Susanne Kjällander

Digitala verktyg i förskolan. En interdisciplinär RCT-studie (randomized controlled trial) med AAA-lab, Stanford University.

Forskning saknas när den svenska förskolan ska digitaliseras i samband med den nationella IT-strategin som förväntas implementeras 2017. Kjällanders omfattande longitudinella empiriska material i form av videoempiri, fokusgruppsamtal, fältanteckningar, barnrepresentationer, EEG-data, matematik-, språk- och socio-emotionella testresultat och digital loggdata saknar motstycke. Material från snart 3 forskningsprojekt på 30 förskolor har multimodalt transkriberats och analyserats i syfte att förstå hur lärare designar för lärande, hur barn lär med digitala resurser samt hur barns uppmärksamhet, språk och matematikförmåga påverkas av digitala lärspel.

Sabbatsterminen kommer att spenderas i sin helhet på AAA-lab på Stanford University dit Kjällander, i hård konkurrens, fått ett inbjudningsbrev från dekanen. Det etablerade samarbetet inkluderar även Lunds Universitet. Eftersom empirin redan är insamlad/bearbetad kommer terminen att ägnas internationell publikation med olika syften i olika konstellationer där 5 av 12 artiklar samförfattas med forskare på Stanford.

Forskningssamarbetet ska fortsätta med treparts-forskarskola/doktorandkurs samt med gästforskare från Stanford på SU. De publicerade forskningsresultaten kommer att användas i utveckling av nationella styrdokument i direkt pågående samverkan med Skolverket/SVT/UR samt i SU:s kurser på förskollärarutbildningen på grund och avancerad nivå såväl som i forskarutbildningen där digital literacy är ett fördjupat innehåll.
Slutredovisning

VETENSKAPLIG REDOVISNING
Forskning saknas när den svenska förskolan ska digitaliseras med den nationella digitala strategin, som implementerades under 2018. Det empiriska materialet, såsom videoempiriska data, inspelade fokusgruppdiskussioner, fältanteckningar, barnens representationer, EEG-data, matematik-, språk- och socio-emotionella testresultat och loggdata har arbetats med under sabbatsterminen. En del av materialet från tre forskningsprojekt på cirka 30 förskolor har transkriberats och analyserats för att förstå hur lärare designar för lärande; hur barn lär sig med digitala resurser samt hur barns uppmärksamhet, språk och matematisk förmåga påverkas.

Sabbatsterminen tillbringades i sin helhet på AAA-lab, Stanford University. I det etablerade samarbetet ingår även Lunds universitet och Oregon University.  Terminen ägnades åt publikationer med olika ändamål i olika konstellationer, även i samarbete med AAA-labs forskare. Forskningssamarbetet förväntas fortsätta med gästforskare från Stanford vid SU. Mina offentliggjorda resultat har redan använts i utvecklingen av en digital nationell handlingsplan (SkolDigiPlan) i pågående samarbete med Skolverket och SKL samt i lärarutbildning. på grund- och avancerad nivå samt i forskarstudier vid sveriges största förskollärarutbildning.

I anslutning till AAA-lab och pågående (Hjärnvägar i förskolan) och mitt nya RCT projekt (DigiTaktik) har ett starkt samarbete med LU etablerats tillsammans med Brain Development Lab, Oregon University. Detta samarbete konsolideras nu i det nya forskningsprojektet där de alla är deltagare eller rådgivare. Eftersom jag ägnade hela terminen åt artikelskrivande i samarbete med internationella forskare, bidrog jag mycket till ett eftersatt forskningsområde. Den nationella digitala strategin genomförs nu med stöd i det forskningsresultat jag presenterade under mitt sabbatsår. Min forskning syftar just till att eliminera skillnader mellan barn från hem med olika ses och begreppet "app gap" blir här centralt: alla barn ska bjudas in till en digital värld med kvalitet.

Publikationer
Det empiriska materialet var insamlat innan min sabbatical och delar av det var redan kategoriserat och analyserat, varvid jag planerade för 12 publikationer. Jag har publicerat 5 peer reviewed-artiklar och submittat 2 (1 accepterad). Jag har skrivit två 2 böcker (1 monografi och 1 antologi) och 6 kapitel som har/kommer att publiceras i forskningsböcker och jag har presenterat min forskning i många krönikor och vetenskapliga presentationer. Jag skriver därutöver på 6 nyavetenskapliga artiklar.

