Impuls

Läroboken Impuls är tjockast av de fyra läroböckerna, på 483 sidor. De två avsnitten finns i tre olika kapitel, klimat- och väderprognoser finns i kapitel 6 och 7, emedan strålning inom medicin och teknik finns i, sista kapitlet, kapitel 11.

Impuls är rikt illustrerad, med minst en stor tydlig figur på varje uppslag. Nya samband, formler och konstanter står i gula tydliga rutor. Kapitlen är indelade i avsnitt som avlutas med uppgifter. ”Tanken är att ett avsnitt ska vara lagom för ett

lektionspass” (Fraenkel, et al., 2011, s. 3). I slutet på varje kapitel finns en kortfattad sammanfattning som följs av räkneuppgifter i tre olika svårighetsgrader, fundera och diskutera uppgifter samt små experiment som läsaren kan prova själv.

Liknade som för de tre andra läroböckerna görs här först en redogörelse för hur de studerade momenten förhåller sig till de tre kategorier som analysen bygger på. En längre redogörelse för vilka moment som finns representerade i Impuls och hur de förklaras finns i Bilaga A. I Tabell 4 finns en sammanfattningen över hur Impuls förhåller sig till analysen utifrån det analysverktyg som konstruerats.

6.4.1 Hur begreppen, modellerna, teorierna och arbetsmetoderna beskrivs

Alla moment som studeras i de två avsnitten i centrala innehållet finns på ett eller annat sätt representerat i läroboken Impuls. Gällande ljusets partikelegenskaper nämner Impuls att ”Max Plank visade att elektromagnetisk strålning kommer i små energipaket, fotoner” (Fraenkel, et al., 2011, s. 387). Energin hos fotonen beror på våglängden och ”man kan också uttrycka de som att energin ökar med antalet svängningar per sekund,

36

frekvens” (Fraenkel, et al., 2011, s. 387). Alltså de nämner inte ordagrant att ljus kan ses som partiklar. Ljusets partikelegenskaper är därför inte fullt beskrivet detsamma gäller ideala gaslagen som en modell för att beskriva atmosfärens fysik.

Tabell 4: Sammanfattande tabell över de ”poäng” läroboken Impuls fått i analysen. Kolumn 1, kategorierna som används i analysen. Kolumn 2-13, de moment från det centrala innehållet som är valda för studien.

Begrepp, Modell, Teori, och Arbetsmetod Rad io ak tiv t sö n d er fall Jo n is er an d e / Par tik el - str åln in g Halv er in g stid o ch ak tiv itet E lek tr o m ag n etis k str åln in g L ju sets p ar tik eleg en sk ap er Väx elv er k an Ab so rb er ad o ch ek v iv alen t d o s Strå ls äk er h et T illäm p n in g ar m ed icin /tek n ik Id ea la g aslag en Mo d eller o ch m ätm eto d er T illfö rlitl ig h et o ch b eg rän sn in g ar Kategori #1 Definieras 2 2 2 2 1 2 2 2 2 1 2 2 Exempel 0 2 2 0 2 0 2 0 2 2 1 1 Figur 0 2 2 2 0 0 0 0 2 1 1 0 Matematik 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 Experiment 0 2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 Kategori #2 Räkne- uppgifter 0 2 2 1 1 0 1 1 0 1 1 0 Analyserande/ Reflekterande 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 Större förståelse 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 Kategori #3 Verklighets- anknytning 2 1 2 2 0 2 2 1 2 2 2 2 Nyttan med fenomenet 2 2 2 2 0 2 1 1 2 0 2 1 Totalt 6 15 15 11 6 6 9 6 10 9 13 6

Impuls använder sig till stor del av exempel och räkneexempel för att visa hur formler används och sätter in dem i en kontext. Läroboken är rikligt illustrerad med figurer som ökar förståelse för de moment som beskrivs i texten. Särskilt avsnittet klimat- och väderprognoser har flertalet stora och informativa illustrationer som visar bland annat hur luftmassorna rör sig.

Experiment nämns väldigt sällan i Impuls om man bortser från de uppgifter läsare kan prova på att göra hemma som finns i slutet på varje kapitel. Matematisk

terminologi finns för halveringstid och aktivitet, där Impuls visar sambandet mellan de två exponentialfunktionerna, med basen e och med basen 2. Impuls tar även upp

37

differentialekvationer och förklarar vad dessa är när de beskriver hur väderprognoser görs.

