Undervisning och lärande är grundbultar i ett modernt demokratiskt samhälle. Dessa aktiviteter sker i stor utsträckning av lärare vilka bär ansvaret för att utbilda framtidens generationer. Inom utbildningsväsendet existerar en rad olika läromedel såsom böcker och datorer vilka ofta tenderar att vara statiska i sitt förhållande till eleven. Enligt internationella kunskapsmätningar har svenska elevers matematiska kunskap stagnerat de senaste två decennierna, även om en vändning har skett de senaste åren. En möjlig förklaring till detta kan vara att ett för stort fokus hos bl.a. lärare och matematikböcker ägnats åt procedurella färdigheter snarare än begreppslig förståelse. Detta i kombination med lärares upplevda svårigheter kring att tillämpa ett formativt arbetssätt kan innebära hinder för elevers matematiska kunskapsutveckling. Flera digitala verktyg har utvecklats för att stötta lärare och elever i deras lärandeprocess. Ett sådant digitalt verktyg är Mentimeter som utvecklats för att öka interaktionen mellan en presentatör (t.ex. en lärare) och dess publik. Mentimeterär inte avsett specifikt för en lärandekontext och det finns idag ingen etablerad utgivning av läromedel som använder Mentimeter för skolans värld. Det här examensarbetet har med bakgrund av detta haft som mål att designa och konstruera ett matematiskt läromedel med hjälp av Mentimeter, ämnat för att utveckla elevers förståelse för ett matematiskt begrepp (funktioner). Detta har gjorts med en designbaserad forskningsmetodik vilket är en metod som lämpar sig väl för att utveckla tekniska artefakter inom en skolkontext samt undersöka hur den utvecklade artefakten fungerar i en specifik kontext. Syftet med studien har varit att undersöka lärares upplevelse av att använda det utvecklade läromedlet och med den kunskapen, genom en iterativ process utveckla och samtidigt öka förståelse för hur ett digitalt utbildningsverktyg kan möjliggöra ett formativt arbetssätt. Ett grundantagande inom ramen för detta examensarbete är att ett formativt arbetssätt kan bidra till ett ökat lärande och därmed ökad förståelse för funktionsbegreppet, men att det behövs mer kunskap för att förstå sambandet mellan didaktisk teori och hur den kan användas inom en skolkontext. Detta examensarbete utgår både från en konstruktivistisk och en sociokulturell syn på lärande. Motiveringen av denna breda syn på lärande är att det möjliggör en mer induktiv ansats i förhållande till tolkningen av studiens resultat. Studiens resultat är en“Mentimeter-modul” som designats för att möjliggöra ökad förståelse för matematiska begrepp, samt en teoretisk förståelse för hur modulen upplevts av lärare i en skolkontext. Vidare visar studiens resultat på vikten av att lärare använder Mentimeter-modulen som ett komplement till den ordinarie undervisningen istället för att låta verktyget agera som en egen aktör. Slutsatsen är att den utvecklade Mentimeter-modulen upplevs möjliggöra ett formativt arbetssätt om syftet med modulen tydliggörs och lärarna ser på modulen som ett komplement till sin ordinarie undervisning. / Teaching and learning could be considered as cornerstones of a modern democratic society. These activities are largely being practiced by teachers who are in part responsible for educating future generations. In the education system, there are a number of different teaching materials such as books and computers, which often tend to be static with no or little interaction with the student. According to international surveys the mathematical knowledge among Swedish student’s has stagnated over the past two decades, although a turnaround has taken place in recent years. A possible explanation for this may be that too much focus has been devoted to procedural skills rather than conceptual understanding. This, combined with teachers' perceived difficulties in applying a formative approach, can slow down the development of students' mathematical knowledge. Several digital educational tools have been developed to support teachers and students in their learning process. One such tool is Mentimeter, which was developed to increase the interaction between a presenter (e.g. a teacher) and its audience (e.g. a student). Mentimeter is not intended specifically for a learning context and there is currently no mathematical educational materials developed with the software and that is accessible for everyone with a Menitemeter account. This master thesis has aimed to design and construct a mathematical teaching aid with the help of Mentimeter, intended to develop students' understanding of a mathematical concept (functions). This has been done with a design-based research methodology which is suited for exploring learning environments and gaining deeper theoretical understanding by introducing a designed technical artifact in the context that is being observed. The purpose of this Master Thesis has been to investigate teachers' experience of using the developed teaching aid and with that knowledge, through an iterative process develop understanding on how a digital educational tool can enable a formative approach. A basic assumption made by the authors of this study is that a formative approach can contribute to increased learning andthus increased understanding of the concept of a function. But more knowledge is needed to understand the connection between the didactic theory and how it can be applied in a school context. This study is based partly on a constructivist view of learning but also on a socio-cultural perspective. The motivation for this broad view of learning enables a more inductive approach in relation to the interpretation of the study results. The results of this thesis are a “Mentimeter module” designed to enable an increased understanding of mathematical concepts, as well as a theoretical understanding of how the module is experienced by teachers in a school context. Furthermore, the study shows the importance of teachers using the Mentimeter module as a complement to their regular teaching activities instead of letting the digital education tool act on its own. The conclusion is that the developed Mentimeter module is perceived to enable a formative approach if the purpose of the module is clarified and the teachers see the module as a complement to their established experience andprevious knowledge.