Resultat i de sju artiklarna
Resultaten i den första artikeln illustrerar hur Makerspaces och lärarutbildning kan påverka varandra ömsesidigt; hur Makerspaces kan användas i programmeringsaktiviteter och vilka utmaningar och möjligheter som uppstår i mötet mellan de två. Resultaten framhäver en kärnaspekt i makerrörelsen: genuinitet. Dessa hands-on-lärmiljöer är utformade för att främja samarbete och för att utbyta idéer och innovationer. I gränssnittet mellan det formella och det informella, finns potentialer för inkludering och skapande av platser som når personer med olika bakgrund. Mobilt lärande är ett fenomen som makerrörelsen tillsammans med lärarutbildning kan använda sig av, till exempel i övningsskolor, universitetscampus eller mobila Makerspaces. Samarbete mellan formell och informell utbildning är komplicerat att etablera, och akademin behöver hitta mer kreativa och flexibla sätt att knyta kontakter.

Den 2: a artikeln diskuterar bedömning i den digitala klyftan i skandinaviska tekniskt avancerade skolor. Resultaten visar hur bedömningen kan vara didaktiskt utformad för att möta elevers lärande i digitala lärmiljöer. Ämnets design syftar mot en expertnivå, medan formativ bedömning syftar mot en novisnivå och lämnar studenter utan tillräcklig vägledning. Trots detta syftar summativ bedömning på expertnivå och är ibland motsägelsefull. Ett avslutande förslag är att bedömningen i en digital lärmiljö bör utformas så att studenternas nya kunskaper omfattas och så att deras multimodala tecken på lärande anammas, annars riskerar mycket av det som lärs ut att ignoreras.

Den 3: e artikeln presenterar resultat från en omfattande och tvärvetenskaplig innovativ interventionspilotstudie i svenska förskolor. Det utmanar och vidgar teoretiska och metodologiska perspektiv på vad det innebär att genomföra en intervention för digitalt individuellt lärande. Resultaten visar att om inte barn och förskollärare skapar mening i de pågående aktiviteterna i det digitala gränssnittet och engagerar sig och om inte aktiviteten inte dynamiskt passar in inom förskolans ramar, så kommer interventionen inte att bli funktionell. Denna pilotstudie ger en detaljerad förståelse av varför, hur och i vilka sammanhang interventioner kan implementeras och efterlevas med noggrannhet.

Resultaten i den 4: e artikeln rapporterar om erfarenheter av dubbelriktat samarbete mellan forskare i en tvärvetenskaplig forskargrupp och mellan forskare och intressenter, i en RCT i förskolan. Resultaten visar att oväntade motsättningar och konflikter uppstod inom forskargruppen, eftersom RCT-metodologi kräver mätning av effekter före och efter interventionen. Resultaten illustrerar de strategier och förhandlingar som framkom för att ta itu med ontologiska och epistemologiska kontroverser och meningsskiljaktigheter. Dessa innefattar a) förhandling om forskningsetik, b) göra skillnader synliga och lära av varandra, c) använda en multiepistemologisk och metodologisk metod som ett komplement till RCT design och d) förhandlingar om forskningsproblem som delas mellan pedagoger och forskare.

Den 5: e artikeln tar avstamp i en diskussion om hur barn, under förskolans år, utveckla förmågor och färdigheter i områden som är avgörande för senare framgång i livet. Dessa förmågor inkluderar språk, exekutiva funktioner, uppmärksamhet och socioemotionella förmågor. De pedagogiska metoder som används i förskolorna har potential att öka dessa förmågor, men vår kunskap om vilka pedagogiska metoder som stödjer vilka förmågor, och för vilka barn, är begränsad. Denna artikel beskriver en interventionsstudie som syftar till att utvärdera och jämföra två pedagogiska metoder med avseende på deras effekt på de ovan nämnda färdigheterna hos svenska förskolebarn.

Den 6: e artikeln presenterar en RCT där två pedagogiska metoder har testats för att utvärdera hur de förbättrade barns språk, exekutiva funktioner och uppmärksamhet, socioemotionell förmåga och tidiga matematiska färdigheter under en intensiv intervention av antingen ett socioemotionellt och materiellt lärandeparadigm (SEMLA) eller ett individuellt och digitalt genomfört uppmärksamhets- och matematikträningsparadigm, inklusive en uppsättning självreglerande övningar (DIL). Resultaten utgör en möjlighet för olika pedagogiska metoder att ha olika effekter på barn i olika åldrar och med olika bakgrund.