6.4.2 Problemförståelse

Impuls har väldigt mycket uppgifter, dessa är tydligt markerade under rubriken uppgifter, vilka finns både efter varje avsnitt och i slutet på varje kapitel. Dessa

uppgifter består till största delen av enklare räkneuppgifter och uppgifter vars svar finns i texten i boken. För två av momenten joniserade och partikelstrålning och

halveringstid och aktivitet finns även uppgifter där eleven behöver tolka, utläsa eller rita ett diagram av något slag. I fyra av de moment som studeras finns uppgifter som bygger på tidigare avsnitt och kapitel i läroboken. Men även frågor som är mer analyserande och reflekterande finns så som, ”Djurart A har högre halt an N-15 i förhållande till N-14 än djurart B. Vad kan man dra för slutsats om de två djurarternas plats i näringskedjan?” (Fraenkel, et al., 2011, s. 447). Uppgiften i sig är lätt, men den får läsaren att reflektera över andra saker än bara lösa räkneuppgifter.

Som nämnts i inledningen på analysen av Impuls så har läroboken i slutet av varje kapitel även uppgifter som är mer av diskuterande karaktär. Kombinationen av dessa diskuterande uppgifter och de reflekterande och analyserade uppgifterna gör att flertalet av momenten, se Tabell 4, i dessa två avsnitt i det centrala innehållet har uppgifter som kräver en reflektion av läsaren.

6.4.3 Verklighetsanknytning

Impuls kopplar för nästan alla moment, se Tabell 4, till verkliga exempel eller tillämpningar. För mer än hälften av momenten finns det även beskrivet nyttan eller påverkan som dessa moment har. Impuls nämner därför inte bara

38

6.5 Jämförelse av läroböckerna

De fyra läroböckerna som beskrivits tidigare i detta kapitel tar i stort sett upp precis samma saker. De moment från det centrala innehållet som vanligtvis är bristfälligt förklarat eller saknas helt är nästan övervägande orientering om elektromagnetiskt strålning och ljusets partikelegenskaper, tillämpningar inom medicin och teknik och ideala gaslagen som en modell för att beskriva atmosfärens fysik. Möjliga förklaringar till varför just dessa moment kan skilja sig stort mellan läroböcker diskuteras i Kapitel 8 Diskussion.

Både Heureka! och Orbit har valt att ingående förklara vad som menas med

fotoelektriska effekten för att förklara ljusets partikelegenskaper, Ergo har endast nämnt den fotoelektriska effekten men inte gett en lika rigorös förklaring för vad det är. Impuls tar inte upp ljusets partikelegenskaper mer än indirekt.

Tillämpningarna som läroböckerna tar upp är mestadels medicinska, även om både Heureka! och Orbit nämner några tekniska tillämpningar för joniserande strålning. Röntgen strålning och röntgen kameror är det som nämns mest och mest utförligt i alla fyra läroböckerna, oftast även med den historiska bakgrunden. Andra vanligt

förekommande tillämpningar är andra typer av kameror som används för att studera kroppens inre, och strålbehandling av cancer.

Vad beträffar ideala gaslagen så tas den upp i alla fyra läroböcker, dock saknas kopplingen till atmosfärens fysik i både Orbit och Impuls. Alla läroböcker, förutom Heureka!, har även valt att inte introducera ideala gaslagen när de pratar om väder och klimat utan istället vanligtvis i tidigare kapitel innan tillsammans med värmelära, tryck mm.

I Tabell 5 nedan syns en sammanfattning av analysen av de fyra läroböckerna, där innehållet från Tabell 1-4 har sammanställts för att ge en förenklad överblick. De delar som sticker ut från kategori 1 är t.ex. exemplen för Heureka!, figurerna i Ergo, och experimenten i Orbit.

Att Heureka! har ett betydligt lägre ”poäng” än de andra tre böckerna på exemplen beror på att Heureka! knappt har några räkneexempel i boken. Ergos lägre ”poäng” gällande figurer beror på att de inte lika ofta knyter ihop figurerna till texten, dvs. de hänvisar inte till figurerna i samma utsträckning som de övriga läroböckerna. Som nämnts under analysen av Orbit så har den läroboken väldigt mycket experiment, dessa

39

är oftast väldigt små och skulle kanske inte fungera som en laborationshandledning, men utifrån dem går det vanligtvis att studera just det som de vill att man ska studera.

