forsknings-resultat som behandlar barns lärande följt av forskning som särskilt beaktar barns lärande inom naturvetenskapliga kunskapsområden.
Forskningsfältet
Hur barn lär naturvetenskap har engagerat flera forskningsgrupper i världen och under de senaste 30 åren har det vuxit fram forskningsområden med specifikt intresse för undervisning och lärande i naturvetenskap. Med olika metoder som utgörs av intervjuer med barn och lärare, enkäter, klassrums-observationer och videodokumentation har forskningsresultat som rör barns kunnande i naturvetenskap publicerats i olika tidskrifter, konferensrapporter, böcker och forskningsöversikter. Jag har närmat mig forskningsfältet från ett par olika håll. En ingång har utgjorts av Science Education. Inom forsk-ningsområdet behandlas frågor som till exempel hur elever resonerar om olika naturvetenskapliga företeelser; vad som intresserar eleverna; hur elever ser på naturvetenskapens karaktär; vad som ska undervisas; hur lärare bör undervisa i naturvetenskap och varför lärare ska undervisa i naturvetenskap.
En annan ingång i forskningsfältet har utgjorts av mer generella aspekter av undervisning och lärande i de yngre åldrarna vilka benämns som Early Childhood Education och Primary Education. Genom att kombinera de här forskningsfälten med sökord som utgjorts av bland annat Early Childhood Science, Early Years Science och Primary Science har sökningen täckt internationella tidskrifter som kan ha ett innehåll som utgörs av naturveten-skapligt tema eller ett innehåll med mer generell karaktär där naturvetenskap är ett tema bland andra.
Individuella lärandeteorier
Västerländsk forskning som behandlar barns lärande inom naturveten-skapliga kunskapsområden har bland annat influerats av Piagets (1896-1982) utvecklingspsykologiska teoribildning med grund i studier av hur barn tänker om olika fenomen (Piaget, 1968; 1975). Piagets teoribildning kom att utgöra en teoretisk grund för olika forskare med intresse för hur barn lär (Sjøberg, 2005). Tanken är att människor genomgår ett antal utvecklingsstadier som ger förutsättningar för deras kognitiva förmågor. Fensham (2001) förklarar att forskningen framför allt avser att jämföra ett specifikt naturvetenskapligt innehåll med elevers kognitiva förmåga med utgångspunkt i de specifika utvecklingsfaser som formulerats av Piaget och hans forskningsgrupp. Enligt Säljö m.fl. (2011) är Piaget upphovsmannen till de idéer som fått störst genomslag i utformningen av europeisk undervisning. Hans synsätt blev på flera håll en integrerad del i försöken att utveckla skola och utbildnings-system under efterkrigstiden. Piagets teoribildning anses som föregångare till det vi benämner som konstruktivismen och som sådan har hans tankar haft betydelse för synen på inlärning och undervisning inom naturvetenskapliga kunskapsområden. Piaget arbetade vid Jean Jaques Rousseau-institutet i Genève och undersökte hur människan utvecklar kunskap inom olika områden. Vetenskapligt kan Piaget beskrivas som strukturalist i betydelsen att hans mål med forskningen och teorierna är att ge en helhetsbeskrivning, en allmän förståelse för mänsklig intelligens (Stensmo, 1994). I de få pedagogiska skrifter som Piaget publicerade förespråkas en aktivitets-pedagogik som innebär att lärande ses som en aktiv process där barn erövrar kunskaper och lär sig genom egna handlingar och erfarenheter. Enligt Piaget är lärarens roll att skapa förutsättningar för barns utveckling genom att ta fasta på deras kreativitet och lust att upptäcka. Läraren ska själv inte ingripa i barnets läroprocess eftersom barnet då inte kan förväntas förstå i egentlig mening. Utmärkande för denna teoribildning är ett individuellt lärande-perspektiv vilket innebär att individen studeras som ett kognitivt subjekt som genom tankekonstruktioner konstruerar sin omvärld i olika sammanhang (Säljö, 2000). Uppkomsten till Piagets inflytande kan enligt Säljö m.fl.
