Skillnaderna mellan de analyserade läroböckerna är slående. De nyare båda böckerna har en modernare layout, med tydligare och snyggare bilder. De har intresseväckande färgfotografier och ett modernt språk. Skillnaderna begränsar sig dock inte till dessa ytliga kriterier utan går djupare än så. Det material som författarna valt att ta med skiljer sig mellan de nyare böckerna å ena sidan och den äldre boken å den andra. I den senare boken ligger fokus mer på växtförädling och djuravel än i de förra. De molekylära processerna beskrivs noggrannare i de nyare böckerna och genteknikavsnitten i dessa böcker är större än i Bernhardsson et al. (1981). Denna bok innehåller flera passager som numera förmodligen skulle klassas som politiskt inkorrekta och utelämnas ur en lärobok. Sålunda beskrivs de olika människoraserna på följande sätt i Bernhardsson et
al. (1981):
”Utom den europida rasen består världens befolkning i huvudsak av mongolida och negroida raser.” (s. 46)
I texten beskrivs sedan olika undergrupper till dessa raser och på bilder återges porträtt av människor från olika raser på ett stereotypt sätt. I denna bok visas också bilder på nakna människor med olika former av genetiska sjukdomar, något som saknas i de nyare böckerna. Som kontrast visas i Karlsson et al. (2005) en bild på en flicka med Downs syndrom som leende leker med andra barn (s. 181). I bildtexten betonas vikten av stimulans för den personliga utvecklingen hos flickan.
Det är intressant att notera att de nyare böckerna bara använder hälften så många sidor för att beskriva samma delar inom genetiken som Bernhardsson et al. (1981) (Tabell
5.1). Den här sortens ”snuttifiering” av läroböcker har noterats vid läromedelsanalyser i
andra ämnen (Selander, 1988). Kanske tänker sig läromedelsförfattarna att det blir lättare att ta till sig en text om den inte är så omfattande. Samtidigt skulle en alltför kortfattad text kunna leda till att det blir svårt för eleverna att se någon helhet i ämnet. Det är intressant att notera att Bernhardsson et al. (1981) använder sig av färre fackuttryck per sida än de båda nyare böckerna. Detta gäller både för det totala antalet fackuttryck per sida och för antalet nyintroducerade fackuttryck per sida (Tabell 5.1).
Det verkar alltså som om författarna till de nyare böckerna framförallt skär ner på den förklarande texten medan antalet fackuttryck behålls. Denna tendens att behålla fakta men att skära ner den berättande texten har även noterats i andra undersökningar (Hägerfelth, 2004). Ur ett socialkonstruktivistiskt perspektiv skulle detta kunna leda till att eleverna får svårare att konstruera sin kunskap eftersom diskussionen enligt detta synsätt är en viktig komponent i lärandet (Andersson, 2001). Alla tre böckerna använder ett stort antal fackuttryck. Så här lyder t.ex. en mening i Bernhardsson et al. (1981):
”En eljest normal kornplanta har genom mutation blivit heterozygot för två recessiva gener. I avkomman från en sådan normalgrön AaBb-planta får man dihybrid klyvning i 9 grön (homo- eller heterozygot för generna A och B), 3 ljusgrön (recessiv homozygot aa), 3 med spår av klorofyll (recessiv homozygot bb), 1 helvit (recessiv homozygot)” (s.
31)
Även i de nyare böckerna förekommer liknande, mycket komplicerade redogörelser:
”Kromosomerna flyttas till ett plan mitt i cellen genom att proteintrådarna drar och knuffar dem. I detta ekvatorialplan placeras kromosomerna så att systerkromatidernas centromerer är riktade mot var sin sida av cellen. Sedan dras systerkromatiderna med hjälp av kärnspolen till var sin cellhalva.” (Karlsson et al., 2005, s. 157)
”Under anafasen skiljs systerkromatiderna från varandra och kallas sedan för kromosomer (där varje kromosom nu utgörs av en DNA-molekyl). Parallellt med telofasen skiljs de två dottercellerna från varandra i en process som kallas cytokines”
(Björndahl et al., 2007, s.46)
6.1 Ämnet innehåller många fackuttryck
Det är knappast möjligt att bedriva undervisning i genetik utan fackuttryck. Vissa termer kan dock undvikas. Elever har t.ex. ofta problem med att förstå skillnaden mellan termerna kromatid och kromosom. Eftersom kromatidbegreppet gör väldigt lite för att öka elevernas förståelse för meiosfenomenet bör det utelämnas (Longden, 1982). Likväl används begreppet i alla de undersökta läroböckerna.