I kategori 2 där analysen fokuserar på frågorna och uppgifterna i läroböckerna, finns det även skillnader böckerna emellan. Även om skillnaden i antalet uppgifter mellan Heureka! och Impuls är väldigt stort så får de liknande ”poäng” i Tabell 5. Detta beror på att Heureka! har vanligtvis andra typer av uppgifter som kräver mer av eleven, vanligtvis återkopplas till tidigare delar av läroboken, och dessa uppgifter är inte vanligtvis enklare räkneuppgifter, istället ska eleven härleda eller visa samband. Beträffande Impuls så är inte bara mängden av uppgifter avgörande för de högre ”poäng” utan de har även uppgifter som kräver större reflekterande och analyserande förmåga av eleverna. Impuls har även uppgifter på fler av momenten, än majoriteten av de andra läroböckerna, vilket bidrar till högre ”poäng” i Tabell 5. Ergo har, för dessa två avsnitt, inga uppgifter som återknyter till tidigare kapitel i boken, däremot finns det sådana uppgifter i läroboken för andra avsnitt än de två som studien valt att fokusera på.

Verklighetsanknytningarna som sammanfattas i kategori 3 i Tabell 5 är väldigt lika mellan Ergo, Orbit och Impuls. Heureka! särskiljer sig genom att ha endast ungefär hälften så många ”poäng” gällande anknytningar till hur dessa moment används i verkligheten. Detta beror på att Heureka! vanligtvis endast nämner anknytningen, men de förklarar den inte.

Tabell 5: Sammanfattande jämförelse mellan de fyra läroböckerna, Ergo, Orbit, Heureka!, och Impuls.

Analysverktygets kategorisering, kolumn 1, och de sammanlagda ”poäng” som läroböckerna fick i analysen, kolumn 2-5.

Sammanfattning Ergo Orbit Heureka! Impuls

Kategori #1 Definieras 19 22 23 22 Exempel 15 13 8 14 Figur 9 17 16 10 Matematik 1 4 4 3 Experiment 4 12 7 4 Kategori #2 Räkneuppgifter 8 5 11 10 Analyserande/Reflekterande 4 4 4 8 Större förståelse 0 2 6 4 Kategori #3 Verklighetsanknytning 17 20 10 20

Nyttan med fenomenet 11 14 7 17

40

7 Intervjuer

För att komplettera läroboksanalyserna intervjuas även två läroboksförfattare till två utav böckerna. Dessa två författare valdes av logistiska skäl, dvs. de är bosatta och jobbar i Skåne. I detta kapitel redogörs för de frågor som ställdes till läroboksförfattarna och sedan ges en sammanfattning av hur de svarade. Transkriberingen av intervjuerna finns i Bilaga B och C.

7.1 Intervjufrågorna

Syftet med denna studie är att studera hur läroböckerna i fysik förhåller sig till

ämnesplanen och läroplanen. Utifrån detta är det även intressant att få en inblick i hur inflytandet av ämnesplanen och läroplanen påverkar hur dessa läroböcker skrivs och utformas. Utifrån detta ställdes ett antal frågor till läroboksförfattarna. Frågorna har här delats in i fyra grupper. De frågor som är centrala för syftet med denna studie, frågor rörande de kunskaperna och förmågorna eleverna ska ha enligt läroplanen, frågor rörande läroboksförfattarna egna tankar och förhållningssätt, samt kortare frågor rörande arbetet som läroboksförfattarna lagt ner på boken. Frågorna är som följer: Syftet med studien

 Hur stort inflytande har ämnesplanen och det centrala innehållet?

 Hur stort inflytande har det egna intresset och specialområden för lärobokens innehåll?

 Vad anser du är det viktigaste att en lärobok tar upp? Begreppsförklaring alternativt problemförståelse?

 Är tanken att det ska fungera att endast utgå ifrån läroboken för att bedriva undervisningen och ge eleverna den utbildning som de har rätt till?

 Det finns delar i ämnesplanen som inte kanske gör sig så bra i en lärobok hur förhåller/handskas sig du/ni till dessa punkter, så som t.ex. laborativa

41 Läroplanens påverkan på lärobokens innehåll

 Inte bara i ämnesplanen finns det beskrivet kunskaper som eleverna ska kunna efter sin utbildning utan även i läroplanen för gymnasieskolan. Tas de

ämnesövergripande och programövergripande kunskaper upp, är dessa något som ni förhåller er till?

