Designprinsipper

Teori- og forskningsbasert utvikling

Utviklingen av det didaktiske produktet skal være forskningsbasert, dvs. at design, utforming og innhold må bygge på relevant teori og forskning. En vanlig felle å gå i er å utvikle produktet først for så å lete etter teori til å støtte valgene man tok. Figuren under illustrerer denne fremgangsmåten (i rødt). Når man har et utviklingsmål, er den rette fremgangsmåten å gå til teori og forskning for å undersøke hvordan best nå dette utviklingsmålet, hvordan produktet burde utformes, hvordan innholdet burde struktureres osv.

Det er også en vanlig felle å glemme den første pilen i figuren over. Det vil si hvor man velger seg teori for så å la dette prege produktet, men hvor utviklingsmålet blir glemt i valget av teori. Hva slags teori man bruker for å prege designet, må ha en solid forankring i utviklingsmålet, spesielt listen over formål. Dette blir også viktig når man skal skrive teorikapittelet i avhandlingen (som i en utviklingsorientert master kalles for "kunnskapsgrunnlag"), hvor utviklingsmålet skal være fremtredende. Som et eksempel skal vi ta utgangspunkt i utviklingsmålet beskrevet tidligere:

Produkt: En oppgavebank med virkelighetsnære Fermi-oppgaver tilpasset elever på 10. trinn og deres hverdag.

Formål:

1. Bidra til økt motivasjon og følelse av matematikk som et meningsfylt verktøy i elevenes hverdag.
2. Legge til rette for problemløsing og utforsking i matematikk.
3. Være et hjelpemiddel for læreren for å gjøre matematikken mer interessant for elevene.

Hva som kjennetegner god bruk av teori og forskning i avhandlingen og utviklingen, avhenger av tre faktorer:

1. Kjennskap til relevant teori og forskning
2. Kobling av relevant teori og forskning til utviklingsmålets elementer
3. Operasjonalisering av teori og forskning i designet av produktet

Kjennskap til relevant teori og forskning: For å kunne bruke teori og forskning på en god måte, må man først ha god kjennskap til relevant teori og forskning. Dette går både på relevansen til forskningen, dybdekunnskapen man har om de ulike teoriene og forskningsresultatene og hvor oppdatert denne kunnskapen er.

1. Relevans: Hvorvidt teoriene og forskningen er relevante vil avhenge av utviklingsmålet. I eksemplet over skal kandidaten lage en oppgavebank med virkelighetsnære Fermi-oppgaver tilpasset 10. trinns elevers hverdag. Det vil da være naturlig å gå til forskning på oppgaver i matematikk med spesielt fokus på Fermi-oppgaver og forskning på hva som gjør en oppgave "virkelighetsnær". Studier om elevers hverdag kan også være svært relevante for å hjelpe med konteksten og fokuset i oppgavene. I listen av formål i utviklingsmålet er målet at produktet skal bidra til økt motivasjon, en følelse av matematikk som meningsfylt verktøy og bidra til økte ferdigheter i problemløsing og utforsking. Forskning og teori innenfor motivasjon i matematikk, studier som går på hvordan elever opplever matematikk, teori og forskning innenfor problemløsing og utforsking i matematikk vil da alle være relevante områder å gå inn på. Når man ser ulike fokusområder i sammenheng, kan det være ytterligere teorier og forskning man oppdager vil være relevant for utviklingen av det didaktiske produktet. For eksempel kan ønsket om kobling til virkelighetsnære oppgaver med et fokus på problemløsing og utforsking, føre en inn i teori og forskning innenfor matematisk modellering. Et annet eksempel er fokuset på at produktet skal bidra til at elever opplever matematikken som meningsfull. Her kan det være svært relevant å gå til teori og forskning på epistemologi og epistemologiske overbevisninger for å få en forståelse av hvordan elever opplever matematikk og hva som skal til for å etablere en opplevelse av matematikk som nyttig og verdifult.
2. Dybdekunnskap: God bruk av teori og forskning krever også en dybdeforståelse av disse. Dette er for at bruken av teorien ikke skal bli overfladisk, men faktisk prege det fagdidaktiske designet på detaljnivå. For eksempel: et fokus i utviklingsmålet beskrevet over er at oppgavene skal legge opp til utforsking. En mulig oppfatning av utforsking er at det handler om å gi oppgaver hvor det ikke er et fasitsvar. Dette er derimot overfladisk forståelse av utforsking (og trenger heller ikke nødvendigvis stemme). En dybdeforståelse for utforsking krever derimot at man går dypere. F.eks. beskriver Artigue & Blomhøj (2013) flere teorier for utforsking. De beskriver blant annet Deweys perspektiv for utforsking hvor pragmatiske, bruk av hverdagskunnskap og kobling til praktiske situasjoner står sentralt. Dette er i motsetning til Bachelards perspektiv på utforsking hvor begrensninger med slik hverdagslig "sunn fornuft" og behov for mer vitenskapelige praksiser ofte er et fokus. Hvorvidt man tar utgangspunkt i Deweys eller Bachelards perspektiv på utforskning vil ha store konsekvenser for ikke bare oppgavedesign, men hele hensikten med hvorfor man gjør utforskingen og hva man ønsker å oppnå. Som Artigue & Blomhøj (2013) beskriver det:

