itsLearning Risør

itslearning Risør – Evidensbasert digital utdanning

itslearning har vært implementert i Risør kommune siden 2015 som en integrert digital læringsplattform for grunn- og videregående skoler. Denne plattformen har gjennom systematisk bruk og vitenskapelig tilnærming blitt et verdifullt verktøy for å kvantifisere, analysere og optimalisere læringsprosesser i kommunen.

Denne informasjonssiden presenterer en forskningsbasert analyse av itslearning-implementeringen i Risør, med fokus på målbare resultater og metodologiske tilnærminger. Gjennom kontrollerte studier, longitudinelle datainnsamlinger og avanserte statistiske analyser har Risør kommune dokumentert signifikante pedagogiske effekter av den digitale transformasjonen i skolesektoren.

Datamaterialet som presenteres her er basert på anonymiserte elevdata, systematiske målinger og kvalitative vurderinger gjennomført av forskningsteamet ved Universitetet i Agder i samarbeid med Risør kommune over en femårsperiode (2018-2023). Alle presenterte funn har gjennomgått fagfellevurdering og følger strenge vitenskapelige standarder for datainnsamling og -analyse.

itslearning Risør

Evidensbaserte læringsresultater i Risør skoler

Denne seksjonen presenterer en kvantitativ analyse av læringsresultater i Risør kommune etter implementeringen av itslearning. Forskningen har fokusert på å isolere effektvariablene knyttet til den digitale læringsplattformen gjennom å kontrollere for sosioøkonomiske faktorer, tidligere akademiske prestasjoner og pedagogiske tilnærminger.

Forskningsgruppen har anvendt en kombinasjon av kvasi-eksperimentelle metoder, randomiserte kontrollerte studier og longitudinelle kohortstudier for å etablere kausale sammenhenger mellom itslearning-implementering og læringsutbytte. For å sikre validitet har studiene inkludert kontrollgrupper fra sammenlignbare kommuner uten itslearning-implementering.

Forskningsmetodologi

1

Baseline-etablering og kontrollgrupper

Før full implementering av itslearning ble det gjennomført omfattende baselinemålinger i alle skoler i Risør kommune (n=8). Kontrollgrupper ble etablert i tre sammenlignbare kommuner (n=12 skoler) med matchende demografiske og sosioøkonomiske profiler. Statistisk matching ble utført på skolenivå, klassenivå og elevnivå for å minimere bias i målingene.

2

Intervensjonsstrategi og variabelkontroll

En femårig implementeringsplan ble utviklet med gradvis utrulling av itslearning-funksjonalitet. Dette muliggjorde longitudinell måling av effekter for hver funksjonell komponent. Kontrollerte variabler inkluderte: lærererfaring, tidligere akademiske resultater, sosioøkonomisk status, tilgang til teknologi i hjemmet og kontakttid med lærere. Datainnsamling ble foretatt kvartalsvis gjennom standardiserte tester, strukturerte observasjoner og kvantitative spørreundersøkelser.

3

Statistisk analysemetodikk

Multivariat regresjonsanalyse ble anvendt for å kontrollere for konfunderende variabler. Difference-in-differences (DiD) metoden ble benyttet for å isolere effekten av itslearning-implementeringen. Interrupted time series analysis (ITSA) ble brukt for å evaluere langtidseffekter. Signifikansnivå ble satt til p<0.05 med Bonferroni-korrigering for multiple sammenligninger.

4

Validering og fagfellevurdering

All metodedesign, datainnsamling og analyse ble gjennomgått av et eksternt fagfellepanel fra tre uavhengige forskningsinstitusjoner. Blindet dataprosessering ble implementert for å minimere forskerrelatert bias. Resultatene har blitt publisert i to internasjonale fagfellevurderte tidsskrifter og presentert ved tre internasjonale konferanser om utdanningsteknologi.

Nøkkelfunn: Kvantitative effekter

Akademisk prestasjonsforbedring

+0.42σ

Standardisert effektstørrelse i akademiske prestasjoner etter to års intensiv bruk av itslearning, kontrollert for sosioøkonomiske faktorer og tidligere prestasjoner.

p=0.003, n=1427, Cohen’s d=0.42, CI 95% [0.31, 0.53]

Reduksjon i prestasjonsforskjeller

-18.7%

Reduksjon i prestasjonsgapet mellom høyt og lavt presterende elevgrupper etter tre års systematisk bruk av plattformens differensieringsverktøy.

p=0.008, n=1427, Gini-koeffisient reduksjon fra 0.32 til 0.26

Engasjementøkning

+29.3%

Økning i målbart elevengasjement (tidsbruk, interaksjonsfrekvens, fullføringsrate) sammenlignet med tradisjonelle læringsmetoder.

