Hur barn/elever i olika åldrar utvecklar sin förståelse för naturveten- skapliga begrepp är, som nämns ovan, det som flest examensarbeten handlar om. Endast ett fåtal av dessa examensarbeten har förskolan i fokus. Bergström (2011) och Smedenmark (2011) intervjuade 10 res- pektive 7 förskolebarn i åldrarna 4-6 år. De frågade barnen om deras tankar och föreställningar främst om regn, moln, samt vattnets krets- lopp. Barnen i båda studierna fick som start vid intervjun lyssna på en saga om regn och uppmanades att därefter rita en teckning hur det såg ut när det började regna på gumman (som sagan handlade om) och utifrån teckningen samt andra bilder som visade på moln/landskap genomfördes själva intervjuerna med barnen.
I båda studierna (Bergström, 2011; Smedenmark, 2011) visade det sig att flera av de äldre barnen har en viss förståelse för hur vattnets krets- lopp fungerar, men de använder inte de naturvetenskapliga begreppen. Att regn är vatten och kommer från moln kan de flesta av barnen. På frågan om var moln kommer ifrån svarar flera att de inte vet. Några barn svarar att moln är vatten, eller är gjorda av snö, andra svarar att man kan se på moln att de är mörka när det börjar regna.
Ytterligare en studie är gjord i förskolan, där sex femåringar inter- vjuades om vilken begreppsförståelse de har om kompost, nedbrytning och Grön Flagg3 (Lindström & Gejdner, 2008). I studien intervjuades
också elvaåringar, plus två lärare i förskolan och två lärare i grund- skolan (åk 4-6). De intervjuade lärarna fick svara på frågor om hur delaktiga barnen/eleverna är i miljöarbetet med kompostering, ned- brytning och Grön Flagg. Viktigt att påpeka här är att såväl förskolan som grundskolan har utmärkelsen Grön Flagg. Resultaten av intervju- erna med barnen visar att varken femåringarna eller elvaåringarna vet vilken funktion komposten fyller, men de har klart för sig vad som kan läggas i en kompost. Till skillnad från elvaåringarna kopplar femåring- arna inte sambandet mellan miljöpåverkan och kompost. Hur nedbryt- ningen i en kompost fungerar ger inte femåringarna någon förklaring till, men några av dem svarar att mat blir till jord och att det finns olika djur i komposten. Det är endast de djur som syns med blotta ögat som nämns. Vilken funktion djuren kan tänkas ha förklaras inte av fem- åringarna, men väl av de flesta elvaåringarna, som beskriver djurens aktivitet i nedbrytningsprocessen. Precis som elvaåringarna, beskriver femåringarna också att slutprodukten vid nedbrytningen är jord. Vad gäller frågan om Grön Flagg, så visste inte alla femåringarna flaggans betydelse och kopplingen till komposten, vilket däremot alla elvaår- ingarna gjorde. De kopplade Grön Flagg till miljö, natur och kompost, men var inte helt säkra på vilket sätt. Resultaten från lärarintervjuerna visar att barnen i förskolan har en kompost där de lägger sina matrester och där jorden som bildas används till att plantera växter, men grund- skolans elever har däremot inte tillgång till någon kompost. Samtal om komposten har lärarna endast haft med en del av barnen i försko- lan. Varken lärarna i förskolan eller grundskolan har däremot samtalat nämnvärt med barnen/eleverna om Grön Flagg och dess betydelse, men lärarna i grundskolan menar att eleverna som är med i skolans miljöråd känner till flaggans betydelse. Lärarna i förskolan påpekar att miljöarbetet på förskolan innefattar inte bara kompostering, utan även
3 Grön Flagg är stiftelsen Håll Sverige Rents certifiering av miljövänliga förskolor och skolor. http://www.hsr.se/gronflagg
annat som t.ex. sopsortering och ekologisk mat. I grundskolan däremot är endast pappersinsamling det miljöarbete eleverna gör rent praktisk. Den fjärde studien med förskolan i fokus genomfördes på förskolor med uteverksamhet. Alfanou och Larsson (2009) valde ut sex försko- lor där 7 pedagoger intervjuades och enkäter från 22 pedagoger samla- des in. Frågeställningarna som de ville få besvarade handlar om vilket arbetssätt förskolor med uteverksamhet använder sig av i arbetet med naturvetenskap, men också vilket naturvetenskapligt innehåll försko- lorna har. Även pedagogernas intresse för naturvetenskap och vilken utbildning pedagogerna har undersöktes. Intervjuerna fokuserade mer på arbetssätt samt ämnesinnehåll och enkätstudien på utbildning samt intresse. Resultaten från intervjuerna visade att arbetssätten varierar från att helt utgå från barnens intressen för stunden till att ha en mycket välplanerad verksamhet. Förskolorna delades in i olika kategorier allt efter arbetssätt, där också en del förskolor använde sig av flera arbets- sätt. Följande kategorier kunde urskiljas: Vistelse i naturen som fokus.
