A classroom study : students’ creative collaborative mathematical reasoning and teacher actions : design principles for learning of and through CCMR competency

Abstract

This design-based research study presents results based on observations and analysis of student–student and student–teacher interactions in a Norwegian upper secondary school. The aim of this study was to examine student interactions during collaborative mathematical reasoning tasks about functions to identify insights to support collaborative problem-solving competency. The study also sought to investigate teacher actions in productive interactions and how students’ potential learning outcomes are affected by interactions. Analysis of student–student interactions and related teacher interactions revealed strategies for facilitating productive problem solving among student dyads. The productive interaction pattern—a bi-directional interaction—presents inherent learning opportunities. This study adds to the field of mathematics education by suggesting an extension of the concept of collaborative problem-solving competency (CPS) by connecting the competencies of collaboration, reasoning, and problem solving in a new model for facilitating productive interaction in mathematics classrooms. The suggested competency model has potential as an analytical tool for teacher educators and researchers to utilize in classroom studies focusing on interactional patterns in students’ mathematical problem solving.

Denne design-baserte forskningsstudien presenterer resultater basert på observasjoner og analyser av elev–elev og elev–lærer interaksjoner fra en norsk videregående skole. Målet med denne studien var å undersøke elevinteraksjoner når de samarbeidet og resonnerte matematisk om funksjoner for å identifisere og gi innsikt omkring samarbeidskompetanse i problemløsing. Forskningsprosjektet undersøkte lærerhandlinger tilknyttet elevinteraksjoner og hvordan elevenes potensielle læringsutbytte påvirkes av interaksjonen. Analyse av elev–elev interaksjoner og relaterte lærerinteraksjoner avdekket strategier for å legge til rette for produktiv problemløsing blant elevparene. Det produktive interaksjonsmønsteret—en toveisinteraksjon—gir iboende læringsmuligheter. Dette forskningsprosjektet bidrar til matematikkdidaktikkfeltet ved å foreslå en utvidelse av konseptet «problemløsing ved samarbeid» gjennom å koble kompetansene samarbeid, resonnement og problemløsing til en ny modell for produktive interaksjoner i matematikklasserommet. Den foreslåtte kompetansemodellen har et potensial som et analytisk verktøy for lærerutdannere og forskere i klasseromsstudier med fokus på interaksjonsmønstre i elevenes matematiske problemløsing.