Del II – Energins diskurser
8 Den vetenskapliga diskursen
I detta kapitel behandlas framställningar av energi som utgick från en i huvudsak vetenskapligt orienterad begreppsvärld. Kännetecknande för denna var inte bara den vetenskapliga begreppsapparaten utan även de sätt med vilka denna diskurs kom till uttryck. I t ex elevernas grupparbeten hade eleverna större möjlighet att definiera innehållet i sitt arbete genom att de i större utsträckning själva fick formulera frågor och leta material. I dessa sammanhang kom den vetenskapliga diskursen sällan till uttryck. Den vetenskapliga diskursen utgjordes istället av sådant som lärarna ansåg att eleverna måste ha kunskap om innan de går vidare. Denna diskurs innehöll begrepp, teorier och metoder där lärarna på ett eller annat sätt agerade för att hjälpa eleverna att ”hitta” kunskaperna och att förstå dem i högre utsträckning. För samhällsvetarna var t ex vissa föreläsningar inlagda, Forsskoleeleverna skulle göra en laboration i varje grupp och naturvetarna hade en hel del räkneuppgifter i fysik och kemi.
Rubriken på detta kapitel är ”den vetenskapliga diskursen”, men jag kommer att behandla ett par olika uttryck av denna. Här behandlas dessa uttryck som grenar på den vetenskapliga diskursen. Det gemensamma för dessa uttryck, eller grenar, var det jag anser kan gå under namnet ”vetenskapliga”, att de var kopplade till en teoretiskt, begreppsligt och metodologiskt vetenskapligt grundad förståelsevärld – de var alltså oftast mer abstrakta i den meningen att de tog upp begrepp, formler, teorier och principer rörande det fenomen som studerades. Framför allt framställdes naturen som ett mätbart och lagbundet objekt.437 Den vetenskapliga diskursen var också starkt knuten till en disciplinär uppdelning i olika ämnen där de olika disciplinerna hade sina speciella förklaringsmodeller och områden. Den vetenskapliga diskursen behandlade naturen som ett lagbundet objekt som stod i människans tjänst.
För naturvetarnas del var den vetenskapliga diskursen betydligt mer omfattande än för samhällsvetarna. Forsskoleeleverna, i sin tur, berörde denna diskurs i ännu lägre grad. På Forsskolans måldokument fanns, som vi sett, inga nyckelbegrepp kring vilka kunskapen var tänkt att formuleras. Istället fick eleverna ett antal frågor som var inriktade mot de områden som ansågs relevanta. Forsskoleeleverna hade heller inga lärarledda undervisningstillfällen där lärarna lyfte fram en mer vetenskapligt formulerad begreppsvärld.
437 Se t ex Berman, 1990, Frängsmyr, 1990, von Wright, 1986 i vilka relationen mellan vetenskap och natur
8.1 Biologigrenen
Det jag här kommer kalla biologigrenen av den vetenskapliga diskursen fick lite olika utrymme i de klasser som här studerats. Jag räknar här in (vilket framgår senare) även sådana aspekter från kemi som hade eller antogs ha biologisk relevans. Eftersom Forsskoleeleverna inte hade vare sig nyckelbegrepp eller speciella föreläsningstillfällen kom inte den biologiska diskursen in annat än om det återfanns i de texter som eleverna använde sig av och i deras egna arbeten. Det fanns alltså ett tydligt samband mellan de redskap som användes och vad som kom att behandlas. Samhällsvetarna hade en stor mängd nyckelbegrepp. Av dessa räknar jag sex stycken till den biologiska grenen: ”...[F]otosyntes, cellandning, kolets kretslopp, växthuseffekt, försurningseffekter [och] miljömässiga effekter”.438 Detta var begrepp som togs upp och behandlades av naturkunskapslärarna. Den biologiska grenen utgick främst från vetenskapliga och begreppsliga abstraktioner utifrån vilka bilder eller sätt att förstå världen på målades upp. Denna bild återfanns främst i läroböckerna och i lärarnas föreläsningar men ibland även i elevernas egna diskussioner. Nedan kommer ett utdrag från de fältanteckningar som gjordes i samband med att en av naturvetenskapslärarna hade lektion för samhällsvetarna. I detta utdrag syns det att det som behandlas inom denna diskurs byggs upp kring specifika begrepp.
”’Energi är mer än bara produktion! Vad är liv?’, frågar läraren klassen. E: ’Det som växer!’
E: ’Sånt som andas!’
Läraren: ’Allt levande behöver energi! Hur får växterna sin energi?’ E: ’Genom fotosyntes!’
