Jag följde de två fysiklärarnas arbete med att utforma och pröva språkinriktade undervisningsaktiviteter under cirka två tredjedelar av Fysik 1. För varje lärobokskapitel och kursavsnitt, gråmarkerat i tabell 4 nedan, bestämde vi hur samtalande och skrivande kunde
språkinriktade aktiviteterna skulle understödja elevernas lärande av just det fysikstoffet. Tiden som ägnades åt respektive kapitel i läroboken anges i tabellen i antal veckor, vilket innebär att det finns utrymme för viss variation i den totala tid som ägnats åt ett avsnitt i respektive klass. En kort introduktion av respektive äm- nesavsnitt ges i avhandlingens resultatredovisning.
Tabell 4. Ämnesavsnitt i fysikkursen för NA- och TE-klassen Empiriskt material samlades in då de gråmarkerade avsnitten be- handlades.
Kapitel i
läroboken Rubrik i läroboken, (Pålsgård m.fl. 2011) Planerad tid före kursstart, veckor Reell tid i undervis- ningen, veckor 1 Fysikens värld 1 2 Fysikerns sätt att se 2 3 Rörelse 5 4 Newtons lagar 6 5 5 Energi 6 8 6 Rörelsemängd 4 5 7 Termofysik 6 8
8 Klimat och väder
9 Elektricitet 6 6
10 Den moderna fysikens utveckling 2 3
11 Kärnfysik 6
12 Relativitetsteori och standardmodell 3
Repetition och kursprov 3 Totalt 35 veckor De två fysiklärarna identifierade en struktur i sin egen undervisning som består av ett antal typaktiviteter (dokumentet Undervisnings- struktur för fysik, Lärare Två, termin 2):
introduktion av nya begrepp teorigenomgång
demonstrationsexperiment problemlösning
rapportskrivning
praktiska situationer som utgångspunkt tillämpning av kunskap i nya situationer kunskapsbedömning
Dessa typaktiviteter förekommer i varierande omfattning, ordning och kombinationer, och de kan upprepas inom ett och samma äm- nesområde. Enligt studiens fysiklärare är var och en av dessa typ- aktiviteter fysik, det vill säga att laborera är fysik, att lösa problem är fysik och att gå igenom teori är fysik. Detta kan jämställas med uttrycken talking science och doing science, som introducerades i kapitel 2. Flödet av aktiviteter för att behandla ett ämnesavsnitt utgör ett undervisningsförlopp. Det är således denna undervis- ningsstruktur eller snarare undervisningsgenre som de språkinrik- tade undervisningsaktiviteterna ska integreras med, och avsikten är att integreringen sker i den designprocess som utgör interventio- nen. I detta undervisningssammanhang och på detta vis konkretise- ras anknytningen till educational design research.
Materialet samlades in under tre terminer och huvudsakligen i två sammanhang: dels i respektive fysiklärares klassrum under på- gående undervisning, dels under lärargruppens veckovisa arbets- möten. Vårt första veckomöte hålls i början av september, termin 1 och fortsätter regelbundet till och med termin 3. Med undantag för smärre avvikelser såsom schemabrytande prov, studiedagar och ak- tivitetsdagar genomförs lektionsobservationer varje fysiklektion med början efter höstlovet termin 1 till och med mitten av termin 3, då interventionen fasas ut. Skälen till avslutet är praktiska: den ene fysikläraren får ett nytt utvecklingsuppdrag av skolledningen; den andre anser sig ha nått en punkt då hans utforskande gett ho- nom tillräckliga svar; jag bedömer att jag inom min tidsram för forskarutbildningen nått viss kvalitativ förståelse av sammanhanget och interventionen (Ewald 2007:64). Den relativt långa tidsperio- den för mina observationer av fysikundervisningen motiveras av att klassrumsmiljön är en ”komplex och svårfångad verklighet”, sär- skilt för en svensklärare i ett fysikklassrum (Bergman 2007:67).
I materialinsamlingen väljs laborationslektioner och videodoku- mentation bort. Bortvalet av laborationerna motiveras för det för-
omfattning för att göra den hanterbar; för det andra av att vi till- sammans bedömer behovet att öka elevernas språkliga produktion som större i kursens teoretiska del; för det tredje av att jag bedö- mer att det empiriska materialet behöver begränsas för att kunna rymmas inom min tidsram.
Valet att inte videoinspela undervisningen eller enskilda språkin- riktade aktiviteter i undervisningen grundas på respekt för en del elevers tvekan och andra elevers uttryckliga vilja att inte medverka på film. En del elever avböjer även att delta i ljudinspelade samtal och att finnas med på bild. Video väljs även bort för att inte ytter- ligare öka elevernas och lärarnas upplevelse av intrång i undervis- ningssituationen. I respektive klass finns redan en elevassistent när- varande vid i stort sett varje lektion för elever med funktionsned- sättning, och under termin 1 finns ibland även ytterligare en lärare som resurs.
