Genomförandet av aktiviteten i de två klasserna sker samma vecka, torsdag respektive fredag före påsklovet, och utgår från samma in- struktioner. Dessa projiceras på tavlan, se citat nedan, och de anger först det syfte läraren har med aktiviteten, vilket för eleverna är syntetiserande och för läraren formativt. Med detta menas att ele- verna genom aktiviteten ska uppnå en sammanhängande kunskap om rörelsemängd, medan aktiviteten ska ge läraren insyn i elever- nas väg mot helhetsbilden för att kunna anpassa den fortsatta un- dervisningen efter deras behov.
Syfte: Att du får skriftligt sammanfatta och skapa dig en hel- hetsbild av det viktigaste innehållet i kapitlet. Att jag får en bild av hur arbetet med kapitlet gått, vad vi kanske måste arbeta med mer.
Spelregler: Arbeta i par. Ni får inte använda bok eller lektions- anteckningar (för att ni skall skriva med egna ord). Ansträng er att använda korrekta begrepp. Skicka in resultatet till mig innan lektionen är slut […] Arbeta med problemet på skärmen om ni får tid över.
1. Tänk dig två föremål som rör sig rakt mot varandra och som sedan kolliderar. Beroende på föremålens egenskaper så kan kol- lisionen ge olika resultat. Beskriv med ord vad som kan hända energimässigt i kollisionen, det vill säga vilka energiformer som kan förekomma och vilka energiomvandlingar som kan ske.
2. En större lastbil och en personbil rör sig mot varandra och kommer att frontalkollidera. Beskriv med ord vilka beräkningar du skulle göra för att bestämma vilka energiomvandlingar som sker vid kollisionen, om du får veta vad bilarna väger och hur fort de rör sig innan kollisionen.
3. Skriv två direkta frågor som du vill ha svar på av mig om in- nehållet i kapitlet.
4. Frivilliga kommentarer om hur vi har jobbat med kapitlet (bra-dåligt-förslag till förändringar).
(Undervisningsdokument, Lärare Två, termin 2)
Ett tillägg till instruktionerna för uppgift 2 görs muntligt av båda lärarna, och tillägget har betydelse för de beräkningar som ska gö- ras: fordonen fastnar i varandra vid kollisionen.
Utifrån instruktionerna kan den färdiga texten ses som central genom att eleverna ska formulera sig självständigt, använda kor- rekta begrepp och skicka in texten till läraren. Dessutom förutsät- ter målet om sammanhängande kunskap att texten ska vara sam- manhängande och logisk, men detta anges dock inte explicit i in- struktionerna och nämns inte heller av läraren. Att en sådan text emellertid förväntas av lärarna framkommer senare, bland annat då Lärare Ett reflekterar över sina elevers texter och då Lärare Två presenterar en modelltext för sina elever. Nyttan med själva skri- vandet nämns eller utvecklas inte heller, trots att det i planerings- samtalen framstår för Lärare Två som betydelsefullt i sig, vad gäll- er eventuella effekter på lärandet (logg, v. 13). Hur helhetsbilden kan skapas språkligt, det vill säga vilka bindeord eller andra sam- manhangsskapande språkliga realiseringar som skulle kunna vara relevanta i den här uppgiften lämnas också utanför.
På en övergripande nivå kan genomförandet av aktiviteten be- traktas som likartat i de två klasserna, men då elevernas texter ana- lyseras framträder en viss skillnad i utfall, vilket skulle kunna här- ledas till skilda förutsättningar, utöver det faktum att Lärare Ett plockar bort uppgift 1 för TE-klassen. Citaten från respektive lära- res lektion är från vecka 13.
De skilda förutsättningar som präglar elevernas genomförande av aktiviteten i de två klasserna rör dels de logistiska omständighe-
sistnämnda avses främst skrivandets och elevtexternas funktion i fysikundervisningen och det utrymme detta ges i undervisningen över tid.