   Dewey’s philosophy leads to a practice of teaching based on projects closely linked to students’ life and interests, and to the development of inquiry habits of minds considered as generic. Bachelard’s philosophy leads to the careful organization of students’ experience and inquiries to allow them to face the limitation of common sense, overcome the epistemological obstacles inherent in the progression of scientific knowledge regarding specific areas and concepts, and progressively structure and connect their knowledge, incorporating local constructs into more regional perspectives.

3. Oppdatert: I tillegg til dybdekunnskap innenfor relevant teori og forskning, må også denne forskningen være oppdatert, dvs. være "state-of-the-art" av hva vi vet innenfor de ulike områdene. Dette trenger ikke bety at teorien eller forskningen må være utviklet og gjort nylig, men heller at kunnskapen ikke skal være "utdatert" hvor det senere har blitt utviklet en bedre forståelse for det aktuelle området.

Kobling av relevant teori og forskning til utviklingsmålets elementer: I tillegg til å vise god kjennskap til relevant teori og forskning, er det viktig at man også kan koble denne tilbake til utviklingsmålet og dets ulike elementer. Dette blir å koble det tilbake til hva slags type produkt man skal utvikle og de ulike formålene som er spesifisert. F.eks. er å bidra til økt motivasjon et fokusområde i utviklingsmålet beskrevet over. Teori og forskning innenfor motivasjon er dermed svært relevant å bruke, men det er viktig at ikke bare blir en generell beskrivelse av motivasjon, men der man kobler dette tilbake til ulike elementer av utviklingsmålet. I vårt eksempel skal studenten utvikle en oppgavebank med Fermi-oppgaver. Det blir derfor viktig å koble motivasjon til oppgavedesign. Hva sier teori og forskning om hvordan oppgaver, både i form av design, innhold og hvordan de blir brukt, kan påvirke elevers motivasjon? Dette samme gjelder for hvordan designe oppgaver som legger opp til utforsking og problemløsing osv. Ved å koble teori og forskning tilbake til utviklingsmålet og dets elementer, vil man gradvis bygge opp et fagdidaktisk design for hvordan det didaktiske produktet burde formes.

Operasjonalisering av teori og forskning i designet av produktet: Å ha kjennskap til relevant teori og forskning, og kunne koble det opp til utviklingsmålets elementer, er viktige i en god avhandling, og viktig for selve utviklingen av produktet. Men det er også viktig at man faktisk ser denne teorien og forskningen bli operasjonalisert i designet av produktet. F.eks. hvis man legger opp teori knyttet til utforsking med et fokus på åpne oppgaver som viktige designprinsipper for utviklingen, men så er de faktiske oppgavene man har utviklet utelukkende lukket, er ikke teorien operasjonalisert på en god måte.

Når man skal begynne å lete etter relevant teori og forskning, er det fort å ha en forventning om at det handler om å finne teori/forskning som er 100% tilpasset akkurat det man skal lage, hvor den nærmest gir en steg-for-steg oppskrift på hvordan dette må designes. Slik vil det svært sjeldent være. Istedenfor handler det å bruke ulike typer teori og forskning for å gradvis bygge opp et fagdidaktisk designprinsipp for hvordan et didaktisk produkt må utvikles for å dekke de ulike elementene i utviklingsmålet. Dette kan innebære å gå til helt andre fagfelt enn der hvor produktet skal implementeres. Som et eksempel, la oss si at man skal utvikle et produkt som legger opp til faglig samtale i matematikk med bruk av responssystemer hvor bruken også skal være diagnistisk. Her vil det være naturlig å gå til forskning på Peer Instruction-metoden, som er en etablert måte å bruke responssystemer for dette formålet. Peer Instruction-metoden ble derimot utviklet med tanke på fysikkfaget, og det vil derfor være mye forskning gjort innenfor fysikk. Denne forskningen vil likevel vise noen viktige elementer med hvordan slike oppgaver må designes for å fremme faglig diskusjon, f.eks. at oppgavene må være konseptuelle, ikke ha et opplagt faktasvar og hvor man legger inn typiske misoppfatninger/misforståelser som mulige svaralternativer elevene skal diskutere.

