I detta forskningsprojekt är jag som nämnts, intresserad av att studera utveckling av elevers förståelse och hur de talar om vardagliga fenomen. Undersökningen görs i form av en kvalita-tiv studie, där jag studerar utvecklingen dels utifrån olika synsätt på lärande och dels i relation till vad som påverkar lärandet. Utvecklingen av förståelsen kan relateras till de naturveten-skapliga begreppen i sig, men också till elevens sätt att tala om vardagliga fenomen. Jag väljer att studera denna utveckling i form av en longitudinell studie, där jag följer samma elever från 4:e till 6:e skolåret. I denna avhandling redovisas inte intervjun i skolår 6. Data samlas in vid återkommande reviderade kliniska intervjuer, som spelas in på ljudband, samt från videoin-spelningar av lektioner under tre undervisningssekvenser. När jag analyserar mina data väljer jag olika utgångspunkter för att belysa olika syn på lärande och kunnande.
5.1 Longitudinell studie
Forskning inom området undervisning och lärande behandlar bl a elevers lärande och elevers beteende och attityder. Eftersom jag studerar enskilda elevers lärande genomförs projektet över en längre tid under vilken flera undersökningar görs med samma elevgrupp. Longitudi-nella studier av denna karaktär har tidigare varit ovanliga bland annat på grund av svårigheter med att separera alla de variabler som är involverade. Keeves (1998) menar att förhållanden emellertid har ändrats genom att man nu kan samla stora mängder data i databaser och använ-da använ-dataprogram som underlättar analysen av dessa använ-data. Arzi (1988) diskuterar användningen av longitudinella studier och tvärsnittsstudier inom naturvetenskapens didaktik. Hon samman-fattar med att säga att det inte är självklart att en longitudinell studie ger en bättre bild av verkligheten. Man måste välja metod med utgångspunkt från det man vill studera.
”What we can currently generalise across science concepts is that the processes involved with learning them are long and complex. The process of studying science concept is simi-larly long and complex.” (Arzi, 1988, s 47)
Det kan vara svårt för elever att förstå skillnaden mellan det vardagliga och det vetenskapliga sammanhanget i intervjuer. På vardagliga frågor svarar ofta elever med vardagliga förklaring-ar. I en longitudinellt utformad studie med återkommande intervjuer, kan man studera om elever utvecklar sina förklaringar av vardagliga fenomen mot att använda sin kunskap i natur-vetenskap. Leach (1995) menar att longitudinella studier ger bättre information om hur en-skilda elever lär sig men inte säger något om dynamiken i framstegen. White (2001) tror att en longitudinell infallsvinkel bidrar till att ge olika aspekter på lärandet och det sociala samman-hanget. Cohen, Manion och Morrison (2000, kapitel 8) menar att eftersom undervisning hand-lar om enskilda personers fysiska, sociala och intellektuella utveckling, så har utvecklingsstu-dier en central plats inom undervisningsforskning. Den longitudinella studien är en viktig del av forskningsarsenalen för en undervisningsforskare och ger unika möjligheter att studera typiska mönster i utvecklingen hos elever.
Jag vill studera utvecklingen av enskilda elevers lärande utifrån olika perspektiv. Genom att jag följer elevernas kunskapsutveckling vid intervjuerna och under lektionerna kan jag studera lärandet och hur deras kunnande utvecklas under de två åren. Några av de tillfälligheter som påverkar elevens förklaringar kan upptäckas när man analyserar en följd av intervjuer och lektioner. Personliga teman som återkommer hos eleverna kommer också fram och deras be-tydelse för utvecklingen kan studeras.
Longitudinella studier har också några nackdelar i förhållande till tvärsnittsstudier. De tar lång tid, är dyrbara och kan innebära att elevgruppens sammansättning ändras. De upprepade in-tervjuerna kan påverka elevernas uppträdande under inin-tervjuerna, vilket i sin tur kan påverka tillförlitligheten i intervjuerna. Sedan finns det många praktiska problem med att organisera studien med nya elever och lärare inblandade. En longitudinell studie med den uppläggning jag har genererar stora mängder data i form av intervjuutskrifter och inspelade videofilmer av lektioner. Ett systematiskt arbete med utskriften av mina intervjuer och lektionsaktiviteter underlättas dock av dataprogram, som gör det möjligt att söka igenom materialet på olika sätt. Några longitudinella studier där man följer utvecklingen av förståelsen av materiens partikel-natur har redovisats under den senaste tioårsperioden. Novak and Musonda (1991) genomför en 12-årig studie med undervisningsinsatser under de två första åren. Lichtfeldt (1996) stude-rar utvecklingen av kognitiva strukturer hos elever från sjunde till nionde klass och Johnson (1998) förståelsen av en elementär partikelteori från sjätte till nionde klass. Fischler och Peuckert (1999) följer en grupp elever från sjunde till elfte klass i sin studie om ”Pathways to an atom-idea”. Helldén (2001) följer en grupp elever från 9 till 19 års ålder och studerar deras förståelse av villkor för växande och av nedbrytning i naturen.
5.2 Tidsplan
Tidsplan för datainsamlingen beskrivs i figur 2.