Lärare Ett uppfattar hos sina elever en viss trötthet och svårighet att fokusera på en ny aktivitet. En halvtimma återstår av en inten- siv fredagsmorgon, som innehållit en del praktiska bestyr men framför allt en längre uppföljning av ett fysikprov (om energi och delar av avsnittet om rörelsemängd). Alla är inte nöjda med sitt re- sultat. Han bekräftar elevernas känslor och motiverar den nya ak- tiviteten genom att lyfta fram skrivandets betydelse för begreppsut- veckling i fysik:
Lärare Ett: Jag vet att ni suttit och kollat på detta, men vi måste försöka ställa om. Vi har ju gjort en del språkövningar och hu- vudsyftet bakom våra språkövningar är ju att vi tror att om man tvingas sätta ord, antingen i skrift eller i tal, på sina tankar som har med fysik att göra så utvecklar man sin förståelse för det man diskuterar. Det är en teori, helt klart, men jag tror på den teorin, så det är anledningen till att vi har de övningar som vi har. (observationsanteckningar, v. 13)
Den andra skillnaden i förutsättningar är TE-elevernas relativa ova- na vid att skriva sammanhängande text som svar på uppgifter i fysi- ken, då Lärare Ett haft övervägande muntligt orienterade aktiviteter. Han ger dem emellertid en idé om hur de kan formulera sin text:
Lärare Ett: Då kan man ju skriva ner, så här skulle jag gjort om massan var ettusenetthundra, fast nu är den m, och så skulle jag gjort så här och så här. Är ni med?
(observationsanteckningar, v. 13)
Lärare Två påpekar inledningsvis för sina NA-elever aktivitetens dubbla syfte. Han refererar även till deras vana att skriva i fysiken och att det inbegriper att använda ett fackmässigt språk. Dessutom är avsikten att de tar hjälp av varandra, så att skrivandet blir kol- laborativt.
Lärare Två: Titta här nu. Det finns ett syfte både för er och för mig. Inga böcker, inga andra anteckningar, utan ni måste plocka det här nu själva och tillsammans. Det är för att det ska bli era ord då, inte citat från lektioner eller från boken. Korrek- ta begrepp. Inte den och då, utan hastighet, rörelseenergi. Och sedan till mig, precis som förra gången ni skrev.
(observationsanteckningar, v. 13)
Elevernas texter har analyserats med begrepp inspirerade av SFG, enligt introduktionen i kapitel 3 (rubrik Analytisk bearbetning). Analysen gäller uppgift 2-texterna, och skälet till urvalet är att det är den uppgift där eleverna behandlar fysikbegreppen och därmed är mest relevant här. Det är även den uppgift som båda klasserna arbetar med. Metaperspektivet är det ideationella, och de centrala analysbegreppen rör lexikogrammatiska val av innehållsord och bindeord samt logiska betydelserelationer genom utvidgning (Holmberg & Karlsson 2006).
Ett utmärkande drag i elevtexterna på lexikogrammatisk nivå är konsekvens i valet av tekniska fackord. Lärare Ett lyfter fram an- visningen att använda korrekta begrepp, även om några sådana inte listats i instruktionerna så som exempelvis gjordes i uppgiften med begreppskartan.
Lärare Ett: Där är en viktig punkt. I det slutgiltiga så står det: Ansträng er att använda korrekta begrepp. Och det är precis som i matten, vi säger multiplicera, addera, inte plussa och gångra. Samma sak här med energibegrepp, energiomvandling- ar, arbete och så vidare. Ansträng er att använda korrekt be- grepp. (observationsanteckningar, v. 13)
De tekniska fackorden torde ses som en betydelsefull del av ett skolfysikspråk, och ord som skulle kunna motsvara ”plussa” och ”gångra” förekommer inte i de här fysiktexterna (Fang 2004, Schleppegrell 2001). Det gör inte heller sådana formuleringar som de två fysiklärarna ibland generellt uttrycker frustration över så som den, dom, den där eller den grejen. Exempel på tekniska ord, dit även formler kan räknas, i elevtexterna från båda klasserna är
följande (i formelcitatet är orden efter och före nedsänkta, W be- tecknar energi, k står för kinetisk):
kinetiska energin, massa, elastisk stöt, sker en omvandling, frik- tionstalet, formeln, termisk energi, bestämma rörelsemängden, elastisk energi, energiomvandlingar, positiv riktning, ∆𝑊𝑘 = 𝑊𝑘 𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟 − 𝑊𝑘 𝑓ö𝑟𝑒
Ett annat utmärkande drag är att sammanhanget och logiken i tex- terna skapas av ett slags generisk fysikprogression eller fysikstrate- gi för att beskriva hur något förhåller sig eller hur ett problem kan lösas. Beskrivingen utgår från pronomenet vi i allmän betydelse, vilket kombineras med olika verb för att i en grundläggande ord- ning föreställa sig ett scenario, välja teoretiska begrepp som är re- levanta i sammanhanget, etablera vad som redan är känt, identifie- ra vad som saknas och som behöver tas reda på, bestämma vad som ska beräknas och till sist, hur detta kan göras och med vilka formler. Exempel på hur den här generiska progressionen uttrycks är hämtade från olika elevtexter:
1. Vi börjar med att räkna ut …
2. Vi vet att bilarna fastnar i varandra …
3. Vi har massan …
4. Om vi vet […] så kan vi räkna ut …
5. Vi vet då att …
6. När vi har gjort det har vi räknat ut den totala energin före och efter …
7. Sen sätter vi in det i formeln. (elevtexter, rörelsemängd, v. 13)
Progressionen som framträder här kan ses som temporal, och tids- aspekten signaleras av börjar, då, när, har räknat och sen, men i
sammanhanget av en uppgift i fysik finns det större anledning att se sambanden som finala. Grunden för den bedömningen är avsik- ten i handlandet, vilket innebär att det ena momentet leder till det andra i bemärkelsen att det bestämmer eller avgör vilket nästa moment kan eller ska vara. Om någon information saknas, exem- pelvis fordonens massa, tvingas ett annat moment fram: att först ta reda på massan, för att kunna gå vidare till nästa.
