Elevernas beskrivningar av övergångar mellan vatten och vattenånga

I exemplet med regnet finns vattnets totala kretslopp i naturen med. Exemplet innehåller två olika fasövergångar med vatten. Vattenånga avdunstar från marken eller vattendragen, och vattenånga blir vattendroppar i molnen. I förklaringar till regnet är också molnbildningen en central del av förståelsen. Jag väljer därför att separera analysen av hur eleverna förklarar reg-nets uppkomst från deras beskrivningar av den slutna burken och vattnet på diskbänken. Vid dessa tillfällen har eleverna enklare och mer överskådliga situationer att förklara.

I analysen av den slutna burken och vattnet på diskbänken använder jag en modifiering av den analysmetod som Andersson (1990) beskriver. I båda dessa situationer fokuseras elevernas beskrivningar av avdunstningen. I tabell 61 beskrivs kategorierna som belyses med exempel på elevsvar.

Tabell 61 Kategorier som används vid analys av elevernas beskrivningar av övergångar mellan vatten och vattenånga.

Kategori Beskrivning Exempel

A Försvinner Vattnet försvinner

B Förbjuden Förbjudna transformationer används.

Jane I1: Det är fukt. Det är luften i bur-ken som har blivit ånga.

Leo I3: Jorden har avdunstat luft och så har det blivit imma.

C Förflyttning Vattnet kommer från jorden till glasburkens vägg utan något om vad som händer.

Anja I3: Det har blivit vått där. Jag: Var kommer det ifrån? Anja I3: Jorden.

D Tecken på modifiering

Något av kraven för modifie-ring (E) saknas.

Gun I1: Luften stängs inne och då blir det varmt. Sen blir det ånga och ånga är gjort av vatten. Vattendroppar och då blir det vatten inne i burken.

---

Mona I2: Det torkar. Då så när det torkar så blir det till vattenånga. Och åker upp nånstans.

E Modifiering Fasändringen beskrivs som avdunstning där gas bildas och att denna gas finns i luften.

Lea I2: Vattnet avdunstar. Det åker upp i luften.

Lea I2: Det blir ånga – det blir pyttesmå vattendroppar som åker upp i luften.

Jag har gjort en gemensam kategori av transmuteringen och kemisk reaktion, och jag benäm-ner denna kategori förbjuden. De elever, som talar om avdunstning som en kemisk reaktion, gör det på ett sådant sätt, att det innebär att de använder en i sammanhanget förbjuden trans-formation. Jag har dessutom lagt denna kategori före förflyttning. I analysen innebär

förflytt-ning, att eleverna säger att vattnet försvinner från jorden och sedan uppenbarar sig på

glasbur-kens väggar, utan att de säger något om hur det kommer dit. Före kategorin modifiering, som innebär en komplett beskrivning av avdunstningen, har jag lagt in en kategori tecken på

modi-fiering. Tecken på modifiering innebär, att eleverna saknar någon av de tre komponenterna

som ingår in kategorin modifiering i sin beskrivning. Mina tre komponenter i modifiering är att vatten avdunstar, att ånga bildas och slutligen att ångan finns i luften.

I tabell 62– 64 redovisas jämförelser mellan hur eleverna förklarar vad som händer i den slut-na burken och när vattnet på diskbänken försvinner.

Vid alla jämförelser är det många fler elever som går till högre grad av förståelse än till lägre. Ungefär hälften av eleverna har samma kategori vid jämförelserna mellan första och andra intervjun respektive mellan första och tredje intervjun. Det är något färre vid jämförelsen mel-lan andra och tredje intervjun.

Tabell 62 Jämförelse mellan kategoriseringen av hur eleverna förklarar avdunstning av vatten i den slutna burken med jord vid första och tredje intervjun. Kategorier enligt tabell 61.

Intervju 3 burken

Försvinner Förbjuden Förflyttning Tecken på modifiering Modifiering

Försvinner Förbjuden 2 3 1 2 8 Förflyttning 5 1 2 8 Tecken på modifiering ^{1 7 9 17} Modifiering 1 5 6 In te rvj u 1 b u rk en 3 8 10 18 39

I tabell 62 jämförs beskrivningarna av avdunstning i den täta glasburken med lock vid första och tredje intervjun. Ingen elev talar vid någon av intervjuerna om att vattnet i jorden försvin-ner och upphör att finnas till någonstans. Vid första intervjun är det åtta elever som kategori-seras som förbjuden. De beskriver antingen transformationen som en kemisk reaktion eller också beskriver de någon förändring, som inte är möjlig enligt kemins lagar. Två av dessa elever tilldelas samma kategori vid tredje intervjun också. Nästan hälften av eleverna beskri-ver avdunstning på ett riktigt sätt. Om vi tar med dem som har kategorin tecken på

modifie-ring, så har tre av fyra elever dessa båda kategorier vid den tredje intervjun.