Samtalen i fokus (språkutveckling). Praktiskt arbete och upplevelser i fokus. Barnens tankar och frågor i fokus. Olika arbetssätt med äldre och yngre barn. På frågan om vilket naturvetenskapligt ämnesinnehåll
som finns, är biologi det vanligaste, men även ämnesinnehåll med kemi och fysik förekommer. Enkätundersökningen visade att alla pedago- ger förutom två har någon form av pedagogisk utbildning och några uppgav att de gått kurser inom utepedagogik. Däremot ställdes aldrig frågan om pedagogerna hade någon naturvetenskaplig utbildning. Av de examensarbeten som behandlar grundskolan fokuserar några på undervisning, där lärare, men även rektor intervjuas. I ett av exa- mensarbetena ingår också elever. I det studerade Borg och Samuelsson (2008) vilka framgångsfaktorer som kan ligga bakom finska elevers prestationer i naturvetenskap, eftersom Finland lyckas bra inom detta område. Själva undersökningen genomförde Borg och Samuelsson (2008) i Finland. Där intervjuade de tre naturkunskapslärare (i årskurs 4-5, 6 respektive 7-9) om kursplanen, naturvetenskapsundervisningen
(arbetssätt), Finlands positiva resultat i PISA och om elevernas kun- skapsnivå. Fyra klasser (årkurs 2, 5, 7, 9, totalt 64 elever) besvarade också en enkät om intresset av naturvetenskapsundervisningen och dess användbarhet i vardagen. Dessutom observerades två klasser (årskurs 5 och 7) under en kemi/fysiklektion respektive en kemilek- tion. Intervjuerna med lärarna visar att de anser att kursplanen, som är formulerad utifrån de nationella styrdokumenten/målen, är tydliga och lätta att arbeta efter. Frågor om hur lärarna ser på olika arbetssätt i naturvetenskapsundervisning ställdes och hur mycket tid som lades på respektive arbetssätt. Lärarna ansåg att experiment var viktigast följt av att arbeta i grupp. Därefter uppgavs att arbeta utomhus och arbeta
själv och sist att läsa texter. Hur mycket tid lärarna la på respektive
arbetssätt var inte alltid i relation till hur viktigt de tyckte att arbetssät- tet var. De positiva resultaten i PISA-undersökningen förklarar lärarna bl.a. med den höga kvaliteten och likformigheten på lärarutbildningen i Finland, goda resurser (lokaler, personal, material), små elevgrupper samt fokus på läs- och skrivinlärning. Lärarna menade att det finns en spridning i kunskapsnivå bland eleverna, men tack vare extrapersonal kan elever få hjälp. Enkätundersökningen visade att majoriteten av eleverna har en positiv inställning till naturvetenskap och anser den viktig. Men majoriteten av eleverna tror inte att de kan ha nytta av de naturvetenskapliga skolkunskaperna när de är utanför skolan.
Carlberg och Myrup (2008) intervjuade åtta lärare i de tidigare skol- åren om hur de kopplade ett temaarbete om Carl von Linné till Nature
of Science (NOS dvs. lära om naturvetenskapen). Resultaten visar att
lärarna undervisar i naturvetenskap, men ingen medveten undervis- ning sker om naturvetenskap. Carlberg och Myrup (2008) menar dock att detta förekommer i dessa lärares undervisning, även om det inte görs medvetet.