De finala relationerna ingår i det Veel (2005) benämner conse- quential logico-semantic relations, och han påpekar att sådana lo- giska relationer är typiska för mer abstrakta resonemang, medan temporala sekvenser tenderar att vara knutna till det konkreta här- och-nu (Veel 2005:186). Detta betyder, enligt Jim Martin, att det avgörande inte är att ett moment tidsmässigt föregår ett annat, utan att momentet leder fram till eller bestämmer det följande momentet:
[T]he connections between events are ’modulated’ in such a way that the event is seen as enabling or determining the other ra- ther than simply preceding it. (Martin 1992:193)
Analysen kan dock inte säga huruvida eleverna är medvetna om skillnaden mellan en temporal och final struktur och huruvida de ser händelseförloppet som konkret eller abstrakt eller om de ser båda nivåerna.
Mitt analysresonemang om progressionen förlitar sig på viss kontextuell kunskap som byggts upp genom närvaro i undervis- ningssammanhanget, vilket skiljer sig från en analys som exempel- vis utgår från vissa i förväg utvalda signalord (Mercer m.fl. 2004:367). En begränsning med att endast markera fynd av så kal- lade indicator words i elevyttranden är att alternativa eller icke förväntade konstruktioner i texten förbigås, som i fallet med de fi- nala relationerna i den här studiens fysiktexter.
Även andra typer av bindeord används av eleverna för att mar- kera exempelvis orsak, villkor, avsikt, utökning och resultat, grå- markerade i citaten nedan. Citaten är utdrag ur olika elevtexter.
1. Med hjälp av Δp kan vi även räkna ut I (impulsen). [Δp utlä- ses delta p]
2. Beroende på vilken hastighet fordonen har så kan vi få reda på åt vilket håll fordonen drar åt efter krocken.
3. Om vi säger att lastbilen har v1 och personbilen v2 […] Då vi
kan [sic!] räkna ut hur stort energiförlust
4. Eftersom man vet att rörelsemängden är lika stor förre [sic!] som efter kollisionen så kan man ta reda hastigheten efter kolli- sionen.
5. Eftersom att lastbilen och bilen hakar i varandra efter kolli- sionen blir massan större, alltså kommer hastigheten att bli mindre.
6. Resultatet av kollisionen beror på massan på föremålen och beroende på vilken hastigheten [sic!] dom har.
(elevtexter, rörelsemängd, v13)
Ett tredje utmärkande drag i elevtexterna vad gäller sammanhang och logik är att texterna från de två klasserna skiljer sig åt på gruppnivå. Anledningen till att jag undersökte detta närmare var Lärare Ett:s kommentar vid ett informellt samtal efter en lektion om att texterna för honom var ofullständiga och halvfärdiga:
Lärare Ett: Det inte är så mycket som är helt fel, utan det är mer att det är ofullständigt. Det saknas viktig information, och det är lite halvfärdigt. (logg, v. 16)
Nedanstående elevtext är enligt Lärare Ett ett sådant exempel, men det är representativt för texterna från den här aktiviteten vad gäller Lärare Ett:s intryck av ofullständighet. Citatet utgör det här elev- parets hela text, och i den nämns att en beräkning ska göras och att den görs först och att det vid kollisionen sker en energiomvand- ling.