Läraren: ’Vad är ’fotosyntes’? Vad behöver en växt för att leva?’ E: ’Solljus!’
E: ’Vatten!’
E: ’Koldioxid!’ Eleverna räcker upp handen för att svara på lärarens frågor. Om ingen räcker upp handen väljer läraren ut någon.
Läraren: ’Vad gör växten av detta?’ E: ’Syre!’
E: ’Druvsocker!’
Läraren: ’Var kommer de olika sakerna ifrån, som t ex koldioxid?’ E: ’Människor!’
E: ’Bilar!’ ...
Läraren: ’Människan då?’
E: ’Cellandning!’ Läraren skriver sakerna på tavlan och fortsätter ställa frågor. TAVLAN: ’SYRE + DRUVSOCKER Æ KOLDIOXID + VATTEN + ENERGI’ Läraren: ’Vi måste ha energi för att göra saker! Vad är energi? Kan man ta på energi? ... Det finns olika energiformer. Vet ni fler former av energi?’
TAVLAN: ’RÖRELSE, LÄGESENERGI, KEMISK, VÄRME, EL, LJUS’ Läraren: ’Om vi pratar om energiförsörjning... Tar vi bort solljuset – vad skulle hända då? Allt rasar!’
...
Läraren: ’Vad är en näringskedja?’
TAVLAN: ’ÆÆVÄXTPLANKTON Æ DJURPLANKTON ÆFISKAR Æ FÅGLAR Æ NEDBRYTARE ÆÆ’
Läraren: ‘Vad händer med energin?’
TAVLAN: ‘SOL Æ(ENERGI)Æ VÄXTPLANKTON Æ(ENERGI)Æ DJURPLANKTON Æ(ENERGIÆ OSV’
Läraren: ‘Det ‘försvinner’ energi, men kan man säga så?’ E: ‘Omvandlas!’
Läraren: ‘Hela tiden energiförluster. Därför måste energi tillföras! Vad är
energiprincipen? [ingen elev svara trots att läraren ger dem chansen] Vi kan inte
skapa eller förstöra energi – bara omvandlas!’”439
Jag har markerat de begrepp som fanns med bland elevernas nyckelbegrepp i målbeskrivningen. Men i utdraget syns att dessa var knutna till ett biologiskt teoretiskt tankesätt. Begreppet ”cellandning” knyts till begrepp som ”energi”, ”syre” eller ”druvsocker”. Läraren ritar också upp formelliknande förklaringar av energins flöde vilket var ytterligare ett sätt att abstrahera och systematisera den värld som skulle göras begriplig för eleverna. Lärarna pratade också om t ex ”nedbrytare”, om ”producenter”, om ”förluster” och om ”näringskedjor”. Inget av dessa begrepp använde sig eleverna av under samtalen i t ex grupparbetena.
Organiseringen av kunskaperna kring vetenskapliga begrepp gällde även, och kanske i än högre grad, för naturvetarna. På första lektionen gjorde lärarna en uppdelning mellan biologi och fysik då de berättade för eleverna att ”’Det finns en miljöbit och en energibit uppdelad på fysik – energi och biologi – miljö.’”440 Detta visar dels att det fanns en ganska snäv förståelse av vad fenomenen energi och miljö skulle handla om och dels att den vetenskapliga förståelsen fick vara definierande för de olika fenomenen. På första lektionen för naturvetarnas energitema tog läraren fram en glasflaska som hon kallade ”Hugo” och eleverna fick också en stencil med tre likadana enkla tecknade bilder på och som rubrik stod ”Kretslopp”. Bilderna föreställde en liten glasflaska med kork, i burken fanns en växt och denna var planterad i jord – alltså ett ”slutet” system. Eleverna fick i uppgift att skriva vad som händer på sidan av varje bild.
”L Lilly visar en stor glasflaska, ’Hugo’, som är tillsluten. L Lilly: ’Hur fungerar detta?’
Eleverna sitter och tänker på hur processen fungerar.
L Lilly: ’Kan ni komma på olika processer? Det finns utrymme på pappret att fylla i vad som händer i burken!’
Eleverna får svara på vad som händer i burken och läraren skriver upp på den bild hon ritat upp på tavlan vad eleverna säger.
