Hur klassrumsteknik håller eleverna tillbaka

Konceptuell collageillustration av gammal och ny utbildningsteknik, inkluderar vintagefotografi. Emily Haasch

I ett klassrum i första klass som jag besökte för några år sedan använde de flesta av sexåringarna iPads eller datorer. De arbetade självständigt med matematiska problem som förmodligen var anpassade till deras förmåga, medan läraren arbetade separat med en liten grupp. Jag såg när en pojke, som jag kommer att kalla Kevin, stirrade på en iPad-skärm som uppmanade honom att kombinera 8 och 3. En kämpande läsare (som nästan alla hans klasskamrater), han tryckte på Lyssna-knappen. Men han försökte fortfarande inte ge något svar.

Vet du vad kombinera betyder att? Jag frågade. När jag upptäckte att han inte gjorde det, förklarade jag att det innebar att lägga till. Jag var nöjd med att jag hade gett Kevin på vägen till framgång och gick vidare för att observera andra elever – och hittade deras iPads med meningar som Runda 119 till närmaste tio och Hitta arean av följande triangel i kvadratenheter. Om Kevin inte förstod kombinera, var andra barn att förstå ord som runda och område ? För att inte tala om kvadratiska enheter ?

Den här historien var en del av vårt januarinummer 2020

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Sedan hittade jag en pojke som stirrade på en datorskärm som visade en sifferrad med frågan Vilket nummer kommer före 84? Han lyssnade på instruktionerna och försökte 85, sedan 86, sedan 87 och fick felmeddelanden varje gång. Jag trodde att problemet var storleken på siffrorna och frågade honom vilket nummer som kommer före fyra. Fem? gissade han. Det gick upp för mig att han inte förstod ordet innan. När jag förklarade det klickade han direkt på 83.

Jag återvände till Kevin för att se om han hade kunnat kombinera 8 och 3. Men jag upptäckte att han ritade ljusrosa linjer på iPaden med fingret – en av gizmos många distraherande funktioner.

Kan du svara på frågan? Jag frågade.

Jag vill inte. Han suckade. Kan jag spela ett spel?

Skolan som Kevin och hans klasskamrater går i, belägen i ett fattigt område i Washington, DC, är stolt över sin en-till-en-policy – ​​den allt mer populära metoden att ge varje barn en digital enhet, i det här fallet en iPad. När tekniken fortsätter att förändra och förbättra vår värld, säger skolans webbplats, anser vi att låginkomsttagare inte bör lämnas på efterkälken.

---

Skolor över hela landet har hoppat på den utbildningsteknologiska tåget de senaste åren, med uppmuntran av teknofila filantroper som Bill Gates och Mark Zuckerberg. Eftersom strategier för reformer av äldre utbildning som skolval och försök att förbättra lärarkvaliteten inte har gett resultat, har utbildare satt sina förhoppningar till idén att instruktionsprogramvara och onlinetutorials och spel kan hjälpa till att minska det enorma gapet mellan testresultaten mellan elever på toppen och botten av den socioekonomiska skalan. En färsk Gallup-rapport fann att 89 % av eleverna i USA (från tredje till 12:e klass) säger att de använder digitala inlärningsverktyg i skolan åtminstone några dagar i veckan.

Gallup fann också en nästan universell entusiasm för teknik hos lärare. Bland administratörer och rektorer stöder 96 % helt eller delvis den ökade användningen av digitala lärverktyg i sin skola, med nästan lika mycket stöd (85 %) från lärare. Men det är inte klart att denna glöd är baserad på bevis. På frågan om det finns mycket information tillgänglig om effektiviteten av de digitala verktyg de använde svarade bara 18 % av administratörerna ja, tillsammans med ungefär en fjärdedel av lärare och rektorer. Ytterligare en fjärdedel av lärarna sa att de hade liten eller ingen information.