 I läroplanen för gymnasieskolan står det bland annat att elever på både det naturvetenskapliga programmet och teknikprogrammet (dvs. de som läser fysik) även ska ha grundläggande kunskaper så de kan förstå, läsa, skriva och diskutera grundläggande naturvetenskap på engelska respektive använda engelska i en teknisk kontext. Är detta något som ni tänkt på att en lärobok skulle kunna ta upp?

 Läroplanen specificerar även att matematik ska både behandlas som en särart och vara ett hjälpmedel i de andra ämnena, vilket gör det viktigt även i fysiken, tänker ni få in matematikens terminologi även i fysiken och inte endast som ett verktyg?

Läroboksförfattarens egna reflektioner

 Har arbetet med läroboken förändrat din syn på boken (som verktyg i undervisningen)? Hur?

 Har arbetet med läroboken förändrat din roll som lärare? Hur?

 Hur ser du på läroboken i förhållanden till andra läroböcker?

 Hur tänker du dig att läroboken ska användas i undervisningen? Som komplement, fullständigt?

Teknisk information

 Ergo/Orbit är båda böcker som bygger på en tidigare utländsk förlaga, hur stor var omarbetningen?

 Hur mycket tid har du/ni lagt ner på att utveckla läroboken?

 När var den senaste omarbetningen?

Frågorna ställdes inte i denna ordning under intervjun utan istället i en ordning som verkade mer naturligt vid intervjutillfällena, se Bilaga B och C.

42

7.2 Sammanfattning av intervjuerna

Nedan följer en sammanfattning av de två intervjuerna som gjordes inom ramen för denna studie. Sammanfattningen är uppdelad utifrån de fyra grupperna av frågor.

7.2.1 Syftet med studien

De två författarna är eniga om att det centrala innehållet och ämnesplanen är avgörande och styrande när det gäller innehållet i läroboken. Ena läroboksförfattarna säger även att man ”bockar av alla moment som står i kursplanen” (Bilaga C) innan läroboken lämnas in till förlaget. När det istället gäller det egna intresset så har de lite delade meningar, den ena menar först att intresset inte har så stort inflytande emedan den andra måste erkänna att intresset har ett visst inflytande. De två läroboksförfattarna har båda valt att medverka och skriva en lärobok eftersom de själva tyckte att de böcker som tidigare fanns saknade delar, dvs. de har fått med det som de tycker är viktigt vilket kanske inte strikt är deras specialområden men som gör att de tycker att fysiken kan förklaras bättre. ”Det behövs lite connections för att man ska förstå hur saker och ting hänger ihop och eftersom jag anser att fysik är ju ett pussel där bitarna helst ska haka i varandra” (Bilaga C). Båda författarna poängterar att det är inga medvetna val som gör att det kanske finns mera innehåll i läroboken rörande deras specialintressen, utan mera att det faller sig så eftersom de gärna vill att texten ska förklara det så bra som möjligt.

Gällande vad som är viktigaste att en lärobok tar upp, begreppsförklaringar kontra problemförståelse, så är båda författarna eniga. Båda två är viktiga, det är en balansgång och det går inte att välja den ena framför den andra. ”Man kan nog inte säga det ena eller det andra man måste ju förklara de olika begreppen, och det är där svårigheten ligger på många elever”(Bilaga B).

De två författarna är även eniga om att tanken är att det ska gå att endast använda läroboken för att eleverna ska ”klara sig” (Bilaga C). Där klara sig inte syftar på att eleverna endast ska få lägsta godkända betyg utan det betyg som de har förutsättningar för att få.

43

Enighet mellan läroboksförfattarna finns även gällande de delar som kanske inte gör sig lika bra i en lärobok, båda författarna säger att det finns laborativa moment insprängt i läroboken.

7.2.2 Läroplanens påverkan på läroboken

De föregående frågor syftade till största delen på att läroboken skulle ta med alla de kunskaper och förmågor som ämnesplanen och det centrala innehållet innehåller. Dock som nämndes i Kapitel 4, Ämnesplanen och läroplanen, krävs att en lärobok inte endast innehåller det från ämnesplanen utan även det som finns i läroplanen för det

naturvetenskapliga programmet och teknikprogrammet.