A new phenomenon on the Internet is the online audience response. Mentimeter is a web-based tool where you can create online polls. The users can then cast a vote and the result is shown in real time. We want to test the information visualization in Mentimeter and we base our hypothesis, that a better graph design is possible, on the work of Edward Tufte and Stephen Few. Edward Tufte is an emeritus at Yale University, where he held courses in statistical evidence and information design and has created theories about how visual information should be designed. Stephen Few is a known information designer and he has based a lot of his theories on the work of Tufte. We compare Tufte and Fews design principles against the Mentimeter tool with user testing. We can see that Tufte and Fews theories still stand strong when it comes to the comparisment with Mentimeter and that a redesign of their graphs could raise the quality and the user experience of the tool. But Mentimeter is also a tool that functions the way it is supposed to.

Research shows that students may be proficient in solving physics problem mathematically but still lack a fundamental understanding of the phenomena in question. One reason may be that a traditional approach to physics instruction emphasises instructors transfer of material to the students and problem-solving, sometimes at the expense of conceptional understanding. This master thesis combines socio-cultural and behaviouristic perspectives to analyse the effects of audience response systems in learning environments, in particular physics instruction. An audience response system is a tool that collects responses from the participants. It is commonly used to create interaction, thus moderating the approach of pure transmission of information. The current state of research shows that the effects of audience response systems depend on how it is used by the instructor. Audience response systems have been popular for use in peer instruction in physics and part of this study was to evaluate the design of conceptual problems. Using a mix-methods approach with interviews, observations, and tests, this thesis explores teachers’ experiences from using audience response systems to stimulate thinking and discussion on conceptual questions. Different modalities of systems are also compared. The study was affected by the school closure due to the COVID-19 pandemic, however the remote teaching situation also makes the topic even more important. The findings confirm what is previously established about the role of the instructor and that the effects depend on their intention. This study demonstrates that an audience response system can be used for formative assessment, initiate discussions, simultaneously engage multiple participants, prompt instructors to reconsider their methods and support a productive learning environment. Important features of an audience response system are ease of use, clear display of responses, synchronous participation, and anonymity. / Tidigare forskning visar att studenter kan vara skickliga i att lösa fysikproblem matematiskt men ändå sakna en grundläggande förståelse för fenomenen i fråga. En möjlig förklaring är att fysikundervisning traditionellt fokuserar på överföring av material från lärare till elev med ett fokus på problemlösning, ibland på bekostnad av den konceptuella förståelsen. Detta examensarbete kombinerar sociokulturella och beteendemässiga perspektiv för att analysera effekterna av publiksvarssystem i lärande miljöer, primärt i fysikundervisning. Ett publiksvarssystem är ett verktyg som samlar in respons från deltagarna. Det används vanligen för att skapa interaktion, och därmed reducera fokuset på ren överföring av material i undervisningen. Det aktuella forskningsläget visar att effekterna av publiksvarssystem beror på hur det tillämpas av läraren. Publiksvarssystem har populärt använts i peer instruction (kamratlärande) i fysik och en del i denna studie har varit att utvärdera design av konceptuella frågor. Med hjälp av kvalitativa och kvantitativa metoder (intervjuer, observationer och tester) undersöker detta arbete lärares erfarenheter av att använda publiksvarssystem för att stimulera tänkande och diskussioner om konceptuella frågor. Vidare jämförs modaliteten hos olika system. Studiens utformning påverkades av skolstängningarna till följd av COVID-19-pandemin, dock ger de förutsättningar som kommer med distansundervisning ytterligare relevans för ämnet. Resultaten bekräftar vad som tidigare har fastställts om lärarens roll och att effekterna beror på dennes intentioner. Studien visar att ett publiksvarssystem kan användas för formativ bedömning, initiera diskussioner, engagera flera deltagare simultant, uppmuntra lärare att ompröva sina metoder och hjälpa till att skapa förutsättningar för en produktiv inlärningsmiljö. Viktiga funktioner i ett publikresponssystem är användarvänlighet, tydlig presentation av svar, möjlighet till synkront deltagande för många personer samt anonymitet.

This study has gathered insights and knowledge of Student Response Systems (SRS) within mathematics teaching in a classroom context to serve as inspiration for future research and design. Using Research through Design together with Participatory design methodologies, it has gathered qualitative data directly from end users, mathematics teachers. Focusing on the teachers’ perspectives and letting them assume the roles of co-designers, a design and prototype was created for increasing ease of assessment of student understanding. Utilising the prototype as a probe, further knowledge and implications were gathered. Four key points are outlined and discussed: (1) formative assessment, (2) input functionality, (3) Audience Engagement Platforms as a supplement to other teaching materials and (4) anonymity in the classroom. Adjacent areas and their implications for future research are also discussed. / Denna studie har samlat insikter och kunskap om Student Response Systems (SRS) i matematikundervisning i klassrum för att tjäna som inspiration för framtida forskning och design. Med hjälp av Research through Design och Participatory design som metodik har kvalitativ data samlats in direkt från slutanvändare, matematiklärare. Genom att fokusera på lärarnas perspektiv och låta dem ta på sig rollen som medkonstruktörer skapades en design och prototyp vilken underlättar att bedöma elevernas förståelse. Prototypen har sedan använts som ett verktyg för att samla in ytterligare kunskap. Fyra huvudpunkter beskrivs och diskuteras: (1) formativ bedömning, (2) inmatningsfunktionalitet, (3) Audience Engagement Platforms som ett komplement till andra läromedel och (4) anonymitet i klassrummet. Angränsande områden och deras implikationer för framtida forskning diskuteras också.