Faktum är att bevisen i bästa fall är tvetydiga. Vissa studier har funnit positiva effekter, åtminstone från måttlig mängd datoranvändning, särskilt i matematik. Men mycket av data visar en negativ inverkan på en rad olika årskurser. En studie av miljontals gymnasieelever i de 36 medlemsländerna i Organisationen för ekonomiskt samarbete och utveckling (OECD) fann att de som använde datorer mycket i skolan klarar sig mycket sämre i de flesta läranderesultat, även efter att ha tagit hänsyn till social bakgrund och studentdemografi. Enligt andra studier gick universitetsstudenter i USA som använde bärbara datorer eller digitala enheter i sina klasser sämre på tentor. Åttondeklassare som läste Algebra I online gjorde mycket sämre resultat än de som gick kursen personligen. Och fjärdeklassare som använde surfplattor i alla eller nästan alla sina klasser hade i genomsnitt läspoäng 14 poäng lägre än de som aldrig använde dem – en skillnad som motsvarar en hel årskurs. I vissa stater var klyftan betydligt större.

En rapport från 2019 från National Education Policy Center vid University of Colorado om personligt lärande – en löst definierad term som till stor del är synonym med utbildningsteknologi – utfärdade ett svepande fördömande. Den fann tvivelaktiga utbildningsantaganden inbäddade i inflytelserika program, egenintresserad opinionsbildning från teknikindustrin, allvarliga hot mot studenternas integritet och brist på forskningsstöd.

Att döma av bevisen kan de mest utsatta eleverna skadas mest av en stor dos teknik – eller i bästa fall inte hjälpas. OECD-studien fann att teknik är till liten hjälp för att överbrygga kompetensklyftan mellan gynnade och missgynnade elever. I USA är testpoänggapet mellan studenter som använder teknik ofta och de som inte gör det störst bland studenter från låginkomstfamiljer. En liknande effekt har hittats för flippade kurser, där eleverna tittar på föreläsningar hemma via teknik och använder lektionstid för diskussion och problemlösning. En omvänd högskolematteklass resulterade i kortsiktiga vinster för vita studenter, manliga studenter och de som redan var starka i matematik. Andra såg ingen fördel, vilket ledde till att prestandaklyftorna blev större.

Studenter som använde bärbara datorer eller digitala enheter i sina klasser gjorde det sämre på proven. Åttondeklassare som läste Algebra I online gjorde mycket sämre resultat än de som gick kursen personligen.

Ännu mer oroande, det finns bevis för att utsatta studenter spenderar Mer tid på digitala enheter än sina mer privilegierade motsvarigheter. Gymnasieelever i tvivelaktiga kurser för kreditåtervinning online är oproportionerligt stor sannolikhet att vara fattiga eller medlemmar av minoritetsgrupper (eller båda). Virtuella charterskolor – som erbjuder onlinekurser och i allmänhet ger dystra resultat – registrerar ofta kämpande elever. Ett nationellt charternätverk kallat Rocketship Public Schools, som betjänar låginkomstsamhällen, är starkt beroende av teknik, med även elever på dagis som spenderar 80 till 100 minuter om dagen framför skärmar. En studie visade att i skolor som betjänar relativt välbärgade befolkningar använde 44 % av fjärdeklassare aldrig datorer, jämfört med 34 % i fattigare områden.

Emily Haasch

Farorna med att förlita sig på teknik är också särskilt uttalade i läskunnighetsundervisningen och på tidiga årskurser. Tyvärr, för att bedöma från mina observationer av klassrum på skolor som är mycket fattigdom, som den som Kevin går på, så är det exakt hur och när digitala enheter ofta används. Största delen av grundskoledagen – tre timmar eller mer, på vissa skolor – går åt till läsning och resten på matte. Särskilt i skolor där standardiserade läs- och mattepoäng är låga har ämnen som samhällskunskap och naturvetenskap i stort sett försvunnit från läroplanen. Och standardklassformatet är att låta eleverna rotera genom centra och arbeta självständigt med läs- och matematikkunskaper medan läraren arbetar med en liten grupp. I klassrummen jag har varit i, involverar åtminstone ett av centren alltid att arbeta på en digital enhet.

