Forskningsmetodiska överväganden

Jag studerar innehållet i elevernas beskrivningar av de vardagliga fenomen som diskuteras vid intervjuerna för att kunna beskriva utvecklingen av enskilda elevers kunnande. Olika katego-risystem används för att analysera elevernas kunnande. Begreppet kunnande är i studien kopp-lat till hur eleverna beskriver och förklarar vardagliga fenomen sett från två olika perspektiv. Utvecklingen hos enskilda elever redovisas som hur eleverna utvecklar sitt sätt att tala om dessa fenomen enligt min kategorisering av kunnande. Man kan ställa sig frågan om det verk-

ligen är möjligt att mäta en elevs kunnande. Det är svårt att få en fullständig bild av detta vil-ka metoder man än använder. Jag tror emellertid att det är möjligt att få en gansvil-ka omfattande bild av elevernas kunnande.

17.12.1Analys av intervjuerna

Kategorisystemen i denna studie är utformade så att kategorierna har kvalitativa skillnader. Skillnaderna mellan kategorierna och skälen för ordningen mellan olika kategorier motiveras i respektive avsnitt i resultatdelen. De olika kategorierna beskrivs och exemplifieras med elev-utsagor. Det är aldrig lika stora skillnader mellan två på varandra följande kategorier utan skillnaderna bygger på olika innehåll i definitionen av respektive kategori. Kategorisystemen bygger ibland på tidigare använda system, som t ex kategoriseringen av diskussionerna om lukt. Det systemet har tidigare använts av Andersson et al. (1993b) vid kategoriseringen av en enkätfråga om lukt. I övrigt har kategorisystemen utformats med utgångspunkt från elevernas svar och från genomgången av forskningsresultat om elevers förståelse. Se kapitel 3. För att pröva mina kategorisystem jämför jag mina slutsatser med tidigare studier. De nya kategori-system som används bygger på tidigare forskning om elevers förståelse men är också ett re-sultat av mina egna värderingar och tolkningar.

Kategoriseringarna har diskuterats med kolleger och med lärare i de naturorienterande ämne-na i grundskolan. Medbedömningen av intervjukategoriseringen har inte formaliserats utan huvudsyftet har varit att förfina kategoriuppdelningen och analysen av intervjuerna. Medbe-dömarna har kategoriserat en tiondel av de utsagor som jag använt i en analys och kategorise-ringen har till 80-90 % varit lika med min kategorisering. Skillnader i bedömningen har ibland berott på olika tolkningar av kategoribeskrivningen och ibland på att vi tolkat utsagorna på olika sätt. Efter medbedömningen har strukturen på kategorierna förfinats och kategorisering-en av kategorisering-enskilda elevers uttalandkategorisering-en reviderats. När jag kategoriserar kvalitetkategorisering-en i elevernas be-skrivningar finns det ibland tveksamma fall som hamnar ”mellan” två kategorier. Ibland beror detta på att jag inte följt upp elevernas förklaringar tillräckligt.

Målsättningen för olika begreppsområden, t ex elevernas molekylbegrepp och hur de talar om gaser, beskrivs i anslutning till respektive analysområde i s.k. Le Maréchal-scheman (Le Ma-réchal, 1999). För att öka tillförlitligheten görs analyser från olika utgångspunkter. Situatio-nerna som diskuteras bygger på en analys av forskning om elevers förklaringar till vardagliga fenomen där materia transformeras. Elevernas förklaringar till fysikaliska förändringar har jag valt att studera med utgångspunkt från fasändringar hos vatten. Det hade kanske varit önsk-värt att även ta med exempel på andra fysikaliska förändringar som t ex upplösning. Vid alla intervjuerna diskuteras situationer där det sker kemiska reaktioner. Molekylbegreppet och materiens tillståndsformer, speciellt gasformiga ämnen, har använts som utgångspunkt för att studera elevernas tankemodeller om materia. Molekylbegreppet i studien bygger på en enkel modell som presenterats och som använts vid undervisningssekvenserna. Jag kunde valt att använda en mer komplett modell från början och studerat hur denna påverkat elevernas kun-nande och benägenhet att använda den. Mina slutsatser av tidigare forskning leder fram till att jag väljer att använda den förenklade modellen. Av samma orsaker väljer jag att inte introdu-cera begreppet kemisk reaktion utan att i stället inrikta min analys på hur eleverna beskriver situationer som innebär kemisk reaktion.