Vid första intervjun har vi en stor grupp elever som tilldelas kategorin tecken på modifiering, och många av dessa har en riktig beskrivning av transformationen vid tredje intervjun. Arton elever har högre och två elever har lägre kategori vid tredje än vid första intervjun.

I tabell 63 jämförs förklaringarna till avdunstning i den slutna burken vid första intervjun med förklaringarna till vattnet som avdunstat från diskbänken vid andra intervjun ett halvår senare.

Tabell 63 Jämförelse mellan kategoriseringen av hur eleverna förklarar avdunstning av vatten i den slutna burken med jord vid första intervjun och avdunstning från diskbänken vidandra intervjun. Kate-gorier enligt tabell 61.

^{Intervju 2 diskbänken}

Försvinner Förbjuden Förflyttning Tecken på modifiering Modifiering

Försvinner Förbjuden 1 2 1 1 2 7 Förflyttning 1 4 3 8 Tecken på modifiering ^{2 8 7 17} Modifiering 1 5 6 In te rvj u 1 b u rk en 1 3 7 14 14 38

Det finns även i denna jämförelse två elever vars beskrivningar har kategoriserats som

förbju-den vid båda intervjuerna. Antalet förklaringar i förbju-denna kategori minskar kraftigt även till

andra intervjun. Antalet riktiga förklaringar, modifieringar, ökar kraftigt och nästan hälften av dem som har tecken på modifiering vid första intervjun har nu modifiering. Det är en ganska stor grupp elever som beskriver avdunstningen som en förflyttning vid båda intervjuerna. Fjorton elever har högre och fem elever har lägre kategori vid andra än vid första intervjun.

Tabell 64 Jämförelse mellan kategoriseringen av hur eleverna förklarar avdunstning av vatten från diskbänken vid andra intervjun och i den slutna burken med jord vid tredje intervjun. Kategorier enligt tabell 61.

Intervju 3 burken

Försvinner Förbjuden Förflyttning Tecken på modifiering Modifiering

Försvinner 1 1 Förbjuden 2 1 3 Förflyttning 2 3 2 7 Tecken på modifiering ^{1 3 4 6 14} Modifiering 2 2 10 14 In te rvj u 2 d is k b än k en 3 7 10 19 39

Genomgången av resultaten avslutas med en jämförelse mellan elevernas beskrivningar vid den andra och den tredje intervjun. Se tabell 64. Dessa båda intervjuer visar på stora likheter, om man ser till gruppen som helhet. Det är något fler som har tilldelats den högsta kategorin vid den senare intervjun. Det är emellertid bara sexton elever som har samma kategori vid båda tillfällena. Det kan bero på att vi har något annorlunda situationer som diskuteras. Det som händer med vattenångan i den slutna burken kan uppfattas på ett annat sätt än det som sker ute i ett rum. Flera elever byter kategori från tecken på modifiering till andra kategorier. Många i denna kategori är på väg att utveckla en förståelse av modifiering. När nya utma-ningar kommer, kan några av dessa elever använda förklaringar som innebär klara beskriv-ningar av en avdunstning. Några av eleverna i denna grupp har inte så klara tankar om modi-fiering. För dessa elever har troligen situationen stor betydelse för vilken förklaringsmodell de använder. Tjugo elever tilldelas denna kategori vid någon av intervjuerna, men bara fyra har denna kategori vid både andra och tredje intervjun.

Vid första intervjun har förklaringarna från åtta elever kategoriserats som förbjuden, men vid de båda senare tillfällena är det endast tre elever i denna kategori. Antalet elever som har till-delats kategorin modifiering är högre vid de senare intervjuerna än vid den första intervjun. De som beskriver avdunstningen som en fasändring från vatten till ånga som går ut i luften ökar från sex elever vid den första intervjun, fjorton vid den andra till nitton vid den tredje. Det är ungefär lika många elever i de båda högsta kategorierna vid andra och tredje intervjun. Det är många som går från lägre kategorier till den högsta vid den tredje intervjun. Å andra sidan är det fyra av de fjorton eleverna, som har högsta kategorin vid den andra intervjun, som går till lägre förklaringar vid den tredje. Femton elever har högre och åtta elever har lägre kategori vid tredje än vid andra intervjun.

Eleverna beskriver avdunstning allt bättre under de tre intervjuerna som jämförelsen omfattar. Många beskriver inte transformationen helt korrekt utan kategoriseras som tecken på

modifie-ring i de tidigare intervjuerna. Av dessa är det många som i senare intervjuer har kategorin modifiering. Endast några enstaka elever har förflyttning eller förbjuden i senare intervjuer.