Denna systematiska litteraturstudie behandlar helklasskommunikationens betydelse för elevers lärande i matematik, med inriktning på det svenska lågstadiet. Studien berör även hinder och möjligheter kring helklasskommunikation och hur det påverkar elevers lärande. Kommunikation har fått en betydande roll i undervisningen, dels eftersom forskare anser att det ökar elevers matematiska förståelse samt att läroplanen, Lgr11, uttrycker kommunikation som en förmåga elever ska utveckla i matematiken. Till studien har 15 vetenskapliga texter analyserats för att sammanfatta tidigare forskning kring helklasskommunikation i matematik. Forskningarna valdes ut genom databassökningar samt en manuell sökning, därefter gjordes en innehållsanalys för att ta fram studiens resultat. Forskningarna har olika teoretiska utgångspunkter, vilket gett varierande perspektiv på helklasskommunikation och speglas i resultatet. Resultatet tyder på att helklasskommunikation har betydelse för elevers lärande i lågstadiet eftersom det kan utveckla deras matematiska tänkande. Elevers interaktion i samspel med andra synliggör även att kvaliteten på undervisningen höjs. Utifrån tidigare forskning har även ett flertal hinder och möjligheter kring helklasskommunikation upptäckts, vilka är; lärares kunskaper, handlingar och beteende, elevers deltagande, elevers förkunskaper, språklig förmåga, läromedel och undervisningsmiljön. Dessa kan på olika sätt påverka helklasskommunikationen och elevers lärande i matematik.

Denna designstudie fokuserar på helklasskommunikation kring problemlösning. Syftet med studien är att praktiskt pröva designprinciper för hur en helklasskommunikation bör utformas för att uppnå en hög kvalitet samt hur elever synliggör ett teckenskapande. Studien bygger på den multimodala socialsemiotiska teorin och modellen Learning Design Sequences. Denna designstudie innehåller tre cykler som bygger på varandra, vilket innebär att en process upprepas på liknande sätt i varje cykel. Cyklerna är inriktade på lektioner med fokus på helklasskommunikation. En cykel innefattar en planeringsfas, ett genomförande och en analys kring designprinciperna. Studiens inledande designprinciper utformas utifrån tidigare forskning. Lektionerna planeras och genomförs av studiens författare i en årskurs tre. För att kunna analysera lektionerna och eventuellt ta fram nya designprinciper genomförs observationer. I studiens resultat presenteras prövandet av designprinciper för utformningen av en helklasskommunikation av hög kvalitet som resulterar i sex slutgiltiga designprinciper. I resultatet presenteras även hur eleverna genom arbetet med problemlösningsuppgifter och helklasskommunikation synliggör ett teckenskapande. Resultatet stärker den tidigare forskningen i stor omfattning eftersom den genom denna studie visats fungera i praktiken. Däremot synliggör resultatet även faktorer som inte berörts i den tidigare forskningen. Denna designstudie kan användas som en utgångspunkt vid utformningen av helklasskommunikation kring problemlösning. Resultatet går däremot inte att generalisera i en ny kontext eftersom flera aspekter kan skilja elever och lärare jämfört med de som deltagit i denna studie.