---

Varför är dessa enheter så ohjälpsamma för lärande? Olika förklaringar har getts. När elever läser text från en skärm, har den visats, de absorberar mindre information än när de läser den på papper. En annan ofta citerad boven är den distraktion som enheterna har råd med – oavsett om det är en collegestudent som kollar Instagram eller en förstaklassare som Kevin som ritar ljusrosa linjer med fingret. Men det finns djupare skäl.

En är motivation. Om Kevin hade blivit ombedd att kombinera 8 och 3 av en lärare snarare än en iPad, finns det en större chans att han skulle ha varit intresserad av att försöka göra det. Det är annorlunda när man lär sig av en person och har en relation med den personen, har kognitiv psykolog Daniel Willingham sagt. Det gör att du bryr dig lite mer om vad de tycker, och det gör dig lite mer villig att anstränga dig.

Minst en utbildningsentreprenör håller med. Larry Berger är VD för Amplify, ett företag som utvecklar digitalt förbättrade läroplaner i matematik, naturvetenskap och läskunnighet för dagis till och med åttonde klass. Berger observerar att även om teknologi kan göra ett trovärdigt jobb med att förmedla information, är den inte så bra på att visa den sociala nyttan av kunskap. För det, säger han, måste du få den kunskapen i ett socialt sammanhang med andra barn och en lärare, och helst en lärare du vill bli som någon gång. Även om det kan vara ett problem på skolor som använder en relativt blygsam mängd teknik, kan det vara ett ännu större problem på skolor som de i Rocketship-nätverket, där en eller två minimalt utbildade handledare övervakar så många som 90 elever under Learning Lab-tiden . Skolorna har uppnått imponerande testresultat, särskilt i matematik, men en NPR-undersökning 2016 fann en repressiv miljö på många Rocketship-skolor. Enligt vissa föräldrar och lärare användes hård disciplin för att hålla eleverna på sin uppgift.

Förutom att tappa motivationen kan tekniken tömma ett klassrum på den gemensamma aspekten av lärande. Visionen hos vissa ed tech-förespråkare är att varje barn ska sitta framför en skärm som ger lektioner skräddarsydda för individuella förmågasnivåer och intressen, ofta i ämnen som eleverna själva väljer. Men en viktig del av utbildningen är att olika barn studsar sina idéer från varandra. Jag såg detta i aktion regelbundet i ett annat, i stort sett teknikfritt grundklassrum som jag följde under ett läsår. Under ledning av sin lärare engagerade andraklassare – alla från låginkomstfamiljer, inklusive många som inte talade engelska hemma – regelbundet i debatter om ämnen som huruvida Alexander den stores ambitiösa natur var en inspiration eller ett fel.

Att låta eleverna välja de ämnen de ska lära sig om kan också leda till allvarliga kunskapsluckor för barn som inte vet mycket om världen – eller till och med för dem som gör det. En skeptiker med personlig inlärning har observerat: Om jag fick välja mitt eget innehåll i grundskolan skulle jag ha blivit expert på prinsessor och hundar.

Sedan finns det svårigheten att använda teknik för att möta enskilda elever på deras faktiska nivå - vilket bevisas av Kevins misslyckande att förstå ordet kombinera och hans klasskamrats svårigheter med ordet innan . Barn ska göra förtester som är utformade för att styra dem till programvara som ger precis rätt grad av utmaning. Men barn glömmer ibland att ta proven. Även när de gör det kan programmet göra felaktiga antaganden om vad de kan förstå. I ett klassrum i första klass på en annan skola observerade jag en grupp elever som använde ett läsförståelseprogram. En tjejs skärm visade en till synes slumpmässig samling fakta om bananer, inklusive De flesta bananer kommer från Indien. Det följdes av en flervalsfråga. Flickan kunde inte läsa ordet Indien och frågade en klasskamrat varifrån bananerna kommer. Från träd, svarade klasskamraten – vilket inte var ett av de möjliga svaren.