Text1
Först ska vi räkna ut kinetiskenergi [sic!]där vi tar massan mul- tiplicerat med hastigheten i kvadrat dividerat med två. Vid kol-
litionen [sic!] sker en omvandling mellan kinetisk och termisk energin. (elevtexter, rörelsemängd, v. 13)
I sin läsning eller bedömning av elevernas texter utgår Lärare Ett från att följande information borde finnas med: flera beräkningar (av total rörelseenergi, total rörelsemängd, energi som omvandlas), tidsspecificerad information (före, efter, under) samt ett antal be- grepp (rörelseenergi, rörelsemängd, energi, termisk energi).
Beräkna bilarnas totala rörelseenergi före krocken och deras to- tala rörelsemängd före krocken.
Beräkna bilarnas totala rörelseenergi efter krocken.
Beräkna hur mycket energi som omvandlats till termisk energi under krocken. (logg, v. 51, året efter aktiviteten genomfördes)
Enligt Lärare Ett stämmer det som eleverna skrivit i text 1 ovan att den kinetiska energin ska beräknas och att det vid kollisionen sker en omvandling till termisk energi. Det är däremot långt ifrån allt som enligt honom ska ingå i redogörelsen för att beskrivningen ska vara fysikaliskt korrekt, och innehållsluckorna gör att han upple- ver texterna som ofullständiga och halvfärdiga.
Det finns således en skillnad mellan vad Lärare Ett förväntar sig ska finnas i texterna och vad eleverna skriver, och Lärare Ett:s lä- sarintryck av luckor i texterna skulle kunna uppkomma av något som påverkar koherensen eller kohesionen (Hellspong & Ledin 1997:80-81). Sådana texter är inte tillräckligt sammanhängande och logiska, vilket av en läsare alltså kan upplevas som otydlighet, det vill säga det är inte tillräckligt klart vad som menas. I elevtex- terna uppkommer sådan otydlighet dels av att det som efterfrågas inte alltid återfinns i svaret, dels av att information står isolerat ge- nom att sammanhangsskapande formuleringar saknas. Exempel på sådan otydlighet är text 2 nedan som i sin helhet utgörs av text och formler:
Text 2
Vi kallar lastbilens rörelsemängd för p1, massa för m1 och has-
hastighet för v2 p1 = m1 * v1 p2 = m2 * v2 pföre = p1 + p2 pföre = pefter pefter = (m1 +m2) * vefter
vefter = pefter/(m1 + m2) (elevtexter, rörelsemängd, v. 13)
De två inledande meningarna anger vad beteckningarna står för, medan den mesta informationen och alla samband och samman- hang är inkapslade i de matematiska uttrycken. Formeln kan ses som att strävan efter kompakthet och precision drivits så långt att den resulterat i att alla språkliga realiseringar för samband ersatts av matematiska symboler. Frågan är på vilket sätt en sådan text uppfyller aktivitetens syfte att eleven ska skapa sig en helhetsbild av det viktigaste innehållet i kapitlet och att läraren ska få en bild av elevernas lärande och kunna bedöma vari deras kunskap består.
En annan liknande text men som något mer anpassats till in- struktionen att skriva med ord är text 3 nedan. Anpassningen ut- görs av en uppräkning av ett slags nyckelord i kombination med matematiska symboler. Läsaren får således viss information, men hur den hänger ihop och vad den tillför sammanhanget anges inte, vilket av läsaren kan upplevas som otydlighet: det är inte tillräck- ligt klart vad skribenten menar. Även detta citat är dessa två ele- vers hela text.
Text 3
rörelse mängd [sic!] före- Lastbil P=m*V, bil P=m*V.
Rörelse efter= samma, ny massa lastbil+bil, ny hastighet P/m. (elevtexter, rörelsemängd, v. 13)
Även en längre text (text 4) utan formler kan vara osammanhäng- ande, som i nedanstående exempel, också den återgiven i sin helhet. Trots att två beräkningar som måste göras anges, brister textens lo- gik beroende av att relationen mellan beräkning av kinetisk energi och de energiomvandlingar som efterfrågas i uppgiften inte uttrycks. Hur impulsen som beräknas passar in verbaliseras inte heller.
Text 4
Vi måste beräkna kinetiska energin på båda fordonen. Beroende på vilken hastighet fordonen har så kan vi få reda på åt vilket håll fordonen drar åt efter krocken.
Beräkna rörelsemängden före och efter på båda fordonen så att vi sedan får reda på impulsen som sker vid kollisionen.