17.12.2Perspektiv på kunnande

Jag har två olika perspektiv på kunnande där jag skiljer mellan elevernas spontana beskriv-ningar och det de säger i samtal med mig. Jag menar att man genom detta får en mer komplett beskrivning av kunnandet.. I analysen av spontana beskrivningar tar jag också med det ele-verna säger om de får en förtydligande fråga. De spontana beskrivningarna påverkas inte bara av hur intervjun utformas utan också av många andra faktorer utanför denna. Eleverna kanske är upptagna av andra tankar och de svarar olika utförligt när de får i uppgift att beskriva en känd situation som t ex vad som händer när ett ljus brinner. Det kunnande som eleven ger uttryck för i samtal med mig påverkas också av utformningen av samtalen vid intervjuerna. Dessa är halvstrukturerade och eleverna får olika följdfrågor. Vid varje intervju har jag en lista för vilka frågor som ska diskuteras. Se beskrivningarna av utformningen av intervjuerna i kapitel 7.

I analysen av de båda perspektiven på kunnande studerar jag dels det eleven säger på egen hand och dels det hon/han säger i samtal med mig. Jag menar att eleven genom mina följdfrå-gor kommer in i en diskurs där man använder kunskaper om naturvetenskap, när man talar om vardagliga fenomen. Den nya diskursen är säkert olika för de olika eleverna. För många ele-ver innebär intervjuerna med mig en ny diskurs där de förväntas tala om speciella saker på ett visst sätt. Jag inleder därför intervjuerna med att tala om något helt annat. När jag sedan stäl-ler följdfrågor kommer i stort sett alla elever att komplettera sina tidigare utsagor. Det händer också att de ändrar på det de redan sagt. Det kan också finnas elever som blir kvar i sin var-dagsdiskurs eftersom vi talar om vardagliga fenomen. Följdfrågorna bygger dels på elevernas svar och dels på de i förväg bestämda följdfrågorna. Genom detta kommer jag inte att använ-da samma följdfrågor i alla intervjuer. Detta är naturligtvis en faktor som påverkar resultatens tillförlitlighet men jag söker det de enskilda eleverna kan förklara i samtal med mig, och detta kan jag inte få fram genom ett standardiserat frågeformulär. I reviderade kliniska intervjuer finns det också risken att man som intervjuare lotsar eleverna eller ”hjälper dem för mycket”. Jag tror trots dessa invändningar att jag genom mina följdfrågor får en bra bild av hur elevens utsagor påverkas av introduktionen av den nya diskurs, som mina följdfrågor innebär.

17.12.3Utvecklingen av kunnande

Utvecklingen av elevernas kunnande är en annan central del i min studie. Pedhazur och Ped-hazur Schmelkin (1991, s 224-229) beskriver faktorer som man måste ta hänsyn till vid analys av utvecklingen av elevernas kunnande. Under de två år som projektet pågår påvekas elever-nas kunnande av andra erfarenheter än dem som de får vid intervjuerna och lektionerna i pro-jektet. Jag gör en analys av hur eleverna använder sina tidigare erfarenheter vid intervjuerna. Slutsatserna av denna analys stämmer väl med kommentaren från Pedhazur och Pedhazur Schmelkin. Att använda intervjuer för datainsamling innebär att man har flera yttre faktorer som påverkar tillförlitligheten i elevernas förklaringar. Intervjuerna innebär i sig själva en inlärningssituation. Eftersom jag inte har haft för avsikt att studera effekterna av undervis-ningen utan utvecklingen av elevernas kunnande är denna påverkan en naturlig del i denna studie. Den longitudinella designen ger mig möjlighet att följa samma elevers utveckling un-der en längre tid. Jag kan lägga in unun-dervisningssekvenser där jag introducerar nya begrepp, som ger nya sätt att tala om vardagliga fenomen. Jag har inte haft för avsikt att pröva separata undervisningsmetoder eller sekvenser utan jag har velat se på utvecklingen av elevers kun-nande, då vi arbetar med de här områdena på lektioner. Jag jämför inte bara närliggande inter-