(2011) i stor utsträckning tillskrivas hans amerikanske efterföljare Jerome Bruner.
Bruners (1966/1971) intresse riktades till en början mot hur barns intellektuella kapacitet utvecklas och hur undervisning i skolan kan anpassas till barns utveckling och stödja densamma. Som Bruner förklarar, tolkas Piaget ofta felaktigt av dem som menar att hans forskning främst var psykologisk istället för kunskapsteoretisk. Enligt Bruner var Piagets intresse kunskapen i sig, sådan den existerar på olika stadier i barns utveckling och mindre de processer som gör utveckling möjlig. Den undervisningsteori som Bruner formulerar kan härledas till Piagets formella beskrivningar av arten av de kunskaper som barn visar på varje utvecklingsstadium. Beskriv-ningarna är formulerade som den logiska teori som barnet självt utgår ifrån
när det tar sig an intellektuella uppgifter. Bruner tillskriver Piaget hans deskriptiva arbete vilket Bruner betonar ” ... utgör i intet avseende en förklaring eller en psykologisk beskrivning av utvecklingsprocesserna. Den klara beskrivningen formulerar snarare problemet för dens räkning som vill gripa sig an med en psykologisk förklaring.” (Bruner, 1966/1971, s 18).
Bruner (1996/2002) liksom andra forskare, influeras av teoribildningar som utgår från kommunikationens betydelse och att utbildning är inte något som bara försiggår i klassrum utan även i andra sammanhang. Här riktar Bruner en självkritisk aspekt till sina tidigare arbeten som utgörs av att fokus riktas mot de intrapsykiska kunskaperna och hur inlärning skulle underlättas med en adekvat pedagogik. Mot bakgrund av den teknologiska samhälls-utvecklingen lyfter Bruner fram kulturalismen, i betydelsen att medvetandet inte skulle ha existerat om inte kulturen fanns. Människoartens medvetande är som Bruner förklarar, förbunden med utvecklingen av ett levnadssätt där världen omkring oss representeras med en symbolism som delas av medlem-marna inom en kulturell gemenskap. Ur ett sådant perspektiv betonar Bruner att kunskap och kommunikation i grunden är beroende och egentligen oskiljaktiga. Det är kulturen som förser människan med de verktyg som krävs för att vi kan strukturera och förstå världen på ett kommunicerbart sätt (Bruner, 1996/2002).
Sociokulturella lärandeteorier
Sociokulturella lärandeteorier har influerats av Vygotskijs (1978) teorier som skapade en teoribildning om barndomen i alla dess aspekter, så som fysiska, sociala, psykologiska och pedagogiska. Centralt tema i Vygotskijs teoribildning är betydelsen av kulturen och den sociala interaktionen för människans intellektuella, emotionella och övriga utveckling. Ett grund-läggande antagande är att socialt samspel är den viktigaste drivkraften i barns utveckling, och att lärande och utveckling står i relation till varandra där språket utgör den mest betydelsefulla aspekten för utveckling. Sedan 1980-talet har Vygotskijs teorier kommit att intressera allt fler forskare inom forskningsfältet som benämns sociokulturellt perspektiv (se kapitel 1). Här ses lärande som en social mediering med betoning på kommunikation och interaktion mellan människor. Människors och institutioners kunskap skapas och upprätthålls genom interaktion som sker i speciella kulturella samman-hang. I samspel tar barn och vuxna till sig sätt att tänka, tala och utföra handlingar som de blir delaktiga i. Det finns ett generellt antagande som säger att den mer kunnige i ett sociokulturellt hänseende stödjer och vägleder den som är mindre kunnig i konkret praktik. Inledningsvis är den lärande i behov av handledning och stöd från den mer kunnige personen, för att efter hand överta ett allt större ansvar och så småningom kunna hantera tanke-gången eller handlingen på egen hand (Säljö, 2000). Här finner vi även andra forskningslinjer som till exempel Östman och Wickman (2002) som studerar hur kunskap utvecklas genom elevers och studenters deltagande i