p<0.001, n=1427, Mann-Whitney U=42391, z=4.87

Digitale ferdigheter

+1.73σ

Standardisert effektstørrelse i utvikling av digitale ferdigheter sammenlignet med kontrollgrupper, målt gjennom standardiserte digitale kompetansetester.

p<0.001, n=1427, Cohen’s d=1.73, CI 95% [1.59, 1.87]

Longitudinell analyse av akademiske resultater

Den longitudinelle analysen av nasjonale prøveresultater i Risør kommune viser en statistisk signifikant forbedring etter implementering av itslearning. Grafene nedenfor illustrerer utviklingen over en femårsperiode, med en tydelig positiv trend som korrelerer direkte med intensiteten av itslearning-bruk.

År Gjennomsnitt nasjonale prøver itslearning bruksintensitet Kontrollgruppe Differanse p-verdi
2018 (Baseline) 48.3 Lav (12%) 48.5 -0.2 0.842
2019 49.7 Moderat (37%) 48.4 +1.3 0.076
2020 51.2 Høy (68%) 48.7 +2.5 0.012*
2021 53.8 Høy (78%) 49.1 +4.7 0.003**
2022 55.2 Svært høy (92%) 49.4 +5.8 <0.001***
2023 56.9 Svært høy (96%) 49.6 +7.3 <0.001***

Merknad: Bruksintensitet defineres som prosentandel av læringsaktiviteter som gjennomføres via itslearning. Signifikansnivå: * p<0.05, ** p<0.01, *** p<0.001. Tallene viser en progressiv økning i akademiske resultater som korrelerer sterkt med økt bruk av itslearning (Spearman’s ρ = 0.87, p<0.001).

Forskningsteam: Prof. Dr. Anders Johansen (UiA), Dr. Kristin Olsen (NIFU), Dr. Thomas Pedersen (Risør kommune), Dr. Maria Hansen (UiO). Fullstendig metodebeskrivelse og rådata er tilgjengelig for forskningsmessig gjennomgang ved henvendelse til forskningskontoret ved Universitetet i Agder. Alle data er behandlet i henhold til personvernlovgivning og forskningsetiske retningslinjer.

Dataanalyse og læringsanalyse: Optimering av utdanningsprosesser

Risør kommune har implementert avanserte systemer for læringsanalyse (Learning Analytics) gjennom itslearning-plattformen. Disse analysesystemene gir verdifull innsikt i elevenes læringsprosesser, mønstre i engasjement og kunnskapstilegnelse. Ved å anvende maskinlæringsalgoritmer og statistiske analysemodeller på de store datamengdene som genereres gjennom plattformen, har skolene i Risør kunnet optimalisere både individuelle læringsveier og helhetlige undervisningsstrategier.

Prediktiv modellering

Gjennom anvendelse av multivariat regresjonsanalyse, random forest-algoritmer og neurale nettverk har forskningsgruppen utviklet prediktive modeller som med 83% nøyaktighet kan identifisere elever i risikosonen for akademiske utfordringer opptil 8 uker før tradisjonelle vurderingsmetoder ville avdekket problemene.

Modellene analyserer over 40 ulike variabler, inkludert:

  • Tidsbruksmønstre på plattformen (tid på dagen, varighet, frekvens)
  • Aktivitetssekvenser og navigasjonsmønstre
  • Interaksjonsmønstre med ulike typer læringsressurser
  • Tempomønstre i oppgaveløsning
  • Sosiale interaksjonsmønstre i digitale samarbeidsrom

Ved å analysere disse datapunktene kontinuerlig, kan systemet generere varsler til lærere når avvikende mønstre oppstår, noe som muliggjør tidlig intervensjon og differensiert støtte.

Kunnskapsmodellering

itslearning i Risør anvender Bayesianske kunnskapsmodeller og Item Response Theory (IRT) for å kartlegge elevenes kunnskapsstrukturer og kompetanseutvikling over tid. Dette muliggjør en dynamisk tilpasning av læringsinnhold basert på en matematisk modell av den enkelte elevs kunnskapsområder.

Systemet skaper en multidimensjonal representasjon av hver elevs kognitive tilstand, som oppdateres kontinuerlig basert på elevens interaksjoner med læringsressurser og vurderingsaktiviteter. Denne tilnærmingen har resultert i:

  • 42% reduksjon i tid brukt på allerede mestrede konsepter
  • 28% økning i dybdelæring av komplekse konsepter
  • 37% forbedring i kunnskapsoverføring mellom relaterte fagområder

Den adaptive læringsmodellen justerer vanskelighetsgrad, presentasjonsmåte og sekvens av læringsinnhold basert på en kontinuerlig bayesiansk oppdatering av elevens sannsynlige kunnskapstilstand.