PÅ TAVLAN: ¾ Vatten
¾ Koldioxid: cellandning ¾ Näringsämnen
Läraren fyller i de olika begreppen i figuren. TAVLA: ’koldioxid’, ’vatten’, ’vattenånga’, ’syre’ och ’bakterier’ och ritar pilar mellan dem.”441
439 Fältanteckningar, samhällsvetarna, 000129. 440 Fältanteckningar, naturvetarna, 001016. 441 Fältanteckningar, 001016.
”Kretslopp” är ett abstrakt begrepp som avser att beskriva världen på ett visst sätt. I detta fall visade läraren hur energi förs runt i kretsloppet. Det enda som tillfördes i lärarens exempel var ljus och värme. I övrigt var burken förseglad och systemet skötte sig själv. Utifrån Hugo drog läraren paralleller till jorden som kretslopp. Med kretsloppsbilden försökte sedan läraren visa vad som händer om någon del i kretsloppet förändras. Läraren frågade t ex hur kol, olja och gas blir till. När de resonerat kring detta en stund lade läraren på en overhead som skulle visa hur energiomvandling påverkar kretsloppet. Kretsloppet illustrerades med pilar och själva kretsloppet innebar att det alltid går en pil tillbaka dit där kretsloppet började (eller rättare sagt: började beskrivas). På lärarens overhead fanns två bränslen beskrivna:
”Olja Æ Förbränning Æ Koldioxid
Biobränsle Æ Förbränning Æ Koldioxid Æ Fotosyntes Æ Biobränsle”442
Poängen med detta exempel var att koldioxiden från olja inte kan bindas inom ramarna för dagens kretslopp och att förbränningen av olja rubbar balansen eftersom koldioxiden från flera miljoner år gamla växtdelar frigörs i atmosfären. Enligt exemplet gällde detta inte för biobränsle – koldioxiden från förbränning av biobränsle förblev inom ramarna för kretsloppet och återfördes via fotosyntesen till växterna igen; inte till att öka mängden växthusgaser i atmosfären.
När det handlade om den vetenskapliga diskursen var de främsta kunskapskällorna läroböckerna och laborationer (lärarledda eller de som eleverna själva fick utföra). Följande utdrag är fältanteckningar från en av lektionerna. Lektionen var uppdelad så att två grupper i taget följde med läraren för att göra en laboration och den andra halvan fick stanna i klassrummet för att läsa på om övergödning i sina läroböcker. Jag satt först kvar i klassrummet med ena halvan av klassen och när de första två grupperna kom tillbaka följde jag två nya grupper bort till laborationssalen.
”Ska prata om övergödning. Övergödning inte så mycket med energi att göra, sa läraren och tittade ursäktande på mig. Läraren tar med sig två grupper i taget för att labba efter att ha instruerat dem om att läsa på om övergödning.
Läraren vill ha in labbrapporter från bakterielabbarna. ...
Eleverna sitter och småpratar och letar efter saker som står om kväve. E: ’Vad står det om övergödning?’
E: ’Sid tjugo!’ svarar någon.
E: ’Det finns alltså i marken och vattnet. Nu är det inte syrerikt heller!’
Prat om annat.
...
E: ’Vad är det vetenskapliga begreppet för övergödning? Eutrofiering!’ E: ’Vad leder övergödning till?’
E: ’Det leder till att fiskar blir missbildade!’ E: ’Ja, men det är ju gifter!’
E: ’Dom blir större!’ E: ’Ja, dom blir större!’
E: ’Blir det bara mindre syre i vatten?’
E: ’Nä, överallt!’
Många som frågar: ’Var står det?’ Annan grupp:
Eleverna läser i böckerna och småpratar då och då. E: ’Trafiken släpper ut mycket kväveoxider.’
E: ’Näring försvinner när man skördar och därför måste man tillföra näring med konstgödning.’
E: ’Övergödning har väl inget med försurning att göra!’ E: ’Bilar släpper ut koldioxid som leder till försurning!’ E: ’Bilarna släpper ut kväveoxider också!’
E: ’Lång tid för vattnet att bytas ut och det hinner inte ta hand om det som kommer!’
Väldigt bokbunden diskussion... Följer med två grupper till labbet.
L Lilly: ’Har ni hört talas om klyvöppning? Vet ni vad det är för något?’ Läraren förklarar att klyvöppningar är porer genom vilka en växt tar upp koldioxid och släpper ut vatten.
Alla elever sätter sig vid ett mikroskop. Eleverna får ett barr var att lägga i mikroskopet. På tavlan har läraren gjort en illustration av vad eleverna kommer att se. Eleverna skruvar och mixtrar med mikroskopen för att hitta en bra bild och läraren går runt och hjälper några. Salen ser verkligen ut som min sinnebild av ett labb: Kritvitt, en hel del instrument, provrör, väldigt rent och sterilt...
När alla hunnit titta tar läraren fram ett annat barr och säger: ’Så här ser tyvärr många barr ut idag!’ På detta barr växer en massa grönalger som täpper till porerna och kväver trädet.