1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9
Okt. Information till lärarna Nov. Introduktion i klasserna
Jan. - Feb. Undervisningssekvens 1 Dec. Intervju 1 A Apr. Intervju 2 B Okt. Undervisningssekvens 2 Feb. Intervju 3 A Apr. Undervisningssekvens 3 Maj intervju 4 B s k o l å r 4 s k o l å r 5 s k o l å r 6 Figur 2 Tidsplan för projektet.
Efter en inledande presentation för lärare och skolledning på de två skolor som jag väljer att arbeta tillsammans med, ombeds lärarna att anmäla om de och deras klasser är intresserade av att vara med i projektet. Vid en introduktionslektion i klasserna förklarar jag för eleverna var-för jag är intresserad av deras tankar. Jag visar lite exempel på vad jag tänker arbeta med i undervisningen och vid de enskilda intervjuerna. Eleverna får t ex i uppgift att beskriva hur det blir regn.
Vid denna lektion får eleverna också en blankett med hem där jag beskriver mitt projekt och där elever och föräldrar får ta ställning till om man accepterar att eleven deltar i de intervjuer jag tänker ha. Jag genomför en inledande intervju, som jag använder som jämförelse med de senare intervjuerna. Varje termin genomför jag en lektionsserie på tre lektioner och ca två månader därefter en intervju med var och en av de 40 eleverna. En avslutande intervju genomförs i januari 2000, men den redovisas inte i denna avhandling. Vid första, tredje och vid den avslutande intervjun diskuteras samma situationer (Intervju A). Vid andra och fjärde intervjuerna (Intervju B) diskuteras andra situationer. Som framgår av figur 2 har jag vid någ-ra tillfällen flyttat intervjuerna någnåg-ra veckor på grund av att det passar klassen bättre.
5.3 Elevgrupp
I studien ingår 40 elever från fem klasser som är ålders-blandade med elever från skolår 3 till 5, ca 10-12 år gam-la. Det betyder att elever från skolår 3, 4 och 5 undervi-sas gemensamt i klasserna. I tre av klasserna undervisa-des första året elever från tredje och fjärde skolåret till-sammans medan under det andra året var det elever från 3-an, 4-an och 5-an i alla klasserna. När de 40 eleverna börjar sjätte klass byter de skola och går i klasser med årskurs 6-elever från andra klasser. Sexorna är inte ål-dersblandade utan nu finns bara elever från 6:e skolåret i klasserna. I figur 3 visas hur klasserna förändras under projektets gång. Den elevgrupp jag följer gick i skolår 4 när projektet startade hösten 1997. De var då ca 10 år gamla. Inga elever har slutat under projektets två första år men tre elever bytte skola inför skolår 6. Tre elever har tillkommit under de två åren.
De fem klasserna kommer från två skolorna som ligger i en mellanstor kommun i södra Sverige. Eleverna i den ena skolan kommer ifrån ett område med en blandning av flerfamiljshus och småhus. Två av eleverna i under-sökningsgruppen från denna skola har annat modersmål än svenska medan det i klasserna i övrigt på denna skola är betydligt större andel elever med denna bakgrund.
3 4 3 4 3 4 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 6 6 6 6 1997 1998 1999
Figur 3 Eleverna och klasserna.
Tre elever, varav två med annat modersmål än svenska, avstod från att deltaga i projektet. Eleverna i den andra skolan kommer till stor del från småhusområden. Lärarna i de deltagande klasserna bedömer eleverna som genomsnittliga eller strax över genomsnittet.
5.4 Videofilmning av lektioner
Avhandlingen bygger till stor del på intervjuer som spelas in på ljudband. Lektionerna är en viktig del av bakgrundsmaterialet i studien och dokumenteras genom att de spelas in på video. Filmningen koncentreras till diskussionerna i grupperna och till de diskussioner jag har med hela gruppen. Vi använder bara en kamera och filmar en grupp i taget. Jag har därför inte hela diskussionen i alla grupper inspelad utan filmningen koncentreras till de grupper som ingår i intervjustudien. Videofilmerna analyseras med avseende på innehåll samt elevernas frågor och svar i konkreta situationer. Elevernas deltagande i diskussionerna och hur man fattar be-slut i gruppen studeras också. Detta görs för att jag vill studera hur arbetet i grupp och arbetet med konkret materiel påverkar utvecklingen av deras förståelse.
Videofilmerna ”skrivs ut” så att lektionsinnehållet och aktiviteterna inom grupperna beskrivs. Elevernas diskussioner skrivs ut ordagrant. Jag använder ett dataprogram, C-VIDEO, som gör det möjligt för mig att styra videobandspelaren via tangentbordet med snabbkommandon. Bandet kan startas, stoppas, backas, snabbspolas m m. Med programmet kan jag också lägga in tidmärken när en sekvens startar respektive slutar eller vid en speciell tidpunkt under fil-men. Med hjälp av dessa kan man sedan söka upp en viss sekvens på bandet. Kommentarerna kan läggas som en enkel textfil i C-video, men jag använder i stället programmet FileMaker Pro.