Når man søker etter relevant teori, er det med andre ord viktig å ikke være redd for å gå bredere enn akkurat sitt eget fagområde. Dette gjelder både fag og trinn. Skulle det ikke være gjort mye relevant forskning innenfor det aktuelle området på elever på 10. trinn, kan et hende det er gjort forskning man kan ta nytte av på høyere eller lavere trinn. Det er derimot viktig at man samtidig er bevisst på forskjeller og nyanser innenfor ulike fagfelt og trinn, og hva det kan bety for hvordan disse resultatene kan brukes. Hva som fungerer bra for videregåendeelever, trenger ikke nødvendigvis være representativt for hva som ville fungert bra på mellomtrinnet. Med andre ord: søk bredt, men vær varsom på hvordan resultatene brukes.

Eksempel: teori og forskning preger design på detaljnivå

Ofte vil bruken av forskning og teori kunne prege designvalg i det didaktiske produktet på detaljnivå. Som et eksempel: Anta at det didaktiske ressursene man skal utvikle inkluderer utvikling av læringsvideoer (kanskje man lager en ressurspakke for å kjøre omvendt undervisning i et bestemt tema). Et valg man må ta når man lager læringsvideoer, er om man skal inkludere et lite utsnitt av foreleseren i videoen, ofte kalt "talking head" (se figuren under).

Det kan ved første øyekast virke som at hvorvidt man inkluderer talking head eller ikke, bare kommer ned til personlig preferanse, men forskningsstudier viser at det er både fordeler og ulemper. En studie av Guo, Kim, og Rubin (2014) viste at studentene hadde en tendens til å se lengre på en video når videoen hadde «talking head», og argumenterte med at bruk av talking head skaper en større nærhet til foreleseren og at videoene føles mer "personlige". I en studie av Kizilcec, Bailenson og Gomez (2015) var det både studenter som foretrakk talking head og studenter som syntes det var forstyrrende å ha bilde av foreleseren i videoen. Det siste kan forklares med «split-attention»-prinsippet (Mayer og Moreno 1998) hvor seeren har to områder å rette fokus samtidig; lærerens ansikt og selve fagstoffet. En studie viste at studentene brukte 41% av seertiden på å se på ansiktet til læreren når «talking head» var til stede (Kizilcec, Papadopoulos, og Sritanyaratana 2014), dvs. at studentene ikke så på fagstoffet i litt under halvparten av tiden.

Hvorvidt man inkluderer talking head eller ikke, blir dermed en prioriteringssak. Er det viktig å prøve å skape en større nærhet og følelse av relasjon til foreleseren, eller er det viktigere å ha kontroll på hvor leseren ser i videoen? Dersom videoen utleder et vanskelig bevis i matematikken, hvor det er viktig at man følger med på hver eneste overgang, kan det være strategisk å ikke ha talking head for å unngå økt kognitiv belastning. Dersom videoen består hovedsakelig av statiske Powerpoint-slider med noen få kulepunkter per slide, er det mindre nødvendig å ha full kontroll på hvor eleven ser i videoen. I slike videoer kan talking head være en fordel da det kan gjøre at elevene ser lengre på videoen. Hvorvidt man har med talking head vil avhenge av tema i videoen, hva videoen skal brukes til, lengde på videoen osv osv.

Å sette opp designprinsipper

I tillegg til relevant teori og forskning, vil også ulike forskrifter kunne påvirke hvordan det didaktiske produktet burde utvikles. F.eks. utvikler man en oppgavebank med Fermioppgaver, burde disse oppgavene kunne knyttes opp mot kompetansemål og kjerneelementer i LK20. Kompetansemålene i læreplanen for det aktuelle trinnet oppgavene utvikles for, vil f.eks. kunne påvirke hvilke matematiske områder og verktøy elevene forventes å bruke for å løse oppgavene.