Men även om tekniken skulle kunna kalibreras för att möta elever där de verkligen är – eller för att främja gemensamt lärande – så finns det ett annat grundläggande problem. Tekniken används främst som ett leveranssystem. Kanske kan det ge undervisning bättre än en människa under vissa omständigheter. Men om materialet det levererar är felaktigt eller otillräckligt, eller presenteras i en ologisk ordning, kommer det inte att ge mycket nytta.

Sättet Berger uttrycker detta är att för det mesta vi vill att barn ska lära sig har vi ingen karta som kan användas för att skapa programvara. Med det menar han, berättade han för mig, att det på bara ett fåtal områden finns en klart definierad uppsättning begrepp och en kognitivt bestämd sekvens i vilken de ska läras in. I matematik, sa han, finns det ett utvecklingsstadium där hjärnorna är redo att tänka på en del/helhet, och om du försöker lära ut bråk innan det har hänt, fungerar det inte. Grundläggande läsförmåga liknar varandra: först måste barn lära sig att matcha bokstäver med ljud, och sedan kan de lära sig att blanda ihop dessa ljud när de låter ett ord. För nästan allt annat, säger Berger, vet vi verkligen inte vad som ska läras ut eller i vilken ordning.

Det teknik ofta används till, särskilt i grundskolan, är övning i läsförståelse. Även i klassrum som saknar teknik, slösar barn timmar varje vecka på att lära sig hur man hittar huvudidén eller drar slutsatser. Innehållet är slumpmässigt – moln ena dagen, zebror nästa – och i vilket fall som helst anses det vara relativt oviktigt. Lärare väljer böcker att läsa högt baserat på hur väl de lämpar sig för att visa veckans skicklighet, och eleverna tränar sedan på det på böcker som är lätta nog för dem att läsa självständigt. När datorer och surfplattor används tar programmen samma innehålls-agnostiska, kompetensfokuserade inställning. I ett klassrum såg jag en förstaklassare framför en skärm som visade ett urval av ämnen inklusive Diwali, snabbmat, kritor och Barack Obama. (Det visade sig att eleven hade försummat att göra förprovet och inte kunde läsa någon av texterna.)

Men som kognitiva forskare länge har vetat, är den viktigaste faktorn för läsförståelse inte allmänt tillämplig skicklighet; det är hur mycket bakgrundskunskap och vokabulär läsaren har om ämnet. I en studie som gjordes i slutet av 1980-talet delade forskare in sjunde och åttonde klassare i två grupper, beroende på hur bra de hade fått poäng på ett standardiserat läsförståelsetest och hur mycket de visste om baseboll. Sedan gav de dem alla en passage om en basebollmatch. När forskarna testade barnens förståelse fann de att de som visste mycket om baseboll alla gjorde det bra, oavsett hur de hade fått poäng på läsprovet - och de dåliga läsarna som visste mycket om baseboll gjorde det betydligt bättre än bra läsare som inte gjorde det. Den studien, som har replikerats i ett antal andra sammanhang, ger övertygande bevis för att kunskap om ämnet är viktigare för förståelsen än färdigheter.

Det betyder att sättet att bygga läsförståelse är att anta en läroplan som låter barn ägna minst ett par veckor åt ett visst ämne, för att bygga upp kunskap och vokabulär som hör till det. Det är särskilt sant för barn från mindre utbildade familjer, som Kevin och hans klasskamrater, som sannolikt inte kommer att få mycket sofistikerad kunskap hemma – och kanske saknar ens grundläggande ordförråd som innan.

Kan teknik hjälpa till att bygga kunskap? Kanske. Programvara utformad på principer hämtade från kognitiv vetenskap har visat sig öka retention och till och med kritiskt tänkande, när den utnyttjas till en viss information. Amplify, till skillnad från de flesta andra ed tech-företag, publicerar innehållsrika läroplaner för både läsning och naturvetenskap. Men Berger är försiktig med att använda teknik som vad han kallar ett övnings-/memoriserings-/automatiseringsstöd.