Trots att Björndahl et al. (2007) och Karlsson et al. (2005) är upplagda på liknande sätt innehåller den förra 88 facktermer som inte finns med i den senare (Bilaga 1). Alla tre böckerna innehåller många ord som bara förekommer ett par gånger och inte finns med i de andra båda läroböckerna. En hel del av dessa termer skulle med största sannolikhet ha kunnat utelämnas utan att elevernas förståelse hade blivit lidande (kanske snarare tvärtom). Några exempel på sådana ord är: pleiotropi, epistasi, polymera gener samt namn på olika gener som p53, SRY, FOXP2 m.fl. (Bilaga 1).
Björndahl et al., (2007) och Karlsson et al., (2005) är som sagt upplagda på liknande sätt. Genetikavsnitten är ungefär lika långa och innehåller ungefär lika många unika fackuttryck (Tabell 5.1). Däremot skiljer sig böckerna åt när det gäller hur ofta varje fackterm återkommer. Karlsson et al. (2005) använder 37 fackuttryck per sida medan Björndahl et al. (2007) ”bara” använder 21. Att använda en stor andel facktermer i texten kan troligtvis försvåra för eleverna att tillgodogöra sig materialet. En alternativ tolkning skulle kunna vara att eleverna snarare har nytta av att termerna återkommer fler gånger genom att de då vänjer sig vid dem och får dem repeterade för sig. Enligt socialkonstruktivistisk teori skulle kanske ett utökat diskuterande och användande av facktermerna hjälpa eleverna att ”konstruera” kunskap kring fenomenet.
Alla böckerna innehåller termer som liknar andra termer i böckerna. En del av dessa är nog oundvikliga medan andra skulle kunna tas bort. Vi har redan tagit upp begreppen
kromosom och kromatid, där det senare skulle kunna utelämnas. En vanlig term inom
genetiken är även kromatin, vilken inte finns med i någon av böckerna och ytterligare skulle ha kunnat öka komplexiteten. Inte heller begreppen nukleosid, nukleus eller
nukleol finns med i böckerna. Dessa skulle annars lätt ha kunnat blandas ihop med
termen nukleotid.
Ibland tolkar elever dominanta alleler som varande bättre för individen än recessiva
alleler (Pearson & Hughes, 1988). Av de analyserade läroböckerna är det bara i
Björndahl et al. (2007) som detta missförstånd tydliggörs. Den här sortens missförstånd förekommer ofta bland elever som studerar naturvetenskapliga ämnen (Sanders, 1993).
De analyserade böckerna innehåller alla felaktig eller slarvig användning av facktermer. Detta problem har även uppmärksammats inom de andra naturvetenskapliga ämnena (Sanders, 1993). Det är naturligtvis svårt att helt utplåna sådana felaktigheter, men genom att få texten granskad av utomstående experter före publicering skulle nog en hel del av dessa felaktigheter kunna rättas till. Cho et al. (1985) tar upp den felaktiga användningen av termerna gen och allel som varande synonyma. Detta misstag är vanligt även bland experter. Bernhardsson et al. (1981) begår detta misstag trots att en av medförfattarna, Arne Müntzing var professor i genetik i Lund (Müntzing, 1977). Att använda facktermer på detta felaktiga sätt försvårar för elever att ta till sig materialet (Cho et al., 1985). Inom socialkonstruktivistisk teori är samtalet och diskussionen en viktig komponent i lärandet (Andersson, 2001). När begrepp används på ett felaktigt sätt skulle detta kunna försvåra för eleverna att ”konstruera” kunskap. Karlsson et al. (2005) talar om recessiva egenskaper istället för recessiva alleler. Begreppen allel och
gen används korrekt men i kapitlet ”cellens genetik” används bara termen gen medan
termen allel nästan uteslutande används i kapitlet ”individens genetik”. Detta riskerar att göra det svårare för läsaren att förstå skillnaden mellan begreppen. Att elever missförstår kursstoffet har identifierats som ett vanligt didaktiskt problem inom undervisning i de naturvetenskapliga ämnena (Sanders, 1993).
Det torde nu stå klart att de tre böckerna bara i liten mån tagit till sig av de rekommendationer som den ämnesdidaktiska forskningen kommit fram till avseende användandet av facktermer inom genetikämnet. Ingen av böckerna sticker ut genom att vara avsevärt bättre eller sämre beträffande användandet av facktermer. De har alla styrkor och svagheter.
Hindrar gymnasieskolans kursplan författarna från att använda färre facktermer? Målen för gymnasieskolans Biologi A-kurs är mycket generellt angivna, och kolliderar inte på något sätt med de rekommendationer som ämnesdidaktiska forskningen inom genetik har kommit fram till. Målen i kursplanerna både för gymnasieskolan och grundskolan som relaterar till genetik är så kortfattade och generella att det är nödvändigt för lärarkåren att göra egna lokala uttolkningar för att definiera vad de egentligen vill att eleverna ska kunna efter att ha genomgått kursen. Detta får sannolikt till följd att elever på olika skolor går igenom olika delar av genetiken med skiftande djup och noggrannhet.