Resultaten i den 7:e artikeln föreslår en didaktisk design emellan individen/kollektivet och det digitala/fysiska, för att förhindra matematiska ojämlikheter bland barn. Adaptiva spel i förskolor har potential och resultaten illustrerar hur barn engagerar sig i matematik med sociala syften. Spel kan användas (eller designas) för att uppmuntra samarbete och sociala beteenden på ett sätt som förstärker matematiska begrepp. Det finns en stor variation i hur digital matte förs ut från appen till det fysiska rummet. Ett brett utbud av intilliggande, avlägsna, synkrona och diakrona förlängningar identifierades. Lärarna fann det lättare att initiera matematiska aktiviteter efter interventionen. En digital matteintervention behöver inte ske på bekostnad av tidiga matematiska aktiviteter i det fysiska rummet.

Fler resultat
Många resultat som genererats under denna sabbatical har producerats men ännu inte offentliggjorts, medan andra har publicerats i böcker och kapitel skrivna för utbildning, lärare och lärarutbildning. Det finns resultat som illustrerar hur lärare och förskollärare didaktiskt utformar för att elever ska lära sig i olika ämnen med digitala verktyg: verktygen används i alla ämnen, men adekvat digital kompetens innebär också att man ska veta när man inte ska använda digitala verktyg. Resultaten framhäver hur translanguaging kan vara ett verktyg för jämlikhet, mångkulturalism och tvåspråkighet i den digitaliserade förskolan. Andra resultat diskuterar potentialen för undervisning i ekologi och hållbarhet i den digitala miljön. Transduktionskedjor med fysiska naturobjekt och digitala representationer illustrerar hur barn lär sig. En del av resultaten illustrerar hur rektorn kan använda ledarskap för förändring i den digitaliserade förskolan. En stor del av resultaten gäller digital kompetens, det vill säga hur barn leker, lär sig, interagerar etiskt, kommunicerar och utforskar i det digitala gränssnittet och hur lärare kan utforma och förstå barns kunskaper.

Resultaten från min sabbatical har på många sätt fungerat som en referens för implementeringen av den nationella digitaliseringsstrategin. Motsvarande forskning saknas och kommunerna/myndigheterna runtom i Sverige använder mina forskningsrapporter som lärarhandledningar. Med min nya bok kommer detta att förändras. Resultaten presenterar diskussioner om hur programmering och datalogiskt tänkande spelar en roll för "programmering" som numera är obligatoriskt i den svenska läroplanen. Resultaten visar hur dessa nya företeelser kan förstås, genomföras och undervisas. För att nämna ett exempel visar resultaten att detta kan göras genom att använda både digitala och analoga verktyg. Detta forskningsområde är aktuellt, viktigt och outforskat. Mina forskningsresultat implementeras nu på olika nivåer i de nya svenskastyrdokumenten. De används också i uppbyggnaden av SU:s forskningsmiljö, liksom av förskollärarprogrammet på SU, främst inom språkterminen. Det långsiktiga internationella samarbetet med Stanford University och Oregon University kan generera utbytesplatser för forskare, lärare och studenter. En forskarskola/forskarutbildning i samarbete mellan SU/Stanford och LU diskuteras, jämte diskussioner om en AAA-Lab forskare på delad gästprofessur/lektorat mellan LU/SU. Det första steget är ett internationellt symposium om lärande den 14-15 mars 2019 där forskare från Oregon kommer att närvara och där Dean Schwartz och Dr Pilner-Blair kommer att vara keynotes och där andra AAA-lab-forskare kommer att närvara.

Nya forskningsfrågor
Kan digitala verktyg vara en möjlig resurs för att bättre planera, iscensätta, följa, utmana, dokumentera och formativt stödja barns utforskande och lärande?
Hur kan bedömningsinstrument utvecklas för att bedöma elevernas kunskaper i programmering för att stödja och utveckla undervisningen i programmering i svensk grundskola?

Bidragsförvaltare
Stockholms universitet
Diarienummer
SAB17-0998:1
Summa
SEK 747 000
Stödform
RJ Sabbatical
Ämne
Didaktik
År
2017