Den rädsla jag har där, säger han, är att lärandet reduceras till det? I så fall kan du återigen konfrontera motivationsproblemet.

Så vilken roll gör Berger se för ed tech? Istället för att fråga Vilka delar av utbildningen kan en dator göra istället för en människa? han tycker att frågan borde vara Vad försöker lärare göra, och hur hjälper vi dem att göra dessa saker? Det innebär att ge dem en bättre förståelse för vad som händer i klassrummet, spara tid och göra det möjligt för dem att nå fler barn direkt oftare.

Exemplet han ger är ett klassrum där - som inte är ovanligt - det finns ett brett utbud av förmågor. Istället för det ofta använda tillvägagångssättet att ge olika elever material med olika komplexitetsnivåer, säger Berger, det är bättre att ge alla barn samma innehåll. Det skulle göra det möjligt för alla elever att brottas med samma information. Men han föreslår att de sedan tilldelar dem olika uppgifter beroende på deras förmågor. Alla elever kan till exempel läsa självständighetsförklaringen, men de mer skickliga skribenterna kan bli tillsagda att skriva en uppsats, medan andra kan uppmanas att skriva en eller flera meningar, var och en med fokus på en nyckelaspekt av dokumentet. För många lärare är den typen av differentiering, som det kallas, väldigt svår. Berger hävdar att teknik gör det lättare att gruppera elever efter förmåga, ge dem lämpliga uppgifter och bedöma deras prestationer. Dessutom, säger han, är allt osynligt på studentnivå. Med datorer vet inte barn vem som är i vilken grupp.

Det är en mycket mer blygsam roll för utbildningsteknologi än vad de flesta inom sektorn har förespråkat - möjligen för blygsam. Videor och ljudinspelningar kan hjälpa till att väcka ämnen till liv eller ge barn tillgång till texter som de skulle kämpa för att läsa själva. Läroböcker online kan enkelt uppdateras. Matematikprogramvara skulle kunna användas för att underlätta debatt mellan elever som kommer fram till olika svar på samma problem. Tekniken kan också göra det möjligt för motiverade, begåvade elever som kanske är uttråkade i klassen att tävla före sina kamrater eller ta onlinelektioner som inte lärs ut på deras skola.

Ändå verkar insikten växa om att teknik kan vara kontraproduktivt. Suburban Baltimore County började överge läroböcker och papper för fem år sedan, med målet att uppnå ett en-till-ett-förhållande mellan enheter och elever. Men testresultaten har sjunkit, och föräldrar är skeptiska till att övergången till skärmar hjälper barn att lära sig. Delvis som svar på klagomål beslöt distriktet att använda färre datorer i de tidiga grundskoleklasserna, istället för att anta förhållandet ett till fem. Föräldrar med lägre inkomster kan också tvivla: Rocketship var tvungen att släppa planerna på att öppna en tredje skola i Washington, DC, efter att bara 22 elever anmält sig.

Utbildare och reformatorer som strävar efter att främja jämlikhet i utbildningen måste också överväga de växande bevisen på teknikens brister. Mycket uppmärksamhet har fokuserats på den så kallade digitala klyftan – den relativa bristen på tillgång som amerikaner med lägre inkomster har till teknik och internet. Det är legitimt: Kevin och studenter som han behöver lära sig hur man använder datorer för att komma åt information online och, mer allmänt, för att navigera i den moderna världen. Men låt oss inte skapa en digital klyfta av motsatt slag genom att lägga ut sin utbildning på enheter som utger sig för att bygga färdigheter medan deras kamrater i rikare stadsdelar åtnjuter fördelarna med att bli undervisade av människor.

Natalie Wexler är författare till Kunskapsgapet: den dolda orsaken till Amerikas trasiga utbildningssystem – och hur man åtgärdar det .

Dölj