natur-vetenskapliga undervisningspraktiker med utgångspunkt i pragmatismen (Dewey, 1938/1977). Pragmatisk vetenskapsteori kan sägas bestå av olika teorier, med analyser av Charles Sanders Pierce (1839-1914), William James (1842-1910) och John Dewey (1859-1952), som grundlade en omfattande pedagogisk reformrörelse under perioden slutet av 1800-talet till mitten av1900-talet. Kännetecknande för pragmatismen är dess betoning på hand-lingar och att undervisningen ska vara verklighetsförankrad. De praktiska erfarenheterna har en framskjuten ställning och praktisk problemlösning prioriteras (Lønning Strømnes, 1995). En annan forskningslinje utgörs av en antropologisk riktning med Rogoff (1998; 2003) som viktig förgrunds-person. Antropologi handlar om studiet av människosläktets utveckling och världens olika kultur- och samhällstyper (Wolcott, 2005).Inom denna forsk-ningslinje är såväl det lärande barnet som den sociokulturella kontexten central. Det har riktats kritik mot det sociokulturella perspektivet på lärande främst för att situationella aspekter av meningsskapande beaktas. Kritiken bygger på antagandet att de meningar som barn skapar inte enbart är beroende av lärares sätt att undervisa i situationen. Barnens erfarenheter som de har med sig in i undervisningssituationerna måste också beaktas och antas påverka hur mening skapas. Wickman och Östman (2002) har tillsammans med andra forskare (jfr Rogoff, 1998) visat att denna kritik kan bemötas. De menar att individuell kontinuitet är möjligt att hantera inom sociokulturellt perspektiv. Genom att hantera olika dimensioner av meningsskapande processer så som erfarande, nutid och framtid som samtidiga i människors handlingar, förstås de som ömsesidiga och inte som åtskilda utan samtidigt medverkande i meningsskapandet.
Teoretisk kombination
Till teoribildningar som behandlar undervisning och lärande inom natur-vetenskap finns forskning som kan sägas vara en kombination av Piagets (1968; 1975) och Vygotskijs (1978) utvecklingspsykologiska synsätt på lärande. Piaget bortsåg inte från den sociala omgivningens betydelse men lyfte inte fram dess innebörder på det sätt som Vygotskij gjorde. Vygotskij ställde den sociala interaktionen i centrum beträffande individens lärande, att lärande sker i en social omgivning i samspel med kamrater och vuxna i en språklig interaktion. Samspelet bidrar till att individen möter andra och nya idéer vars innebörder hon reflekterar över och skapar mening genom att relatera dem till sina tidigare idéer. Både Piaget och Vygotskij betraktade den lärande individen som en aktiv konstruktör i sitt meningsskapande och inom denna teoribildning ses deras arbeten som komplementära (Leach &
Scott, 2003; Andersson, 2008).
Under senare år har det pågått en diskussion om innehåll, utformning och syftet med undervisning i och om naturvetenskap. En term som används internationellt är Scientific literacy där frågor som behandlar vad vi förväntar oss att elever ska kunna och ha beredskap för att göra med utgångspunkt i
deras naturvetenskapliga erfarenheter är centrala. Enligt Roberts (2011) har själva begreppet Scientific literacy blivit så allmänt förekommande att det inte finns någon enhetlig tolkning av dess innebörd. I en genomgång av studier inom Science Education visar Roberts (2007) på två visioner som delvis kan betraktas som konkurrerande i fråga om skolans undervisning i naturvetenskap. Den ena visionen syftar till att barn och unga ska lära sig naturvetenskapens produkter och processer medan den andra betonar att barn och unga ska kunna omsätta sitt kunnande i vardagliga situationer med naturvetenskapligt innehåll. Enligt Roberts är det viktigt att framhålla att innehållet i skolans undervisning innehåller båda dessa komponenter.