vjuer utan också t ex första och tredje, andra och fjärde samt första och fjärde intervjuerna. Påverkan av tillfälligheter vid en enstaka intervju kan reduceras, men påverkan av yttre fakto-rer på intervjuerna kan aldrig elimineras helt.

I min analys studerar jag utvecklingen av elevernas kunnande från flera olika utgångspunkter vilket också ger mig fler möjligheter att hitta tillfälligheter som påverkar elevernas förklaring-ar. En annan sak som Pedhazur och Pedhazur Schmelkin (1991, s 224-229) talar om, är på-verkan av de upprepade intervjuerna, då liknande frågor diskuteras. Intervjuerna genomförs med ett halvårs mellanrum men det finns elever som känner igen sig i de situationer som dis-kuteras. Man kan inte bortse från att eleverna efterhand lär känna mig allt bättre. Detta påver-kar deras sätt att svara och deras villighet att svara. Jag talar vid varje intervju om att det bara är jag som får läsa utskrifterna eller får höra intervjuerna. Eleverna kan trots detta ha tänkt efter olika mycket vid intervjuerna. Min dubbla roll både som lärare vid undervisningssekven-serna och som intervjuare kan också ha påverkat deras sätt att tala med varandra och med mig vid intervjuerna. Detta är faktorer som måste beaktas då jag ser på utvecklingen av elevernas kunnande under projektet.

Den första intervjun genomfördes före den första undervisningssekvensen. Denna intervju kan vara intressant som utgångsläge för jämförelser med senare intervjuer. Man ska emellertid inte överdriva betydelsen av jämförelse med denna intervju. Jag är intresserad av hur eleverna utvecklar sina tankemodeller under projektet och hur de kan använda dem. I flera fall är det helt nytt för eleverna att använda sådana modeller för att tala om vardagliga fenomen. Det är därför av större intresse att se vad som sker senare under projektet efter fler och fler påver-kanstillfällen i form av undervisningssekvenser.

17.12.4Generaliserbarhet

Avsikten med denna studie är att studera utvecklingen av enskilda elevers kunnande ur olika perspektiv. Mina resultat gäller 40 elever, som alla tillhör samma årskurs i de åldersblandade grupperna. Resultaten kan ses som exempel på hur elever i de här åldrarna utvecklar sitt kun-nande. Jag kan däremot inte kvantifiera mina resultat när det gäller att dra generella slutsatser. I detta projekt finns också undervisningssekvenserna och dessa påverkar elevernas utveckling. Om jag vill generalisera mina resultat måste även de tas med i diskussionen. Jag gör flera pa-rallella analyser för att belysa ett och samma utvecklingsområde. Exempel på detta är de båda jämförande studierna av spontan utveckling och utveckling efter påverkan som jag gör för hur eleverna talar om gaser respektive hur de använder sitt molekylbegrepp. Ett annat exempel är de olika jämförelserna som görs för hur eleverna beskriver transformationer som är kemiska reaktioner.