(elevtexter, rörelsemängd, v. 13)
Otydligheten i text 4 ovan kan beskrivas som att satser står bred- vid varandra, men hur de hänger ihop skrivs inte ut. Två fria satser innebär låg grad av beroende eller fullständigt oberoende av var- andra, och en sådan beroendegrad kräver att de två satsernas rela- tion, om det finns någon, måste hämtas från andra markörer i sat- serna eller i den omgivande texten (Karlsson 2011:34-35). Att bin- deord och andra sammanhangsskapande språkliga realiseringar utelämnas får till följd att den kunskap som utvecklas framstår som mer orienterad mot isolerade begrepp och fakta eller informa- tion, ett förhållande som diskuterades i inledningen av kapitel 2 (Seah m fl 2010). En mer fragmentiserad kunskap skulle dessutom gå stick i stäv mot aktivitetens mål att eleven ska få en helhetsbild av innehållet i kapitlet.
En text som däremot skulle kunna ses som koherent återges nedan i sin helhet (text 5), och i den skapas sammanhang och logik på två sätt. Det ena är genom textens struktur, vilken utgörs av samma typ av finala relationer (konnektivbindningar) som redogjorts för tidiga- re, alltså att den ordning som uttrycks rör avsikt och att ett moment bestämmer nästa moment. Detta är även ett sätt att utvidga innehål- let genom specificering av villkor och tillägg. Bindeorden som anger strukturen på detta sätt är understrukna i citatet nedan.
Det andra som skapar logik i den här texten är de referenter som läsaren kan följa: bensinen,kemisk energi, kinetisk energi, termisk energi, rörelseenergi, rörelseenergi, 0, all energi, termisk, totala energi. Viss tydlighet uppkommer även av att ord för det som efter- frågas används, gråmarkerade nedan: omvandlas, övergå till, räkna ut, summan.
Text 5
Den kemiska energin i bensinen omvandlas till kinetisk energi. När de krockar omvandlas lite till termisk energi. Om vi vet massan och hastigheten för båda bilarna så kan vi räkna ut rö- relseenergin. Med mv^2/2. Båda fordonen kommer att åka i den riktningen lastbilen körde. Sen kommer rörelseenergin att över- gå till 0 och all energi kommer vara termisk. Den kommer vara summan av båda bilarnas totala energi från början.
(elevtexter, rörelsemängd, v13)
Trots dessa språkliga drag menar Lärare Ett vid samma samtal som refererats till tidigare att inte heller denna text för honom är sam- manhängande och logisk utifrån uppgiften. Detta innebär att det kan finnas skillnader mellan vad som kan se koherent ut och vad som från ett fysikperspektiv är sammanhängande och logiskt. Dis- krepansen identifierar en särskild svårighet i skrivandet inom ra- men för undervisningen: det krävs mer av eleverna än att få med korrekta begrepp och att på ytan formulera sig med den generiska fysikspråksprogressionen som läraren och läroboken använder.
Orsaken till det Lärare Ett kallar halvfärdiga och ofullständiga texter är oklar för honom. Hans reflektion till mig efter det att han på en lektion följt upp texterna rör skillnader mellan hans och ele- vernas uppfattning om vad som utgör ett textideal i sammanhang- et. En annan orsak som han nämner har att göra med texters och skrivandets funktion i lärandet, både som en väg till kunskap och som det kunskapsmål man når fram till i skrivandet. Han säger:
Jag vet inte om det beror på att de tycker att det är onödig in- formation att skriva ner eller om de faktiskt inte kan skriva ner det, att de alltså inte kan fysiken. (logg, v. 16)
En förklaring till de här texternas bristande sammanhang och logik som Lärare Ett för fram är att det som saknas antingen finns någon annanstans än just i texten eller att det inte finns hos eleven över huvud taget, det han kallar att de alltså inte kan fysiken (logg, v. 16). Exempel på möjlig annan lokalisering av kunskapen är i ele- vernas muntliga resonemang som ligger till grund för deras texter eller inuti respektive elevs huvud. Frågan om kunskapens lokalise-
ring kan knytas till skrivandets funktion: antingen att skriva satel- littexter som understöder muntlig interaktion som är det medie- rande redskapet på vägen mot kunskapsmålet eller att skriva egen- texter som sammanhängande och logiskt redovisar kunskapsmålet som man kommit fram till. Dessa två textbegrepp introducerades i kapitel 3 (Larsson 1984, Melander & Josephson 2003).
Mot bakgrund av elevernas vana att skriva i fysiken och vilken funktion detta skrivande getts hittills i TE-klassen kan de här tex- terna om rörelseenergi och rörelsemängd ses som satellittexter. Skrivandet har vid flera tillfällen varit att föra anteckningar då de