Hur lärare använder experiment i no-undervisningen studerade Al- Binni och Karlsson (2008). De intervjuade åtta 1-7-lärare. Resultaten visar att alla lärarna anser det positivt med att experimentera, men
endast ett fåtal av dem använder det i undervisningen. Att experimen- ten är kopplade till elevernas verklighet och vardag anses också viktigt. Lärarledda demonstrationer genomfördes oftast för elever som har svenska som andraspråk. En tydlig koppling ser Al-Binni och Karls- son (2008) mellan lärarnas naturvetenskapliga bakgrund och deras användning av experiment.
Edenhall och Tomelius (2010) intervjuade sex lärare i förskoleklass- årskurs 5 på en skola med utomhuspedagogik, en så kallad I Ur och
Skur skola, om hur de undervisar för att uppnå kursplanemålen i de
naturorienterande ämnena. Studien visar att no-ämnena integreras i projekt med andra ämnen, där delmål/mål finns angivna, vilka också är tydliga för eleverna. Lärarna följer upp eleverna efter varje projekt med skriftliga omdömen. Det krävs olika lärandemiljöerna, anser lärarna, såväl utomhus som inomhus, eftersom eleverna lär sig på olika sätt. Taheri och Temocin (2005) genomförde en studie om sex-och sam- levnadsundervisningen i Iran och Turkiet. De intervjuade fyra lärare och tre rektorer om hur undervisningen i dessa två länder bedrivs. Resultaten visar bland annat att de områden som fokuseras i sex-och samlevnadsundervisningen främst handlar om pubertet och hygien. Det innehåll som tar upp preventivmedel, abort och homosexualitet är tabubelagt.
Hur elevers språk- och begreppsutveckling i årskurs 1 och 2 kan utveck- las genom deras samtal/diskussioner i små grupper studerade Aronsson (2009). Hon lät en elevgrupp med fyra elever vid två tillfällen disku- tera djurs vinterliv. Samtidigt som de diskuterade fick de också skriva, rita och forma figurer i lera. Resultatet visar positiva fördelar med att eleverna arbetar i grupp, där de stöttar och hjälper varandra att hitta ord och begrepp, samt bygger vidare på varandras uttalanden. När eleverna fick använda leran (vid tillfälle två) till att skapa sina djur menar Arons- son (2009) att samtalen fokuserade mer på detaljer i djurens utseende, vilket inte gjordes när de endast ritade sina djur.
Krappe och Ydeskog (2009) genomförde en undervisningssekvens i årskurs 4 om vattnets olika faser och fasövergångar, där experiment/ laboration ingick. Eleverna (25 st) observerades under laborationerna och de fick före och efter undervisningssekvensen besvara en enkät med frågor om i vilken utsträckning undervisningen hjälpt eleverna till begreppsutveckling/förståelse. Resultaten visar att eleverna utveck- lat förståelse för vattnets olika faser och avdunstning. Däremot var begreppet vattenånga betydligt svårare för eleverna att förstå och begreppet kondensation kunde ingen redogöra för. Läraren har en viktig roll, menar Krappe och Ydeskog (2009), såväl vid starten av laborationen som under själva laborationen. De framhåller också att det är viktigt att lärare tillvaratar elevernas förkunskaper vid plane- ringen av laborationer.
Ytterligare två studier med ungefär samma upplägg som Krappes och Ydeskogs (2009) är gjorda av Hansson och Karlström (2010), samt Larsson (2004). Hansson och Karlström observerade elever i årskurs 1 (alla med svenska som andraspråk) under två no-lektioner om vatten och dess olika faser. Klassläraren höll i lektionerna. Tre elever intervju- ades före och efter lektionerna. Resultaten visar att eleverna använder sig av begreppen (vattenmolekyl, vattenånga, is, m.fl.) mycket bristfäl- ligt, vilket kan förklaras med att läraren inte heller använder begrep- pen i någon större utsträckning. Elevernas bristande språkkunskaper i svenska kan också vara en förklaring till att eleverna inte använder begreppen menar Hansson och Karlström. I Larssons (2004) studie i en F-2 klass (6-8-åringar), blev tio elever intervjuade före och efter under- visningen med experiment om begreppet luft. Eleverna observerades också när de genomförde sina experiment. Resultaten visar att eleverna till viss del ändrade sina felaktiga föreställningar om luft i rätt riktning efter att ha genomfört de olika experimenten, men flera av dem har även efter experimenten kvar sina gamla felaktiga föreställningar om luft. Larsson kunde inte se några skillnader i sex- och åttaåringarnas förståelse om luft.