De ämnesdidaktiska rekommendationerna kolliderar inte heller med den lista med punkter över vad man bör kunna för att behärska genetik som Projektet Nordlab har sammanställt (se 3.4).
6.2 Matematiska beräkningar inom ämnet kan vara
komplicerade
Matematik och sannolikhetsberäkningar har identifierats som problemområden inom genetikundervisningen (Kinnear, 1983). Eleverna behärskar ofta sannolikhetsberäkningar på vardagsfenomen men blir osäkra när problemen är av genetisk karaktär. Ett sätt att råda bot på detta skulle kunna vara att börja med sannolikheter på vardagsnivå och sedan föra in resonemanget på ett genetiskt problem. Inga av böckerna gör på detta vis, utan börjar direkt med sannolikheter på genetiska problem. Detta försvårar sannolikt för eleverna att ta till sig innehållet.
En av orsakerna till att elever upplever sannolikheterna som svåra inom genetikämnet är en förvirrande användning av symboler. Karlsson et al. (2005) är den enda av böckerna som använder allelbeteckningar på ett konsekvent sätt (Tabell 5.2). Denna bok inledningen stycket om klassisk genetik med en kort repetition av meiosen och beskriver den slumpvisa segregationen av homologa kromosomer, vilket sannolikt gör det lättare för läsaren att förstå bakgrunden till korsningsscheman. I den första bilden på ett korsningsschema har dock författarna gjort misstaget att skriva ”hane” och ”hona” på axlarna istället för att tydligt markera att det rör sig om de olika möjliga allelutfallen från meiosen.
Ett annat vanligt problem vid missförstånd av korsningsscheman är att de tolkas deterministiskt (Collins & Stewart, 1989). I Karlsson et al. (2005) markeras inte tydligt att korsningsscheman inte ska tolkas deterministiskt. Däremot presenteras Mendels experiment med ärter på ett sätt så att det framgår att klyvningstalen inte blev exakt som förväntat. Detta borde till viss del hjälpa eleverna att inte tolka korsningsscheman som deterministiska.
I Björndahl et al. (2007) presenteras meiosen före den klassiska genetiken, men repeteras inte vid introduktionen av korsningsschema. Att kromosomerna segregeras slumpmässigt vid meiosen nämns inte. Däremot framgår det tydligt från korsningsscheman att det på axlarna handlar om honliga och hanliga gameter. Det framgår inte att korsningsscheman inte ska tolkas deterministiskt, och vid redovisningen av Mendels resultat har författarna inte beräknat klyvningstalen, vilket gör att eleverna inte ser att dessa avviker något från de förväntade värdena (Tabell 5.2).
I Bernhardsson et al. (1981) presenteras resultatet av meiosen i samband med bilden på det första korsningsschemat (s. 13). Under bilden framgår tydligt att korsningsschemat innehåller en slumpvis kombination av gameterna. Det framgår dock inte att man inte kan tolka korsningsscheman som deterministiska (Tabell 5.2).
Ett enkelt sätt att undvika att elever tolkar korsningsscheman som deterministiska skulle kunna vara att använda sig av ett korsningsschema som beskriver sannolikheten att ett foster blir en flicka. Eleverna vet med hjälp av sina vardagskunskaper att sannolikheten ligger nära 50 %. Om man i exemplet tar upp en familj som redan fått en flicka vet eleverna instinktivt att sannolikheten att få ytterligare en flicka är 50 %. Vid deterministiska sannolikheter skulle nästa barn bli en pojke, eftersom föräldrarna redan har en flicka och klyvningstalet är 1:1.
Inte heller inom detta problemområde undviker läroboksförfattarna de fallgropar som identifierats inom forskningen. Karlsson et al. (2005) lyckas något bättre än de övriga böckerna, men har ändå begått flera misstag. Det finns inget i kursplanen som motiverar att de rekommendationer som kommit fram genom ämnesdidaktisk forskning inte skulle följas.
6.3 Cellulära processer kan vara svåra att förstå
De svårigheter som är kopplade till cellulära processer involverar främst celldelningsprocesserna. Bahar et al. (1999) menar att man inte bör lägga upp undervisningen så att man avhandlar mitos och meios direkt efter varandra. I de båda nyare böckerna begås detta misstag, medan den äldre boken följer det som senare skulle
komma att rekommenderas. Inga av böckerna markerar tydligt skillnaderna mellan processerna vilket rekommenderas i litteraturen (Cho et al., 1985). En sådan jämförelse hade lätt kunnat presenteras i form av en tabell i böckerna.