Observationerna inriktas på själva undervisningen, vilken före- trädesvis utgörs av lärarlett helklassamtal med följande inslag: genomgång av teori och modeller utifrån demonstrationsexperi- ment, datorsimuleringar och praktiska eller teoretiska problem följt av beräkningar för tillämpning av teori. Jag dokumenterar ob- servationerna genom fortlöpande anteckningar på dator, och an- teckningarna rör det ämnesstoff som behandlades, vilka aktiviteter som genomförs, hur länge aktiviteten pågår, vad den omfattar, vem som talar och vad som sägs. De nedtecknade yttrandena har senare då det bedömts relevant fyllts ut och gjorts mer fullständiga med hjälp av ljudinspelningarna. Mina egna reflektioner skriver jag med annan färg eller i infogade textrutor i samma dokument, och vid behov kompletterar jag anteckningarna i efterhand så nära inpå lektionstillfället som möjligt. Ett utdrag ur anteckningarna ser ut så här, se citatet nedan, och är hämtat från Lärare Ett:s lektion om rörelsemängd, vecka 10, termin 2. Lärarens namn har i citatet er- satts av bokstaven L. PÅ T betyder att på tavlan (whiteboarden) står det följande, och innehållet i textrutan är min reflektion under lektionen.
L: Kan vi räkna ut p före nu? Vad blir Alvins rörelsemängd in- nan E har knuffat honom? Hur gör jag det? Jakob?
PÅ T: P före = 65 x 5 = 325 kgm/s
L: Hur mycket rörelsemängd har han efter? Vi vet vilken det är före.
Skillnaden i rörelsemängd är detsamma som impulsen [delta I = delta P]
PÅ T: Robban kör i 90km/h. Han ökar hastigheten m 10 km/h. Sluthastighet?
Är detta inte självklart?? Gammal rörelsemängd + impulsen blir den nya rörelsemängden
PÅ T: P efter = P före + I
Men vilken hastighet har nu Alvin. Jag vet rörelsemängden, massan (Alvins massa). Hur beräknar jag då vilken hastighet han
p= m x v 365 = 65 x v = 365/65=v=5,61m/s sluthastighet, ök- ning från 5m/s till 5,61m/s
L: Två nya begrepp, inte så komplicerade
Rörelsemängden är bara produkten av föremålets massa multi- plicerat med hastigheten som den rör sig
Impuls: jag påverkar ett föremål en viss tid m en viss kraft Impulslagen delta p = I
6.01 och 6.03 gör alla
Dokumentation i klassrummet sker dessutom genom ljudinspelning med diktafon och fotografering med digitalkamera av det som finns på tavlan – dagens aktiviteter och mål, anteckningar, beräk- ningar, skisser och diagram – men även på experimentuppställ- ningar, medan bilder på elever och lärare undviks. De veckovisa arbetsmötena dokumenteras genom anteckningar och ljudinspel- ningar.
Det empiriska materialet består således huvudsakligen av skrift- lig och auditiv dokumentation, och den omfattar lärarnas under- visning, sammanlagt 98 lektioner: 41 av Lärare Ett:s lektioner och 57 av Lärare Två:s, lärargruppens 37 veckomöten (de två fysiklä- rarna och jag, ca 1 timma/tillfälle) samt elevernas samtal och skrift-
Hade man kunnat knyta detta till be- greppskartan, där den slutade?
teckningar från lektionsobservationer inklusive digitala foton och figurer, ljudinspelningar av undervisningen, anteckningar och ljud- inspelningar av lärargruppens veckomöten, dokumentation av de- signprocessen i form av logganteckningar, skisser, grafer, tabeller, samt noteringar från informella samtal och egna forskningsreflek- tioner. I en undervisningslogg i kalkylblad är alla undervisningstill- fällen bokförda i kronologisk ordning samt vilket ämnesstoff som behandlats, vilka aktiviteter som ingått och vilka språkinriktade aktiviteter som genomförts. Detsamma gäller lärargruppens veckomöten. I materialet ingår även skriftliga elevtexter och ljudin- spelningar av elevsamtal i samband med språkinriktade aktiviteter i undervisningen, elevsvar på skriftlig enkät och ljudinspelningar av elevintervjuer. I bilaga 1 finns en sammanställning av det empiriska materialet, och i nästa avsnitt i kapitlet kopplas materialet till forskningsfrågorna.