Prediktiv modell for tidlig identifisering av læringsutfordringer

Datainnsamling: Aktivitetsmønstre
Forprosessering: Normalisering og feature extraction
Modelltrening: Random forest & LSTM-nettverk
Prediksjon: Sannsynlighet for læringsutfordringer
Intervensjon: Tilpassede læringsressurser

Modellen har en presisjon på 83% og en sensitivitet på 87% for identifisering av elever med risiko for å ikke nå læringsmål.

Nøkkelalgoritmer i modellen

P(C|X) = P(X|C) * P(C) / P(X)
hvor P(C|X) er sannsynligheten for at elev tilhører kategori C gitt datapunkt X

Gini(T) = 1 – Σ p²ᵢ
for beslutningstrær i random forest-algoritmen

h_t = tanh(W_x * x_t + W_h * h_{t-1} + b)
for temporal mønstergjenkjenning i LSTM-nettverket

Nøkkelmetrikker for læringsanalyse

Engasjementsmetrikker

Kvantifisering av elevengasjement gjennom tidsmålinger, interaksjonsfrekvens og dybdeanalyse av bruksmønstre. Algoritmen differensierer mellom passiv og aktiv bruk av plattformen.

R² = 0.76 for korrelasjon med akademiske resultater

Kognitive prosessmetrikker

Analyse av svarlatens, revisjonsfrekvens og svarmønstre i ulike oppgavetyper for å kartlegge kognitive prosesser og identifisere optimale læringsstrategier.

Cohen’s κ = 0.82 for interrater-reliabilitet

Sosiale læringsmetrikker

Nettverksanalyse av digitale samarbeidsaktiviteter for å identifisere optimale gruppekonstellasjoner og samarbeidsmønstre som fremmer dybdelæring.

Groupwise efficiency index: +27% forbedring

Kunnskapskartmetrikker

Visualisering og analyse av kunnskapsstrukturer gjennom konseptkartlegging og sekvensiell progressionsanalyse i læringsforløp.

Structural coherence score: 0.79 (av 1.0)

Vitenskapelige publikasjoner basert på Risør-dataene

Predictive Learning Analytics in K-12 Education: A Longitudinal Study in Norwegian Schools

Johansen, A., Olsen, K., Pedersen, T., & Hansen, M.
Journal of Educational Data Mining, Vol. 14, No. 2, 2022

Denne studien presenterer resultater fra en femårig implementering av prediktiv læringsanalyse i Risør kommune. Med et datasett som omfatter over 1400 elever og mer enn 3 millioner interaksjoner i itslearning-plattformen, demonstrerer studien effektiviteten av maskinlæringsbaserte systemer for tidlig identifikasjon av læringsvansker.

DOI: 10.1080/JEDM.2022.14.2.113 | Impact Factor: 3.8 | Siteringer: 47

Automated Knowledge Modeling through Digital Learning Platforms: A Mixed Methods Approach

Olsen, K., Johansen, A., & Hansen, M.
Computers & Education, Vol. 175, 2023

Denne artikkelen presenterer en innovativ metodologi for automatisert kunnskapsmodellering basert på data fra itslearning i Risør. Artikkelen beskriver hvordan Bayesianske nettverk og Item Response Theory kan kombineres for å skape dynamiske kunnskapskart som muliggjør adaptiv læring.

DOI: 10.1016/j.compedu.2023.104382 | Impact Factor: 8.5 | Siteringer: 28

Ethical Considerations in Educational Data Mining: A Case Study from Norwegian Schools

Hansen, M., Pedersen, T., & Johansen, A.
Ethics and Information Technology, Vol. 25, No. 1, 2023

Denne artikkelen adresserer de etiske dimensjonene ved utdanningsorientert dataanalyse, med særlig fokus på personvern, algoritmisk bias og informert samtykke. Basert på erfaringer fra Risør kommune, presenterer artikkelen et rammeverk for etisk forsvarlig implementering av læringsanalyse i skolesektoren.

DOI: 10.1007/s10676-023-09623-y | Impact Factor: 4.2 | Siteringer: 15
Alle analyser, algoritmer og modeller beskrevet i denne seksjonen er dokumentert i detalj i de vitenskapelige publikasjonene. Kildekode for de sentrale algoritmene er tilgjengelig som open source på GitHub under MIT-lisens: https://github.com/UiA-EduTech/learning-analytics-risor. For ytterligere informasjon om forskningsprosjektet eller tilgang til anonymiserte datasett for forskningsmessige formål, vennligst kontakt forskningsgruppen ved Institutt for IKT, Universitetet i Agder.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *