● Hur är barnens föreställningar kring begreppet luft före experimentcentrerad
undervisning jämfört med efter?
I intervjuerna innan experimenten fick barnen fler frågor än efter, då vi inte experimenterade kring alla föreställningar de hade. Då frågeställningen koncentrerar sig kring skillnaden före jämfört med efter diskuterar jag endast de föreställningar som togs upp i båda intervjuerna.
Föreställningar hos sexåringar
Inget tydligt mönster kunde ses bland barnens föreställningar kring om luft tar plats eller inte. Några tror att den gör det och andra tror att den inte gör det. Bland de barn som tror att luften inte tar plats motiverar de sitt svar med att förklara att den är genomskinlig, att den inte har något i sig eller att den tar så lite plats för den är inte så stor. Föreställningen att luften tar plats uttrycks i relation till vår andning.
Efter experimenten kan man urskilja tre kategorier av svar bland föreställningarna; att luften tar plats ibland, att den säkert gör det och att den absolut inte gör det. Föreställningen om att luften ibland tar plats är knuten till att den gör det när man stoppar en mugg med papper i vatten, när man är ute och kan känna den kalla luften, eller när man eldar. Föreställningen att luft bara tar plats ibland, när man stoppar en mugg med papper i vatten, kan tolkas som att luften bara tar plats under de förutsättningar som var under själva experimentet. Om så är fallet påminner det om John Leachs och Philip Scotts (2000) resonemang, att det barnen lär sig i skolan bara tillämpas där och inte har någon förankring i deras vardag. Exemplet i min undersökning verkar dock istället vara situationsbundet, då de är i skolan hela tiden, men inte kopplar samman den kunskap de har inhämtat under experimenten med den mer allmänna frågan om luften tar plats eller inte. Föreställningarna om att luft säkert tar plats motiveras med att den gör det i hus, i magen och i hästar och den kan sitta ner. Att luften absolut inte tar någon plats förklaras med att den åker ut hela tiden, luften är inte så stor eller tjock.
Föreställningen att det är en skillnad mellan varm och kall luft finns hos alla de intervjuade sexåringarna före experimenten. Föreställningarna som finns därom är olika långt utvecklade och de två allra mest konkreta är att; den varma är varm och den kalla är kall och när det är
kall luft blir det kallt och när det är varm luft blir det varmt. Den följande föreställningen vidareutvecklar denna tankegång; den varma luften gör så att snö och is smälter och den kalla gör så att värmen försvinner och det blir is i havet. Lite mer abstrakta föreställningar finns också; när det är varmt trängs krumelurerna, den varma är tjockare än den kalla och väger lite mer än den kalla. Efter experimenten har sexåringarna kvar samma föreställningar som innan men tillägger att den varma luften känns mer och att man blir varm av varm luft och kall av kall.
Föreställningarna som finns kring luftens massa före experimenten visar att vissa tror att luften väger och andra inte. De som anger att luften väger säger att den väger så mycket att den kan lyfta ett löv. Anledningen till att luften inte väger, är att den inte är lika tung som en människa. Undersökningar med franska elever visar att drygt hälften av de tillfrågade eleverna tror att luft väger någonting. (Andersson, Bach, 1995), vilket är ungefär samma utslag som här. I Thorén (1999) kan man läsa att många barn tänker sig att luft är lätt, vilket även framkommer i denna undersökning då barnen både före och efter svarar att luft väger lite. I intervjuerna efter experimenten framkommer att barnen även här håller fast vid de föreställningar de hade innan om att luften väger lite eller inte väger alls. Bara en av motiveringarna är densamma; den väger rätt så mycket för den kan lyfta upp ett löv och t.o.m. en flaska, medan följande har tillkommit; med att man känner den när man håller upp handen, när det blåser blir det ganska hårt.
Föreställningarna kring om luften går att stänga in eller inte före experimenten sammanfaller med den undersökning som är gjord i Frankrike där hälften av de tillfrågade eleverna ansåg att luften inte går att stänga in (Andersson, Bach, 1995). Motiveringarna är däremot inte de samma, de franska eleverna menar att det inte går för att luften är sammanhängande medan barnen i denna undersökning menade att det inte går för att luften skulle kunna komma ut genom små hål. De barn som tror att det går att stänga in luften menar att det går om man tejpar igen hålen. Efter experimenten har föreställningarna ändrats och alla barnen tror att man kan göra det. Föreställningarna om hur eller var man kan göra det har utvecklats men man svarar fortfarande att man kan stänga in luften om man tejpar igen hål. Men också att; man kan stänga in den i en flaska eller låda, i sig själv när man stänger munnen och håller för näsan, man kan också stänga in den i ballonger.
