Martin Tallvid och Marie Utterberg Modén har intresserat sig för. I ett praktiknära forskningsprojekt har de tillsammans med matematiklärare på två högstadieskolor undersökt hur matematikundervisningen påverkades när eleverna fick använda ett adaptivt digitalt läromedel med inslag av AI. (Läs mer om praktiknära forskningsprojekt på skolor i Göteborg, inom ULF-avtalet.)
Sexton lärare på Hovåsskolan i Göteborg och Kapareskolan i Kungsbacka har deltagit i studien, som pågått under två år. Eleverna jobbade dels med ett ”intelligent” digitalt läromedel dels en mer traditionell digital lärobok utan AI.
Båda läromedlen täcker kursplanens kunskapsinnehåll för årskurs 7-9 och är uppbyggda av teoretiska texter och filmer samt övningsuppgifter. Den stora skillnaden är att uppgifterna och förklaringstexterna i det adaptiva läromedlet är automatstyrda och anpassar sig efter hur eleven svarat på föregående frågor. Efter lektionspasset skapar också det adaptiva läromedlet statistik över elevernas lärprocess.
Elever får snabb återkoppling
Den största nyttan med det adaptiva läromedlet är att eleven kan jobba på i egen takt och få direkt återkoppling på hur hen presterar, tycker lärarna. Det ger läraren tid över för att planera genomgångar eller att ge individuell stöttning till elever som behöver det. Många elever tycker också att det är kul.
– Eleverna får många och varierade matematikuppgifter, och de får också snabb feedback på om de gör rätt eller fel, eftersom rättningen sker automatiskt, säger Martin Tallvid.
Att programmet samlar in en massa statistik och data är också en bonus. Man kan till exempel se hur många uppgifter eleven lyckades lösa, hur många försök eleven gjort för att klara en räkneuppgift, hur länge eleven tittade på en instruktionsfilm, etcetera. Inte minst är det värdefullt på klassnivå.
– Om man till exempel ser att sjuttio procent av klassen hade fel på en viss uppgift, så kan man planera en genomgång kring det. Den informationen får man ju inte om man går omkring i klassrummet. Eller att Lisa inte har gjort något på hela lektionen. All den datan kan läraren få visualiserad i realtid på ett snyggt sätt, och det uppskattade man, säger Marie Utterberg Modén.
Lärare förlorar kontrollen
En stor utmaning för lärarna var dock att integrera det adaptiva läromedlet i den egna undervisningen. Efterhand upplevde många att de förlorade kontrollen över undervisningen.
– Det adaptiva läromedlet har automatiskt genererade uppgifter som läraren inte kan kontrollera. AI:n kan föreslå nya matematikområden som klassen inte har fått undervisning om. Plötsligt får eleven en jättesvår uppgift och ropar ”men det här har vi ju inte gått igenom”. Det skapar frustration för läraren, säger Marie Utterberg Modén.
När eleverna arbetar med uppgifter inom olika matematiska områden blir det dessutom en stor spridning i deras individuella progression.
– Lärare vill hålla ihop elevernas lärande. De vill ha gemensamma genomgångar och diskussioner och kunna planera nästa steg i undervisningen utifrån hela gruppens behov. Därför måste läraren kunna förstå hur läromedlet ”tänker”. Det är också viktigt att kunna förklara för eleverna och föräldrarna hur undervisningen ser ut och kunna motivera betyg, menar Marie Utterberg Modén.
– Att tvingas lämna över planering och uppföljning av elevernas lärande till en algoritm väcker motstånd.
Mindre samarbete mellan elever
Samarbetet mellan eleverna var också svårt att få till när de jobbade i ett adaptivt program. För att systemet ska ge eleven stöd på rätt nivå krävs nämligen att eleverna svarar individuellt och inte får hjälp av någon annan. De som missgynnades mest av att jobba själva i det adaptiva läromedlet var de elever som behöver extra stöd.
Resultatet blev att ingen av de sexton lärarna valde bort den vanliga läroboken i pappersformat till förmån för det intelligenta läromedlet.
Själva idén med intelligenta läromedel är att automatisera undervisningsprocessen och optimera elevernas lärande. I marknadsföringen från läromedelsföretagen fokuserar man ofta på att de underlättar individualisering och gör lärandet mer effektiv.
Undervisning – inte bara inlärning
Det finns forskning som visar att adaptiva AI-system kan förbättra lärandet jämfört med när vi ”pluggar” på vanligt sätt med en papperslärobok. Men få studier har undersökt hur de kan integreras i klassrumsundervisningen i skolan.
– Allting i skolan handlar inte om inlärning – utan det handlar om undervisning. Det är en jättebra tanke att man ska anpassa undervisningen till varje elev. Men läraren gör det inom klassens ram. Undervisning handlar också om att alla elever ska ha en gemenskap i klassen, känna att de har en grupptillhörighet även om de har olika förutsättningar, säger Martin Tallvid.