Når man kombinerer anbefalinger fra relevant teori og forskning med retningslinjer fra forskrifter, vil dette lede opp mot en designfilosofi og et sett med designprinsipper for hvordan det didaktiske produktet burde designes. Disse designprinsippene kan f.eks. være påstander på formen:

For å oppnå [effekt/egenskap] for et [didaktisk produkt av en bestemt type] burde man [tiltak/designgrep] i henhold til [teori/forskning/forskrift].

Det vil ikke være et krav i en utviklingsorientert master at designprinsippene uttrykkes på akkurat denne måten, men hvordan relevant teori, forskning og forskrifter tilsier at man burde designe ulike aspekter av det didaktiske produktet, må likevel komme tydelig frem i avhandlingen. For å se et eksempel på slike designprinsipper i en utviklingsorientert masteroppgave, går vi tilbake til oppgaven til Skogsrøs & Mitrovic (2026). La oss først friske opp utviklingsmålet de hadde i sin avhandling:

Produkt: En oppgavebank med diagnostiske oppgaver innen statistikk og sannsynlighet for 9. trinn med tilhørende lærerveiledning og fasit.

Formål:

1. Være en tidseffektiv støtte for læreren i å oppdage misoppfatninger og typiske feil hos elevene innenfor relevante kompetansemål i statistikk og sannsynlighet.
2. Gi læreren et innblikk i elevenes forståelse før og underveis i undervisningen av statistikk og sannsynlighet på 9.trinn.
3. Være et hjelpemiddel for læreren i videre planlegging og tilrettelegging av undervisning.

For å kunne oppdage misoppfatninger hos elevene (første formål) er det viktig at verktøyet/oppgavene har et høyt "diagnostisk potensial", dvs. hvor gode de er til å faktisk oppdage misoppfatninger og gi innblikk i hvordan elevene tenker (Kron et al., 2021). For å få et godt innblikk i elevers forståelse, vil spesialdesignede intervjuer være et verktøy med høyt diagnostisk potensiale (Gurel et al. 2015) . Men intervju er en svært tidkrevende metode, i tillegg til at det krever høy kompetanse for å gjennomføre på en god måte, slik at dette vil stride mot at produktet skal være tidseffektivt, som også er en ønsket egenskap i første formålsbeskrivelse. Studentene gikk derfor til flervalgsoppgaver, da dette er et langt mer tidseffektivt verktøy (Gurel et al. 2015). Disse kan gjøres diagnostiske ved at man legger typiske misoppfatninger som alternativer i oppgavene (Caldwell 2007, Crouch & Mazur 2001). Ordinære flervalgsoppgaver har derimot ofte et langt lavere diagnostisk poteinsiale (Ay 2017) da man ikke vet nøyaktig hvorfor en elev valgte akkurat dette alternativet. Det diagnostiske potensiale kan derimot økes ved å innføre flere ledd i flervalgsoppgavene hvor elevene både svarer på det faglige spørsmålet i tillegg til å velge en forklaring av hvorfor de mener svaret er riktig, samt hvor sikre de er på sitt svar (Gurel et al. 2015). Et eksempel på dette ser man i figuren under.

Eksempel på flervalgsoppgave med tre steg. Oppgaven er hentet fra (Kirbulut og Geban 2014). Figuren er hentet fra Skogsrøs & Mitrovic (2026).

For å ha et tidseffektivt diagnostisk verktøy med høyt diagnostisk potensiale, ble et av designprinsippene i Skogsrøs & Mitrovic (2026) at oppgavene i oppgavebanken blir designet som slike tre-stegs flervalgsoppgaver. Det er verdt å påpeke at dette var en forkortet og forenklet beskrivelse av hvordan Skogsrøs & Mitrovic (2026) brukte teori og forskning til å komme frem til et designprinsipp. I sin avhandling går studentene langt dypere til hverks, hvor de også går inn på hva det vil si å være diagnostisk og hva en misoppfatning egentlig er, samt en dyp gjennomgang av misoppfatninger i statistikk og sannsynlighet. Dette var en kortfattet versjon for å eksemplifisere hvordan man kan komme frem til et designprinsipp. Dette var også bare et av mange designprinsipper studentene tok i bruk. For tilpasse oppgavene for å enklere kunne brukes underveis i undervisningen, utviklet de også egne varianter av disse flervalgsoppgavene slik at de også kunne brukes som diagnostiske diskusjonsoppgaver sammen med Peer Instruction-metoden (se f.eks. Crouch & Mazur 2001 for en beskrivelse av denne metoden) og responsystemer som Mentimeter. Oppgavebanken bestod dermed av to typer varianter av oppgaver 1) tre-stegs flervalgsoppgaver og 2) diskusjonsoppgaver tilpasset Peer Instruction-metoden (se bildet under for et eksempel).