L Lilly: ’Var kommer kvävet ifrån?’ E: ’Till exempel bilar!’
L Lilly: ’Det beror alltså inte bara på bönderna utan även på bilarna!’
Eleverna får stoppa ner barr i destillerat vatten och de ska mäta pH innan och efter de stoppat i barren. 5,7 innan och 4,5 efter att barren legat ett litet tag i vattnet.”443
Jag följde dessa elever tillbaka till klassrummet där de fortsatte att diskutera övergödning och leta information i ”Biologi 1”.444 Detta utdrag visa på flera saker. Det visar hur eleverna arbetade i samband med den biologiska diskursen. De var oerhört bundna till sina läroböcker. Eleverna hämtade inte inspiration och information från sina egna erfarenheter och diskussionerna handlade inte om vad eleverna tyckte om det ena eller andra fenomenet utan mer om tolkningar och definitioner av olika begrepp. De försökte visserligen koppla, eller kanske pröva, sin egen förståelse med fenomenet, t ex att övergödning skulle leda till att fiskar blir större. Det viktiga är dock att de resonerade utifrån ett kretsloppstänkande där en ändrad länk i kedjan antogs få konsekvenser i kedjans andra länkar.
En annan sak som utdraget visar på är elevernas medvetenhet om ämnets vetenskapliga samhörighet. En elev frågade efter det ”vetenskapliga begreppet för övergödning”. På vilket sätt skulle kunskapen om att övergödning också kallas ”eutrofiering” öka förståelsen för fenomenet? ”Biologi 1” (1994) nämner olika termer av detta slag med kursiv vilket förmodligen avser att visa på begreppets centrala karaktär och som därmed förstärker de vetenskapliga begreppens vikt.
443 Fältanteckningar, 001106. 444 Karlsson, m fl. 1994, Biologi 1.
Ett annat uttryck för den vetenskapliga samhörigheten var laborationens roll och labbets närvaro. På laborationen fick eleverna studera barr i mikroskop. Eleverna fick använda mikroskopen för att iaktta skillnader, eller variationer, i sin omgivning. På samma gång som laborationen gjorde det fenomen som läraren ville visa på väldigt konkret genom att eleverna faktiskt kunde se hur något täckte klyvöppningarna, vetenskapliggjordes världen genom att den måste betraktas via ett instrument, genom att världen på så sätt inte såg ut som den brukar se ut och genom att det eleverna såg beskrevs med biologiska teorier och begrepp.
Som diskuterats tidigare visar Latour hur olika (vetenskapliga) instrument bygger på konstruerad och förhandlad kunskap för hur det som ”syns” med hjälp av instrumentet och dess ”inskriptioner” ska förstås.445 Att se hur klyvöppningarna på barren satts igen till följd av försurning förutsätter en mängd föreställningar om världens beskaffenhet för att slutsatserna om försurning och dess mekanismer ska kunna dras. På detta sätt gjorde instrumenten (mikroskop och lackmuspapper) att eleverna kunde ”se mer”. Samtidigt kunde de ”se mindre” genom att fenomenet försurning reducerades till ett litet antal, högst manipulerbara, variabler (t ex antal barr, mängden vatten, skärpan på mikroskopet, lärarens förklaring av vad eleverna skulle titta efter, osv.).
När en av Forsskolegrupperna behandlade ”miljöförstöring”, dvs försurning, växthuseffekt, övergödning, oljeutsläpp och ozonproblematiken, kom de också in på den mer vetenskapligt begreppsorienterade diskursen. Bortsett från oljeutsläpp så överensstämmer det gruppen tog upp i sitt arbete med det som naturvetarna behandlade. I sin redovisning använde sig gruppen av liknande terminologi. Samtidigt fanns starka bilder av ett pågående hot som handlade om bilar som spyr ut avgaser, träd och fiskar som dör, isar som smälter och sopberg som växer som också var starkt förknippade med miljöförstöringens problematik.446 Dessa byggde på en annan typ av metaforik som inte nödvändigtvis var kopplad till en vetenskaplig diskurs utan kanske snarare till hur dessa hotbilder framställs i media.447 Vissa av dessa ”bilder” var dock kopplade till en mer vetenskapligt orienterad förståelse. ”Växthuseffekt”, ”försurning”, ”ozonproblematik” och ”övergödning” var definierade inom en vetenskaplig diskurs men representerades samtidigt genom t ex människor som får cancer eller träd som dör. Det har krävts olika vetenskapliga verktyg för att identifiera och ”se” dessa problem och de är nära knutna till vetenskapliga teorier och förklaringsmodeller för hur världen fungerar. Så här beskriver en Forsskolegrupp vad ozon är:
”Ozonlagret kom inte till när jorden bildades, utan alla UV-strålarna träffade till en början jorden. Men sen så började plankton med klorofyll göra fotosyntes; koldioxid + vatten --- energi Æ syre + kolhydrater. Egentligen är ozon alltså en form av syre. Det är tre-atomigt (kemisk beteckning O3). Så det fungerar inte som det två-atomiga syret (O2) som vi behöver för att andas, utan istället irriterar ozonet ögon och slemhinnor. Men efter att ozonlagret bildats så började växter leva uppe på land. Nu träffade heller inte all UV-strålning jorden. Så länge människan funnits på jorden har alltid ozonlagret varit där.”448