Han drar en parallell till vad som hände när skolorna i början av 2000-talet införde en dator till varje elev.
– Då lämnade man också åt lärarna att fixa pedagogiken. Och det visade sig att det blev en jättestor förändring för lärarna att undervisa när varje elev hade en dator, vilket ingen hade tänkt på.
AI-läromedel blir ett komplement
Teknikutvecklingen går framåt och framtidens intelligenta läromedel kommer troligtvis att vara betydligt mer avancerade än idag. Hur lärarrollen kommer att påverkas kan man bara spekulera om. Finns det en risk (eller möjlighet, beroende på vems perspektiv man tar) att AI-läromedel rentav kan konkurrera ut läraren?
Nej, det tror varken Martin eller Marie. De lutar snarare åt att de intelligenta läromedlen kommer att bli ett komplement.
– Det skulle kunna bli så att datorn sköter en viss del och lärarna fokuserar på kommunikations- och resonemangsdelarna i undervisningen, sådana sociala aspekter som inte datorn kan hantera än i alla fall.
Att intelligenta system fullt ut skulle kunna kompensera för de sociala dimensionerna av lärandet, det som uppstår i samspelet mellan elev och lärare och mellan elever, är nog inte troligt. Martin och Marie ser inte heller några sådana ambitioner i de digitala läromedel som finns på marknaden idag.
– När digitala läromedel har uppgifter som kräver grupparbete och är av mer problemlösningskaraktär, finns det ofta en print-lösning, så att man kan man skriva ut övningsuppgiften. Då är tanken att eleverna släpper datorn.
Viktigt att professionen får påverka
För att adaptiva läromedel ska kunna integreras på ett bra sätt i lärarledd undervisning behöver utvecklingen ske i dialog med lärarprofessionen, och inte lämnas enbart till programmerare och systemvetare, menar de två forskarna. Lärarna som deltog i forskningsstudien hade många tankar om hur det adaptiva läromedlet skulle kunna bli mer användbart i undervisningen. De önskade till exempel bättre adaptivitet inom mindre, avgränsade matematikområden, som triangeln eller tal i bråkform snarare än att läromedlet ska vara heltäckande inom ett område. Mer avgränsade övningsområden kan enklare integreras i en veckoplanering.
– Kanske det är här som förbättringar kan ske. Att adaptiviteten blir mer anpassad till lektionsplaneringen och inte ”sticker iväg” för långt, säger Marie Utterberg Modén.
Hur ska då skolorna tänka när det gäller vilka läromedel som ska köpas in? När alltfler läromedelsföretag satsar på digitala produkter ställs skolorna inför ett vägval.
– Skolorna kan inte köpa in både pappersböcker och digitala läromedel, det blir för dyrt. Idag har de flesta skolor både och, men när läroböckerna som finns på skolorna idag blir utslitna, då kommer man till en brytpunkt, vad ska man göra nu?, säger Martin Tallvid.
Testa först – köp sedan!
Deras råd till skolorna är först och främst: Testa läromedlet innan ni bestämmer er.
– Köp inte grisen i säcken. Det finns både fördelar och nackdelar med varje läromedel. Det avgörande är vad läraren gör med det digitala läromedlet, säger Martin Tallvid.
En särskild aspekt att tänka på när det gäller adaptiva AI-läromedel är att det kan krävas många användare för att den individuella anpassningen ska fungera optimalt. Är skolan tidigt ute kan eleverna snarare bli en del av företagets testprocess, än att skolan får full nytta av en färdigutvecklad produkt.
Ett tips till lärare är att kontakta läromedelsföretagen och ge feedback på hur man upplever att det fungerar i klassrummet. Och komma med idéer om hur innehåll och funktionalitet kan utvecklas.
– Det är viktigt att lärarna synliggör vad de vill ha, så att det verkligen stödjer undervisningen. Det är därför vi gör det här praktiknära forskningsprojektet, för att det är så viktigt att lärarna är med.
Läs intervjuer med lärare och rektor på Hovåsskolan om forskningsprojektet
Stöd för att hitta och värdera digitala läromedel
Skolverket har tagit fram en lathund för att söka o värdera dig läromedel, med stegvisa instruktioner. Se länk: https://www.skolverket.se/skolutveckling/inspiration-och-stod-i-arbetet/stod-i-arbetet/sa-valjer-och-varderar-du-digitala-larresurser
Länkar till forskningsartiklar av Tallvid och Utterberg Modén:
Intelligent Tutoring Systems: Why Teachers Abandoned a Technology Aimed at Automating Teaching Processes
Artificiell intelligens i skolan kräver ökad insikt hos lärarna
Kapitel “Challenges in Mathematics Teachers’ Introduction of a Digital Textbook: Analyzing Contradictions” sid 43-52,
i boken: Research Highlights in Technology and Teacher Education.