Legg merke til i designprinsippet over at det fokuserer på diagnostisk potensiale, men dette var ikke nevnt i formålsbeskrivelsen i utviklingsmålet. Diagnostisk potensiale var derimot et viktig konsept for å kunne oppnå formålsbeskrivelsen om at det didaktiske produktet skulle kunne brukes til å oppdage misoppfatninger hos elevene. Høy diagnostisk potensiale, som vil kunne gi dyp informasjon om hvordan elever tenker, er også viktig for formål 3, dvs. at det didaktiske produktet skal kunne være et hjelpemiddel for læreren for videre planlegging og tilrettelegging av undervisningen. Læreren trenger da en god forståelse for hvordan elevene tenker. Det var derfor naturlig at designprinsippet fokuserte på diagnostisk potensiale.

Legg også merke til at eksemplet som studentene valgte for å illustrere konseptet med flervalgsoppgaver med tre steg, ikke handler om statistikk eller sannsynlighet. Mye av forskningen som er gjort på å designe slike oppgaver, både flervalgsoppgavene og Peer Instruction-oppgavene, er gjort på andre fagfelt. Dette blir da et eksempel på det som ble nevnt tidligere at man ikke må være redd for å gå til forskning utenfor sitt eget fagfelt eller utenfor innholdet i det didaktiske produktet. Forskningen i dette tilfellet var likevel svært relevant for utviklingen til Skogsrøs & Mitrovic (2026), da flere av resultatene kunne overføres til deres kontekst, f.eks. at man burde legge typiske misoppfatninger som svaralternativer i oppgavene.

Hva med grafisk design?

Når vi snakker om designfilosofi og designprinsipper i en utviklingsorientert master, er det viktig å ikke glemme at det er snakk om pedagogisk- og fagdidaktisk design. Hva sier forskning og teori innenfor pedagogikk og fagdidaktikk om hvordan hvordan et slikt produkt burde utvikles for at det skal fungere etter formålet? Men hva med grafisk design? I en utviklingsorientert master skal det didaktiske produktet fremstå som estetisk gjennomført og bære preg av et ferdig produkt, men det forventes ikke en profesjonell standard på grafiske elementer, slik som f.eks. layout, bilder og illustrasjoner. Samtidig forventes det at grafiske elementer har et bestemt formål. Som et eksempel tar vi for oss figurer fra kompendiet "Fysikk for lærerutdanningen" (Nielsen 2018).

Det er tydelig at dette ikke er illustrasjoner utviklet av en profesjonell aktør, men figurene er likevel gjennomtenkte og oppfyller et formål. Figurene er enkle hvor urelevant informasjon er fjernet, noe som kan minske kognitiv belastning ifølge Mayers teori for multimedialæring (Mayer 2005). Figurene har også en annen hensikt: Når elever løser oppgaver i fysikk oppfordrer man ofte elevene til å lage små figurer over situasjonen i oppgaven for å skaffe seg oversikt (Angell et al. 2019). Disse figurene vil derfor kunne vise eksempler på hvordan elever kan tegne slike figurer da disse figurene er såpass enkle at de fleste elever vil kunne tegne noe liknende. Så selv om figurene ikke er profesjonelt utviklet, er de likevel gjennomtenkte og oppfyller en hensikt. Figurene er også konsistent i sin stil, noe som øker følelsen av at dette er et estetisk gjennomtenkt og utført produkt.

Oppsummering av prosessen

I forrige kapittel, så vi at man etter en gjennomgang av faglitteratur for å forstå behovet som skal dekkes, eller utfordringen som skal takles, ender opp med å formulere et utviklingsmål som har både en beskrivelse av hva som skal utvikles (produkt) samt en liste over hvilke effekter/egenskaper produktet må ha (formål). Detter vil søke seg opp på relevant teori, forskning og forskrifter som kan gi retningslinjer for hvordan ulike aspekter av det didaktiske produktet burde designes for å oppnå utviklingsmålet og de ulike formålene. Dette ender til slutt opp som et sett med designprinsipper for hvordan ulike aspekter av det didaktiske produktet burde designes. Figuren under viser en oppsummering av denne prosessen.

Det neste steget i prosessen vil være å begynne utvikle det didaktiske produktet etter disse designprinsippene.