Framförallt när det gäller att eleverna ska kunna använda engelska för att diskutera naturvetenskap så är detta något som saknas i läroböckerna. Den ena författarna förklarar detta med att det är ”väldigt svårt och så, tycker jag, skriva lärarna på näsan vilket område ska vi lägga engelsk touch på” (Bilaga C), dvs. författaren vill inte välja ut texter och artiklar som den anser att eleverna ska öva sin engelska på. Istället så pratar båda författarna om vad de gör i sin egen undervisning, bland annat samarbeten med engelska lärarna på skolan och tar med eleverna på föreläsningar på universitetet. Gällande matematiken som ska ingå i fysiken, så menar den ena författaren att det numera, med den nya läroplanen och ämnesplanen för gymnasieskolan, inte längre går att veta vilken matematik eleverna läst. Den andra författarna säger istället att de tar med matematiken, eller specifikt den algebraiska hanteringen av formler.

7.2.3 Läroboksförfattarens egna reflektioner

Bakgrunden till varför dessa två läroboksförfattare valde att tacka ja till att skriva en ny lärobok, var att de båda inte tyckte att det fanns någon bok som var tillräckligt bra eller passade deras undervisning. Därav kan de heller inte säga annat än att den boken som de varit med och skrivit är den som de tycker är bäst. Båda två anser att de fått med det som de tyckte saknades i tidigare böcker och utformat en bok som passar deras undervisning.

44

Båda författarna använder sig av läroboken i undervisningen, men inte enbart. Den ena läroboksförfattaren använder sig av boken för de grundläggande kunskaperna och han försöker själv undervisa det som inte står i boken för att göra undervisningen intressant.

”… det som står i boken kan dom läsa i boken och så försöker jag fill in the gaps sen kan man inte göra så generellt för dom svaga eleverna måste ha en del rakt upp och ner av det som står i boken så att det är ju alltid en balansgång men, men för att få göra fysik roligt så försöker jag snarare i undervisningen ligga strax sidan om eller komplettera det som står i boken, men boken ska ju kunna stå för sig själv, genom att läsa boken från pärm till pärm så ska du ju ha fått allting som du behöver, men det kanske inte rackans roligt alltid” (Bilaga C)

Båda författarna nämner att arbetet med läroboken har gjort dem säkrare på innehållet i fysiken. Den ena läroboksförfattaren nämner att när man måste formulera förklaringarna i en bok som ska kunna stå för sig själv så får man en insikt i hur man bäst formulera detta. Att han genom arbetet med boken har blivit bättre på att se när elever inte förstår och har en större insikt i vad som kan uppfattas av eleverna som svårt.

7.2.4 Teknisk information

De två läroböckerna vars författare som intervjuades bygger båda på utländska förlagor. Men dessa två läroböcker kan nu anses vara helt skilda från de förlagor som de bygger på, detta eftersom det är stora skillnader mellan de utländska läroplanerna och den svenska läroplanen. Den senaste omarbetningen av dessa två läroböcker skedde nu 2011 då läro- och ämnesplanen för gymnasieskolan ändrades, omarbetningar var heller inte så vanliga, vanligtvis endast när läroplaner förändras.

Båda läroboksförfattarna är överens om att de har lagt ner mycket arbete på att slutföra läroboken, troligen mer än vad de vill erkänna, ”det är nog nått av det minst lönsamma jag har gjort i mitt liv” (Bilaga C).

45

8 Diskussion

Fysik är ett starkt avgränsat ämne som vanligtvis undervisas utifrån gemensamma genomgångar (Linde, 2012), detta sammanfaller med att det i större utsträckning undervisas utifrån en lärobok (Skolverket, 2006). Eftersom läroböcker får en legitimerande funktion och lärarna har en tilltro till att dessa följer läro- och

ämnesplanen (Johansson Harrie, 2009), så kan problem uppstå om så inte är fallet. När läroböcker är så flitigt använda och de anses innehålla de moment som är uppsatta utav läro- och ämnesplanen (Skolverket, 2006), övertar de den normerande rollen som annars en läroplan skulle göra. Om lärarna överlämnar ansvaret att tolka läro- och ämnesplanen helt till läroboksförfattaren kommer en mer enhetligt tolkning att undervisas i skolorna och läroböckerna bidrar till en normerande effekt. Men vad är det som säger att denna tolkning är den som är korrekt, eller att denna tolkning passar lärarens

undervisningssätt.