De båda nyare böckerna presenterar cellcykeln i samband med mitosen, vilket rekommenderas, medan den äldre boken inte gör det (Cho et al., 1985). Så som kurserna är upplagda i den svenska gymnasieskolan skulle det vara lätt att begå misstaget att inte presentera cellcykeln i samband med mitosen eftersom genetiken ligger inom ramarna för Biologi A medan cellära inte behandlas förrän i Biologi B (Skolverket, 2000).
Sammanfattningsvis kan jag konstatera att författarna inte i nämnvärd grad använder sig av de rekommendationer som har kommit fram i den ämnesdidaktiska forskningen kring cellulära processer.
6.4 Ämnet kan bli abstrakt beroende på undervisningens
upplägg
Genetikämnet kan kännas abstrakt för eleverna om materialet placeras i fel ordning. Alla de analyserade böckerna behandlar mitos och meios i samband med genetikavsnittet. De behandlas dock separat från den klassiska genetiken, vilket inte rekommenderas (Cho et al., 1985). Dessa ämnen kopplas inte heller ihop i texten, vilket kan försvåra för läsaren.
De båda nyare böckerna beskriver cellcykeln före mitosen, vilket rekommenderas. I dessa böcker presenteras också kromosombegreppet före celldelningen, men bara i Björndahl et al. (2007) presenteras även kromatidbegreppet före celldelningen. Det är sannolikt bra att presentera kromosombegreppet före celldelningen, eftersom en orsak till att elever upplever denna som svår är att de har bristande kunskaper om vad en kromosom egentligen är (Lewis et al., 2000). Om kromatidbegreppet används (vilket inte rekommenderas) bör nog även detta presenteras före celldelningsavsnittet (Longden, 1982).
Användandet av allelbeteckningar diskuterades ovan. Vad gäller beteckningar i släktträd, vilka också har identifierats som orsak till att genetikämnet upplevs som abstrakt, är författarna konsekventa i användandet inom respektive bok (Kinnear, 1983). Däremot använder sig Björndahl et al. (2007) och Bernhardsson et al. (1981) inte bara av de vanliga fenotypiska beteckningarna på individerna i släktträdet, utan markerar också anlagsbärare, vilket leder till fler symboler för eleverna att tolka. Det hade nog varit lättare för eleverna att mötas av det mer begränsade användandet av symboler i Karlsson et al. (2005).
Ytterligare en svårighet som svenska gymnasieelever skulle kunna möta är den att cellära presenteras först i Biologi B medan genetikavsnittet och därmed celldelningen presenteras i Biologi A (Skolverket, 2000). Att eleverna inte har studerat cellen när de börjar med celldelningen skulle kunna öka risken för att genetikämnet uppfattas som abstrakt. Karlsson et al. (2005) förekommer delvis denna risk genom att presentera ett kort kapitel om den biologiska cellen alldeles innan genetikavsnittet inleds.
De två nyare böckerna är något bättre än den äldre på att använda de rekommendationer som den ämnesdidaktiska forskningslitteraturen presenterar, men inte heller dessa lever upp till rekommendationerna i någon högre grad.
6.5 Snabba hopp mellan makro- och mikronivå kan vara
förvirrande
Marbach-Ad & Stavy (2000) rekommenderar att man börjar undervisningen i genetik på makronivå för att sedan föra ner den på lägre nivåer. Bahar et al. (1999) menar att man bör använda en storleksnivå i taget och inte hoppa mellan makro- och mikronivå i undervisningen.
Samtliga tre böcker utgår, tvärtemot rekommendationen, från mikronivå. De inledande avsnitten i böckerna håller sig på mikro- eller molekylär nivå utan att lämna detta perspektiv. Först i avdelningarna om klassisk genetik lämnas mikroskalan och börjar istället beskriva genetiken på individnivå. I dessa avsnitt är hoppen mellan storleksnivåer desto fler. Jag upplever dem dock inte som störande många, då en stor
del av den klassiska genetiken handlar om att se hur förändringar på gennivå påverkar individens egenskaper.
Det är tydligt att författarna inte heller i detta avseende lyssnar i någon nämnvärd grad på den ämnesdidaktiska forskningen. Kursplanen för Biologi A ger ingen anledning att frångå de rekommendationer som forskningslitteraturen ger.
Det hade inte varit svårt att inleda genetikavsnittet på individnivå för att sedan gå till lägre nivåer. Mendel, som ju grundade genetikämnet, kände inte till gener eller ens att vår arvsmassa är DNA. Det skulle nog dessutom vara mer intresseväckande att börja med att diskutera frågor som varför syskon liknar varandra och sina föräldrar än att börja med detaljer kring nukleinsyrans struktur.