445 Jfr Latour, 1987, s.64-70. 446 Jfr Hermansson, 2002. 447 Ibid.
I utdraget använder eleverna vetenskapliga teorier och begrepp för att beskriva ozonets tillkomst och funktion. Den fortsatta beskrivningen av ozon handlade om hur ozon mäts och vilka enheter som används. Sedan beskrev de vad som var skadligt för ozonet i stratosfären. Den ganska utförliga beskrivningen av ozonproblematiken följs av illustrationer som visar hur kloratomer bryter ner ozonmolekyler.
Den biologiska diskursen kretsade kring ett antal begrepp utifrån vilka vissa förklaringsmodeller byggdes upp, t ex för att förstå övergödning, ozon eller försurning. Den biologiska diskursen stöddes både av lärarna och av de (traditionella) läroböcker eleverna använde sig av. Begreppen – t ex fotosyntes, övergödning, kretslopp – var de centra utifrån vilka förståelsen skulle formas. Även laborationen var ett viktigt pedagogiskt redskap för att visa på de fenomen som den biologiska diskursen gjorde anspråk på att förklara. Genom laborationen stöddes bilden av naturen som något mätbart och kontrollerbart.
Forsskoleeleverna kom inte in så mycket på den biologiska grenen som de övriga klasserna. Det som ändå låg närmast var den fältstudie som varje grupp skulle utföra. De olika grupperna var väldigt fria att, tillsammans med sin mentor, bestämma vad den skulle gå ut på. För några av grupperna kom då fältstudien att handla om att med olika typer av instrument mäta mängden av något ämne i något sammanhang.449 Det gällde att få fram något värde på det fenomen som skulle undersökas, men detta var inte alltid så lätt:
”I våra mål som vi fick innan det här projekt började stod det bland annat att varje grupp skulle göra en fältstudie. Våran grupp visste till en början inte vad vi skulle göra tills en kom på att vi kunde ta och jämföra luften i [Forslunda] (Förorten där de flesta av oss bor), nere i [centrum] och Köland (Köpcentrum). Utrustningen vi skulle använda var som en slags "sugare". Man hade med sig några rör som man fäste i den här "sugaren" och som det sedan visades ett utslag på. Vi hade tänkt att börja med att ta bussen ner till stan och göra undersökningen där. Men självklart började det med att vi inte kunde få fram några rör som fungerade. De här rören måste man nämligen använda innan en viss tid dvs de har bäst före datum märkning. Men tillslut fick vi fram några som verkade fungera och då tog vi bussen ner till stan. Och när vi sedan kom dit blåste det tydligen för mycket eftersom vi inte kunde få fram resultaten men till slut gick det. Men en i våran grupp (icke namngiven) trodde att det var något fel på rören. Så för att testa dem så beslöt vi oss för att ta ett test på avgaserna från en bil. Vi fick inte någon frivillig och medan vi stod och diskuterade om vem som skulle göra det så kom det en bil på gåbanan. En i våran grupp tyckte ju att det var ett strålande tillfälle att ta ett prov så han kutar iväg efter bilen. Och så hör det ju till saken att den här "saken" vi använde till lufttestet var av en äldre modell så man var tvungen att trycka in en sak på den och det var inget man gjorde snabbt. Men när den frivillige kommer fram till bilen så börjar den att gasa och då finns det ju ingen annan sak än att kuta efter med "sugaren". Så vi ser på hur bilen accelererar och våran gruppmedlem jagar på och accelerera också. Men han klarar tyvärr inte att ta ett luftprov så allt går åt pipan. Men efter den här incidenten så åker vi vidare med siktet inställt på Köland. Där fungerar allt och sen var det bara [Forslunda] kvar. [Forslunda] går också bra och så var det med...
Va… vill ni veta resultaten också?
Okej, då är det så här att vi fick fram resultaten men vi har dem inte nu. För det var