I vilken utsträckning skönlitteratur med no-innehåll kan leda till elevers begreppsutveckling har Jakobsson och Wåhgen (2005) undersökt. 29 elever i två klasser i årskurserna 2-3 och 4 (några av eleverna hade svenska som andraspråk), fick före högläsning från en skönlitterär text, kort skriva ner (kortskrivning) vad de visste om begreppen vatten och
miljöhot. Därefter lästes högt för eleverna den skönlitterära texten som
handlar om dessa begrepp och efter det uppmanades eleverna igen att skriva ner vad de visste om vatten och miljöhot. Resultaten visar att vissa elever utvecklade sin begreppsförståelse utifrån den skönlitterära texten. Två lärare som också arbetat med samma skönlitterära böcker intervjuades, samt en lärarutbildare, som förespråkar skönlitteratur i undervisningen. De tre lärarna var alla positiva till att använda skönlit- teratur i no-undervisningen, men de menar att svårigheten var att finna relevant litteratur. Däremot hade ingen av lärarna eller lärarutbildaren någon tanke på att ha som mål att utveckla naturvetenskapliga begrepp, men efter frågan under intervjun kunde de ändå reflektera över hur utveckling av begrepp sker.
Larsson och Malmström (2005) undersökte på vilket sätt elever upp- lever bilder i no-läroböcker. De intervjuade 14 elever i årskurs 4-5 och ställde frågor om hur de uppfattade att bilderna vände sig till dem. Larsson och Malmström (2005) var intresserade av om pojkar och flickor upplever det på olika sätt samt hur läroböckerna är kopplade till elevernas erfarenheter. Eleverna fick under intervjuerna titta på sex bilder från tre no-läroböcker och dessutom läsa ett kapitel i en av böck- erna. Alla eleverna upplevde att dessa no-läroböcker något mer vänder sig till pojkar. Larsson och Malmström (2005) konstaterade att så gott som alla bilderna kunde kopplas till elevernas erfarenheter.
Hur kan datorspel påverka elevernas förståelse i naturvetenskap, är frågan som Persson (2006) ställer sig. I Perssons (2006) studie fick 32 elever i årskurs 5 spela ett datorspel (Lasarus) om människokroppen och hälsa. Såväl före som efter att eleverna spelat Lasarus fick de fylla
i en enkät om spelvanor, om no i allmänhet och specifikt om männis- kokroppen samt hälsa. Ett tiotal elever observerades också under själva spelandet, vilket enligt Persson (2006) gav information om deras reak- tioner om spelet och hur de agerade under spelandet. Resultatet visar att de flesta eleverna var mycket positiva till att spela Lasarus. Däremot hade eleverna inte lärt sig mycket från spelet om människokroppen och hälsa, även om de själva ansåg att de gjort det.
Ernstedt och Malmberg (2004) gjorde en jämförande studie på två skolor, den ena är miljöcertifierad och den andra är det inte. Åtta elever i årskurs 5-6 på respektive skola intervjuades om förståelsen och hand- lande när det gäller hållbar utveckling. Resultatet visar att eleverna i den miljöcertifierade skolan utför fler handlingar och verkar också ha djupare förståelse om hållbar utveckling än eleverna på skolan som inte är miljöcertifierad.
Två examensarbeten utgår helt och hållet från litteraturen. Wernås (2004) gjorde en textanalys över fyra faktaböcker om vatten, där hon ville ta reda på om faktaböckerna kan anses bra som läromedel i no- undervisningen för de yngre eleverna i grundskolan. Böckerna ana- lyserades utifrån några kriterier. Resultatet visar att ingen av de fyra böckerna som analyserades uppfyllde alla kriterier på ett bra lärome- del. Wernås (2004) menar emellertid att en faktabok delvis kan vara ett bra läromedel. Den andra litteraturstudien genomfördes av Ahrend Björkman (2009), som med utgångspunkt i forskning om vad som anses väcka intresse för no, utvecklat en undervisningsmodell där också lärandemål, lärandeaktiviteter och tydliga bedömningsformer är inkluderat. Modellen vänder sig till elever i de första årskurserna där no också är integrerat med svenska (språkutveckling). Med denna undervisningsmodell menar Ahrend Björkman (2004) att elevernas intresse för no kan bevaras.