17.12.5Mätmetoder

Jag väljer i alla analyser att tilldela respektive elev den högsta kategorinivån, som används vid en viss analys. Elever använder ibland en lägre förklaringsnivå, vilket kan bero på att en del situationer inte utmanar dem att använda den högsta förklaringsnivån de skulle kunna använ-da. Detta kan också vara ett tecken på, att den högsta nivån inte är så stark att eleven ser dess användbarhet. Om jag i stället väljer typvärdet, det som eleven använder flest gånger, får jag ett mått på vilken av elevernas förklaringsmodeller som hon/han ser som mest användbar. Detta är också ett mått på elevens kapacitet men jag tycker inte att det är ett mått på elevens totala kapacitet.

Utvecklingen av elevernas kunnande påverkas av många faktorer utanför skolan. Det är inte så många av eleverna i gruppen som har talat om att de hört om molekyler och atomer utanför skolan. Det är bara några elever som har hört detta vid första intervjun. Det utesluter natur-ligtvis inte att några elever genom att vi talar om begreppet molekyl, är extra uppmärksamma om de hör eller läser detta ord. Man kan ändå anta, att den utveckling som jag ser i analysen av intervjuerna, till stor del speglar den påverkan som lektioner och intervjuer utgör.

I den avslutande intervjun ber jag eleverna berätta vad de vet om molekyler. För många elever finns det ett klart samband mellan det de säger då och deras kategorisering enligt den sam-manfattande kategoriseringen. Det finns emellertid en del elever som kan berätta mycket mer om molekyler än det de använder vid intervjuerna. Detta kan uppfattas som att jag inte får ett mått på elevernas kunskaper om materia. Jag inriktar emellertid min studie på hur eleverna kan använda sin kunskap för att tala om vardagliga fenomen och då är inte deras svar på den direkta frågan om vad de vet om molekyler relevant. Jämförelsen mellan svaret på den direkta frågan och hur eleverna talar om fenomenen är ändå intressant, eftersom det ger en bild av hur eleverna uppfattar de begrepp som introduceras. Jag väljer att inte ta den direkta frågan förrän i slutet av fjärde intervjun, eftersom jag tror att den kan påverka eleverna att tro att de måste använda ordet molekyl i sina förklaringar. I min studie är det intressant att se hur de gör detta utan min direkta påverkan.

17.12.6Sammanfattning

I denna studie finns några faktorer som kan utgöra hot mot tillförlitligheten i resultaten. Mitt val av att ta högsta värdet i stället för typvärdet är en av dessa. Jag har i flera fall utformat egna kategorisystem som inte använts av andra tidigare. De återkommande kliniska intervju-erna där elevintervju-erna med ett års mellanrum får samma situationer att diskutera kan medföra att eleverna känner igen sig. De kan dels ha funderat på det vi talat om efter förra intervjun och dels vara fast i sina tidigare förklaringar. En central fråga är också om man kan mäta kunskap hos elever och om det i så fall kan beskrivas som hur de använder kunskap i naturvetenskap för att tala om vardagliga fenomen. I många av de studier som redovisas i kapitel 3 får elever-na i uppgift att förklara elever-naturvetenskapliga begrepp, vilket är lättare att mäta än deras sätt att använda kunskapen.

Jag har försökt öka tillförlitligheten i studien genom mitt val av metoder och sätt att analysera mina data. De båda perspektiven på kunnande bör ge en djupare kunskap om elevers kunnan-de. Detta ger mig också möjlighet att studera diskursens betydelse. Min sammanfattande ka-tegorisering av elevernas användning av sitt molekylbegrepp bör ge en bredare bild av kun-nandet än om jag bara redovisar de olika aspekterna var för sig. Den longitudinella utform-ningen av projektet ger mig möjlighet att studera utvecklingen på lite längre sikt. Jag kan ock-så se hur arbetet med enkla begrepp som introduceras och följs upp vid kommande undervis-ningssekvenser påverkar elevernas tankemodeller. Mina analyser bygger ofta på att jag analy-serar hur eleverna utvecklar sitt sätt att tala om vardagliga fenomen. Denna utveckling tror jag bara kan studeras om man utgår från flera intervjuer vid olika tillfällen.