Urval av elever till undersökningen av förkunskaper gjordes genom kontakt med gymnasieskola. Läraren som utsetts till kontaktperson på vardera skolan tog fram frivilliga elever som läste kursen Kemi 1 vid tiden för undersökningen. Undersökningen utfördes på två skolor i södra Sverige. Totalt deltog 21 elever varav 15 pojkar och 6 flickor. För att illustrera processen för undersökningen av elevers förkunskaper i relation till animationer har flödesschemat i Figur 6 skapats. Nedanför figuren följer beskrivningar av de olika stegen.
Figur 6 - Flödesschema för förkunskapsundersökning. Observera att Animation 1 respektive Animation 2 har för olika elever olika innebörd då ena hälften börjar med 3D och andra hälften med 2D.
24
2.3.1 Elevenkät
En elevenkät (se Bilaga 3) konstruerades med det aktuella undervisningsinnehållet, jonbindning, i åtanke. Elevenkätens syfte var att kartlägga vilka kunskaper eleverna hade innan de tog del av animationerna. Detta för att kunna undersöka hur elevers olika förkunskaper påverkar deras förståelse för animationernas innehåll genom att relatera förkunskaper till vad eleven uttryckligen sa om animationen.
Anledningen till att formatet elevenkät valdes för undersökning av elevernas kunskapsnivå var att det fanns en möjlighet att efterlikna ett traditionellt skriftligt prov som eleverna har vana att utsättas för. Enkäten bestod av öppna frågor relaterade till animationens ämnesinnehåll, jonbindning. Detta ansågs vara rimligt i sammanhanget eftersom det ger eleverna möjlighet att uttrycka sig friare med egna ord (Bryman, 2016), i jämförelse med exempelvis kryssfrågor. Elevenkätens frågor togs fram med hjälp av en aktuell kursbok i kursen Kemi 1 för gymnasieskolan, Kemiboken 1 (Boren m.fl, 2011), samt skolverkets kunskapskrav. Detta för att de frågor som användes skulle hamna på en lämplig nivå.
Exempelvis hade enkäten frågor relaterade till specifika begrepp som ädelgasstruktur.
Ädelgasstruktur är ett viktigt begrepp inom kemisk bindning och således även inom jonbindning, vilket är tydligt i Kemiboken 1 (Borén m.fl., 2011).
Varje elev ombads att enskilt besvara enkätfrågorna. Varje elev identifierades med hjälp av en unik siffra längst upp på deras tilldelade enkät. Skälet till detta var för att kunna para ihop samtliga enkätsvar med respektive intervjusvar vid visningen av animationen (se Avsnitt 2.3.2).
Bedömningen av elevernas förkunskap utifrån elevenkäten gjordes genom en mall med godtagbara svar (se Bilaga 4). Respektive svar bedömdes antingen som godtagbart eller icke-godtagbart. Vissa svar placerades dessutom på en tregradig skala efter nivå av förkunskap.
Detta beroende på vilken del av kunskapsinnehållet som frågorna avsåg. Utifrån bedömningen av elevernas svar kunde en helhetsbild av elevernas förkunskaper urskiljas.
Helhetsperspektivet användes sedan vid skapandet av teman till den tematiska analys som relaterar elevenkäterna till elevintervjuerna. Se Avsnitt 2.3.3.
2.3.2 Elevintervjuer
Som förberedelse för intervjuerna skapades en intervjuguide (se Bilaga 5), det vill säga förutbestämda frågor med syfte att leda samtalet framåt och för att göra samtliga intervjuer konsekventa. Intervjuguider är något som behandlas av Cohen, Manion och Morrison (2007).
De beskriver styrkor och svagheter med en sådan guide. En av de styrkor som nämns är att alla intervjuer centreras kring samma ämnesområde. Samtidigt ger intervjuguider möjlighet till en samtalsliknande situation som för respondenten blir mer naturlig. Den stora friheten som intervjuaren har kan dock göra att de svar som fås inte blir jämförbara, eftersom ordvalen kan ändras mellan de olika intervjuerna. Under intervjusituationen användes intervjuguiden som ett underlag för vilka delar av animationerna som eleverna avsågs kommentera. Om eleverna självmant berättade om de delar som frågorna relateras till ställdes inte de korresponderande följdfrågorna.
För undersökningen av elevernas förståelse kring animationer valdes två animationer ut (se Avsnitt 2.2 ovan). När eleverna besvarat enkäten delades de upp mellan de två intervjuledarna för att effektivisera processen. Alla elever intervjuades enskilt utifrån animationerna. Varje elev lämnade in sin enkät och presenterades sedan först för den ena animationen och ombads berätta vad den visade. Om eleven inte kunde urskilja något riktades elevens uppmärksamhet mot utvalda delar av animationen med hjälp av förutbestämda frågor (se Bilaga 5). När alla relevanta frågor ställts visades nästa animation för eleven. Ordningen som animationerna presenterades i var slumpmässigt bestämd. Hälften av deltagarna i undersökningen startade
25
med Animation 1 (2D) och resterande med Animation 2 (3D). Animationerna visades med hjälp av intervjuledarens dator.