Föreställningar hos åttaåringar
Föreställningarna hos åttaåringarna kring om luften tar någon plats innan experimenten är ganska kortfattade och saknar motiveringar - antingen gör den det eller så gör den det inte. Föreställningen som finns kring att den gör det motiveras med att den tar plats när det blåser och den puttar undan allting. Föreställningen att luften inte tar någon plats överväger hos åttaåringarna. Efter experimenten har föreställningen att luft tar lite plats stärkts och många motiverar genom att hänvisa till något av experimenten vi gjort; den gör det i en flaska om man fyller på med luft, i ballonger för annars skulle de fortfarande vara små, när man har en mugg med papper i och doppar ner det i vatten. Föreställningen finns också kvar att luften inte tar någon plats alls. Möjligheten finns att barnens svar är situationsbundna och att de tror att luften bara tar plats under de förutsättningar som finns under experimenten. Svaret med ballonger visar dock att man kopplar samman sin egen erfarenhet hemifrån, om att ballonger blir mindre och mindre, med experimentet med ballonger, när man svarar på frågan.
Alla åttaåringarna tror att det finns en skillnad mellan varm och kall luft före experimenten. Det förekommer både konkreta föreställningar och mer abstrakta föreställningar. Den mest konkreta föreställningen är att varm luft gör så att det är varmt och kall luft gör så att det är kallt. De mer abstrakta föreställningarna inbegriper; kall luft är lättare än varm, varm luft är tjockare än kall, kall luft är mer spridande, varm luft stiger uppåt och kall luft sjunker neråt. Efter experimenten finns föreställningen om att den varma luften väger mer än den kalla och den kalla luften sprider sig mer kvar. Föreställningarna som tillkommit är att varm luft kurar ihop sig, varm luft gör så att den kalla luften sprider sig mer, samt att när det är kallt och man andas kommer det ut kall luft. Föreställningen om att varm luft kurar ihop sig och kall luft är spridande bygger på ett logiskt resonemang och om man tolkar det som en hopblandning av fakta kan man säga att det i princip är rätt.
Föreställningarna kring luftens massa före experimenten visar att luften väger eller väger inte alls. Vidare finns också föreställningen att varm luft väger mer än kall luft. Den undersökning med franska elever, som visade att drygt hälften av de tillfrågade eleverna tror att luft inte väger någonting (Andersson, Bach, 1995) bekräftas även här. Efter experimenten finns föreställningarna kvar. De som tror att luft väger hänvisar till experimentet vi gjort där en tom och en uppblåst ballong jämfördes. Men även egna teorier kring att luft väger; för att det är något, det tynger ner något, eller kan få en sax att flytta på sig, förekommer. Även
barnen som säger att luft inte väger när man frågar dem om vi experimenterat om det, men det spontana svaret är nej.
Föreställningarna kring om luften går att stänga in eller inte före experimenten sammanfaller med den undersökning som är gjord i Frankrike där hälften av de tillfrågade eleverna ansåg att luften inte går att stänga in (Andersson, Bach, 1995). Eleverna i Frankrike motiverar det med att luften är sammanhängande. Åttaåringarna i denna undersökning motiverar inte varför de tror så. De som har föreställningen att det går, motiverar med att ge förslag på hur man kan stänga in luften; i en flaska, i en burk, i ett kassettband men det kan sippra ut lite. Vidare finns föreställningen att man måste fånga in luften innan man stänger in den och man kan inte stänga in all luft, men lite. I den sistnämnda föreställningen tolkar jag det som att barnet i fråga har förstått att luften går att dela så att man kan stänga i lite av den. De franska barnen har ännu inte förstått det då de säger att luften är sammanhängande och inte går att stänga in. De föreställningar som finns efter experimenten är att man kan stänga in luften och att det inte går. Barnet som hade föreställningen om att det inte går ändrade sig sedan och svarade att det går om man fångar in luften och försluter den väldigt snabbt. De övriga föreställningarna om var man kan stänga in luften är att man kan göra det i ballonger, flaskor, påsar eller burkar samt att man fångar in luften.
● På vilket sätt påverkar experimenten barnens föreställningar kring luft?
I samtalet med barnen kring ballongerna framkommer att båda sex- och åttaåringarna har klart för sig att det är luft i ballongerna och att det är vi som blåser upp ballongen genom att använda vår utandningsluft. Maja (sex år) svarar dock vid ett tillfälle under diskussionen att ballongen innehåller dimma. Barnen vet också att ballongen flyger iväg om man släpper ut luften. Några av åttaåringarna är på väg att utveckla teorier kring lufttryck och att det kan ha att göra med att ballongen åker iväg när man släpper ut luften. Under samtalet med åttaåringarna provade vi vad som hände när man släppte ut luften på håret och barnen kan tydligt koppla detta fenomen till verkligheten. När vi diskuterar kring cykelpumpen har både sex- och åttaåringarna funderingar kring hur den fungerar som är ganska långt utvecklade och stämmer väl överens med verkligheten. Några av åttaåringarna kan också förstå hur detta kan ställa till besvär när man försöker blåsa upp en ballong med cykelpumpen och genom att testa
olika strategier kommer de på hur man skall göra för att blåsa upp ballongen. Genom samtalen kring ballonger och cykelpumpen kommer barnens tankar igång och de kan genom sina erfarenheter förklara hur båda fungerar.
Under experimentet ”Tar luft plats” förstår tre av sexåringarna att det måste finnas något mellan pappret och vattnet som gör att pappret inte blir blött. De har olika förslag; luft, luftvatten och dimma. Maja, som svarar dimma, tänker antagligen också hon på luft då hon innan förklarat att luft är/innehåller dimma. Dessa tre sexåringar tror också att luft tar plats i slutet av experimentet. Några av åttaåringarna förstår att det är luft som finns mellan pappret och vattnet i muggen. En av åttaåringarna, Emma, tror att det kan bero på ytspänningen att pappret blev kvar i muggen och inte blev blött. När vi jämför experimentet med en dykarklocka kan minst två av barnen förstå vilka problem som skulle uppstå om människan suttit längre ner i dykarklockan. Majoriteten av sexåringarna förstår i slutet av experimentet att luft tar plats, av åttaåringarna är det svårare att utläsa exakt hur många som har förstått. Både sex- och åttaåringarna förstår att luft väger efter att vi gjort experimentet där vi jämfört en uppblåst och en tom ballong.
När vi diskuterar varför ballongen blåses upp i experimentet med PET-flaskan förstår sexåringarna att ballongen blåses upp på grund av luften. De har olika teorier kring hur det sker och svarar med olika varianter på att luften flyttar sig mellan flaskan och ballongen, en av sexåringarna tror att luften blir ånga och därför blåser upp ballongen. Tre av sexåringarna inser att luften i flaskan är varm och inte kall när ballongen blåses upp. Av åttaåringarna är det från början en som inte tror att det finns något i PET-flaskan när jag tar ut den ur frysen, sedan är alla överens om att det finns luft i flaskan och att den är kall. Varför ballongen blåses upp tror en av åttaåringarna beror på att varm luft kommer in i ballongen. När jag förklarar skillnaden för dem kan en av åttaåringarna förklara skillnaden genom att göra en jämförelse med den kalla luften med gamla människor och den varma luften med unga människor. En annan föreställning är att den varma luften inte får plats i flaskan och därför susar in i ballongen. Bland sex- och åttaåringarna verkar de flesta barnen förstå varför ballongen blåses upp.
yngre barn har svårt att förstå (Thorén, 1999). Barnen i denna undersökning har ännu inte insett det, men har börjat fundera kring fenomenet. Fyra av sexåringarna förstår att det är luften som gör så att ballongerna slår ihop och uttrycker olika varianter på att luften puttar iväg ballongerna mot varandra. Tre av åttaåringarna har liknande teorier som sexåringarna, men en av dem, Frida, är inne på att luften tar plats och att det spelar en avgörande roll när man blåser på ballongerna för att få dem att röra vid varandra. Alla barnen är överens om att luften både kan vara stilla och röra på sig. Minst sju av tio barn förstår i slutet av experimentet att det beror på luften att ballongerna slår ihop.
● Vilka skillnader, i föreställningarna om begreppet luft, uppvisar barn som är
sex respektive åtta år gamla?
Föreställningar före och efter experimentcentrad undervisning
Om man jämför föreställningarna i frågeställning ett, kan man se att sexåringarna och åttaåringarna har relativt lika föreställningar om huruvida luften tar plats eller inte innan experimenten. Motiveringarna till varför man tror så skiljer sig åt, sexåringarna förklarar varför medan åttaåringarna endast svarar att den inte gör det. Efter experimenten uppvisar sexåringarna tre kategorier av svar, medan åttaåringarna har samma föreställningar som innan. Bland både sexåringarna och åttaåringarna förekommer föreställningar som är kopplade till experimenten, även om fler åttaåringar än sexåringar motiverar sina svar så.
Alla barnen oavsett ålder har föreställningen att det är en skillnad mellan varm och kall luft. När man tittar på hur föreställningen motiveras framkommer fler likheter än skillnader och svaren kan kategoriseras på samma sätt, konkreta och abstrakta. Efter experimenten tenderar sexåringarna att hålla kvar sina föreställningar medan åttaåringarna har utvecklat sina mer. Föreställningarna kring luftens massa bekräftar hos båda ålderskategorierna undersökningen med de franska eleverna, luften väger eller så gör den det inte. Sexåringarna tar inte hjälp av experimenten när de motiverar sina föreställningar efter experimenten, medan åttaåringarna tenderar att göra det.
Av de franska eleverna svarade ungefär hälften att luft inte går att stänga in, vilket även barnen i denna undersökning gör. Motiveringarna skiljer sig däremot både mellan de franska
barnen och barnen i denna undersökning, samt mellan sexåringarna och åttaåringarna. Sexåringarna är de enda i denna undersökning som motiverar varför de tror att luften inte går att stänga in. De sexåringar som tror att man kan stänga in luften säger att det går om man tejpar igen hålen, åttaåringarna ger istället exempel på var man kan stänga in luften, att man inte kan stänga in all luft och att man måste fånga in den. Efter experimenten har alla sexåringarna föreställningen att man kan stänga in luften och ger nu även exempel på var man kan göra det, inte bara hur. Åttaåringarna håller kvar de föreställningar de hade innan. Sexåringarna visar sig mer mottagliga för detta experiment än åttaåringarna och går inte tillbaka till de föreställningar de hade innan.
Övriga föreställningar
Sexåringarna svarar på den första frågan om vad de tänker på när de hör ordet luft konkreta saker såsom; moln, vinden när det blåser och att kroppen behöver luft för att man ska kunna leva. Åttaåringarnas svar är mer abstrakta och de ger exempel på luftens egenskaper. Gällande luftens användningsområde svarar barnen ganska lika även om fler av åttaåringarna än sexåringarna kopplar luften till vår egen andning. Thorén (1999) skriver att barn oftast associerar luft till vind eller blåst, något som sexåringarna i denna undersökning också gör. Enligt Andersson och Bach (1995) förknippas luft ofta med att man kan andas den. Det framkommer inte så tydligt när barnen får associera fritt kring luft, men väl på frågan vad man kan använda luften till.
När man jämför föreställningarna kring vad luften innehåller framkommer likheter mellan sexåringarna och åttaåringarna, gemensamt är att luften innehåller ånga, syre, vatten eller små krumelurer/små pyttegrejor. Sexåringarnas föreställningar är något mer fylliga och de svarar också; dimma och att luften är genomskinlig.
Om man jämför föreställningarna kring var luften kan finnas, framkommer hos både sexåringar och åttaåringar att luften kan finnas överallt. Detta motiveras av sexåringarna med att annars hade vi varit döda. Två av åttaåringarna har i sina föreställningar kommit så långt att de menar att luften kan finnas i bubblor, däremot kan den inte finnas i tv, tegelstenar eller i kassettband. Sexåringarnas föreställningar visar att de menar att luften finns i molnen och i himlen.
Föreställningarna i denna undersökning motsäger Piagets undersökning, där han kom fram till att barn i denna ålder endast såg luft som något i rörelse. (Andersson, Bach, 1995)
Sexåringarna sätter ett motsatsförhållande mellan luft i rörelse och stillastående luft. De kan se att luften rör sig genom att det blåser och säger då att luften är stilla när det inte blåser. Under experimentet ”Luft finns överallt” framkom att även åttaåringarna tror att luften kan vara både stilla och röra på sig. En av dem tror att luften kan göra båda sakerna samtidigt och Julia hänvisar till vinden och att luften rör sig när det blåser och är stilla när det inte blåser. Liknande föreställningarna kring om man kan se luften eller inte finns hos de båda ålderskategorierna och delas upp i att det går och att det inte går. De föreställningar som återfinns hos både sex- och åttaåringarna är att man kan se luften när man andas. Åttaåringarna motiverar med fler förklaringar än sexåringarna när de framhåller att man kan se luften. Bland sexåringar förekommer föreställningen att man kan känna luften men inte se den, vilket inte åttaåringarna har reflekterat över.
Gemensamt för barnen i undersökningen är att de har rikligt med vardagsföreställningar om