Under intervjuns gång dokumenterades elevernas svar med ljudinspelning samt anteckningar vid behov. Eftersom ljudinspelningar användes begränsades antalet deltagare i undersökningen, detta på grund av att transkribering av ljudinspelningar är en tidskrävande process. Dock är ljudinspelning bra i det syfte att allt eleverna förmedlar kan användas som underlag till fortsatt analys, förutsatt att inspelningen har god kvalité. Med andra ord begränsas inte den användbara informationen av minnet (Björndahl, 2002). Efter slutförda intervjuer transkriberades allt inspelat material. Transkriptionen användes som underlag för kodning till den tematiska analysen. Se Avsnitt 2.3.3 nedan.
2.3.3 Tematisk analys
När analysmetoden skulle väljas eftersöktes en kvalitativ analysmetod som möjliggjorde ett identifierande av relationer mellan respondenternas skriftliga svar på elevenkäten och deras svar i elevintervjun. Bryman (2016) beskriver fyra olika analysmetoder: analytisk induktion, grundad teori, narrativ analys och tematisk analys.
Analytisk induktion har som mål att hitta hypoteser och testa dessa i olika fallstudier. Grundad teori är en vanlig kvalitativ metod som grundar sig i kodning. Utkomsten av grundad teori kan vara koncept, kategorier, egenskaper, hypoteser eller teori. Narrativ analys är en analysmetod som fokuserar på människans uppfattning av olika händelser. Tematisk analys grundar sig i kodning och utfallet är en kategorisering (Bryman, 2016). Valet föll på tematisk analys då den var bäst lämpad för en beskrivning av relationen mellan enkäter och intervjuer samt att metoden inte bygger på ett strikt teoretiskt ramverk, vilket innebär att det finns utrymme för flexibilitet och anpassningsbarhet (Bryman, 2016). Metoden beskrivs mer utförligt nedan.
Tematisk analys är en flexibel metod som ger möjlighet att skapa en detaljerad och komplex presentation av data. Metoden saknar strikta riktlinjer (Braun & Clarke, 2006). Detta beror till stor del på flexibiliteten, men även det faktum att det är en kvalitativ analysmetod som inte kommer ge någon statistisk avvikelse eller liknande. Metoden grundar sig i forskarens egna bedömningar. Tematisk analys är generellt inte grundad i teori till skillnad från många andra kvalitativa analysmetoder och lämpar sig därför för oerfarna forskare (Braun & Clarke, 2006).
Ett tema är något som tydligt kan relateras tillbaka till forskningens frågeställningar. Temat ska grundas i insamlade data som har vissa återkommande aspekter. Induktiv utveckling av teman grundar sig i insamlade data, och har en begränsad relation till de frågor som ställdes under intervjuerna eller enkäterna. Forskarens eget intresse för området kommer inte heller att avspeglas i de framtagna temana i lika hög grad till skillnad från ett teoretiskt grundat sökande efter teman (Braun & Clarke, 2006).
Vid analysen av elevintervjuerna applicerades tematisk analys. Intervjuerna lästes igenom för att identifiera koder, det vill säga övergripande och urskiljbara aspekter av längre sekvenser.
Dessa koder samlades i ett kalkylark för att sedan kopplas ihop och bilda teman. Nedan följer ett exempel på kodningen och det resulterande temat. Utdraget kommer från en elevintervju där 2D-animationen visades först. Här visas 3D-animationen och eleven berättar vad som händer.
26
Tabell 2: Tabellen innehåller utdrag från en elevintervju och visar exempel på en kod som kan hittas i utdraget. Slutligen redovisas temat som koden leder till.
Utdrag Kod Tema
Ja. Litium och väte. Litium har tre elektroner och väte har en. Litium lämnar ifrån sig sin valenselektron till väte, som blir vätes elektron. De delar, tror jag.
I Tabell 2 kan det urskiljas att eleven uppfattar att litium lämnar ifrån sig en elektron till väte, vilket är korrekt uppfattat inom jonbindning. Vidare hävdar eleven att “De delar”, vilket är felaktigt, då det är något som uppstår i kovalent bindning men inte i jonbindning. Detta ger upphov till ett tema som kallas ‘Användning av irrelevanta begrepp’ eftersom kovalent bindning inte ska förväxlas med jonbindning. Temat beskrivs vidare i Avsnitt 3.2.1.