Översiktligt om resultatet från den i uppsatsen ställda frågan: Det kan tolkas som att det i årskurs 6 finns en klass med fler elever kring betygen E och D (”godkänt och något bättre), och en klass med jämn fördelning kring E-D men relativt många C (”godkänt till bra”). I årskurs 7 finns en klass med fler D än E och en annan där det är tvärtom. Det fanns endast en klass i årskurs 9; där fanns en övervikt av betyget E men fler C än i årskurs 7. Här återfanns inte någon trend av att elever i årskurs 9 fick högre betyg; detta kanske är orimligt?
Alla elever sågs besitta en viss förmåga att föreställa sig vad våra vanor kan medföra i miljöpåverkan och miljöproblem. Elever i årskurs 9 kunde skriva mer uttrycksfullt och fakta- och begreppsmässigt korrekt, men det var dock inte så att de alltid hittade fler exempel och faktorer än de i årskurs 6.
Det fanns också exempel på fler längre resonemangskedjor för elever i årskurs 9 även i svaren på denna diagnostiska fråga. Där de yngre eleverna tog upp något om utsläpp av växthusgaser i samband med transporter mellan fabriker eller butiker och hem, kunde elever i klass 9 föra längre resonemang kring både ökade koldioxidutsläpp vid energialstring för att producera varor, att kyla dem, att köra hem dem och att värma dem, dessutom hur olika val av hem-el också påverkar utsläppen.
Dessutom kunde arbetsmiljö-, politiska och ekonomiska resonemang komma fram i högre grad.
Relativt många i årskurs 6 hade skrivit om det första alternativet, alltså datorer. Det behandlades gärna antingen från tillverknings- eller användningsperspektiv, inte alltid båda, vilket hade angivits i frågan.
Vissa föreställningar, som också framförs i Leeds National Curriculum Science Support Project (1992) och Ozsoy (2012), återkommer hos flera årskurser, till exempel att fabriker är de enheter som står för mycket eller mest luftföroreningar och andra utsläpp. I övrigt nämns ofta transporter som luftföroreningskällor. Det kan finnas dåliga exempel på fabriker och transportrelaterade utsläpp globalt, men faktum är att det i dag också finns många utsläpp som i stället beror på kolkraft eller annan kol-, avfalls- eller vedförbränning (WHO 2014). Dessutom återkommer missuppfattningen med freoner i fallet växthuseffekten eller till exempel metangas som påstås påverka ozonlagret. Ibland är det osäkert om någonting skall tolkas som missuppfattning eller om det är något som utelämnas på grund av brådska: Till
Det saknas andra jämförelsegrupper eller –resultat, men för diagnostiska frågor går det att ta resultatet av några liknande resonemang i tidigare nationella prov. Det finns
data för det nationella provet i kemi i årskurs 9 vt 2013 (Skolverket 2014), och där framkom följande: Det finns liksom för min aktuella niondeklass flest elever med betyget E. I övrigt som tidigare, den diagnostiska frågan i uppsatsen var svår att betygsätta med A & B och det förskjuter resultaten mot medelbetyg.
För det nationella provet i årskurs 9: Av frågorna är det i synnerhet fråga 3,5,6,7 och 9 som belyser kemin i naturen & samhället, vilket också är PBL-uppgiftens mål.
Uppgift 1,2,4,8 och 10-12 behandlar grundläggande kemi, kemin och världsbilden eller kemins metoder och arbetssätt. Man skulle kunna säga att hälften av det nationella provet behandlar det som jag har försökt täcka med PBL-uppgiften och den diagnostiska frågan. Detta kan ses som positivt, att sammanhang och helheter inom flera moment vävs samman. Dock fanns det ej tillgång till mer specifika resultat och bedömningar för det nationella provet, som tillät mer jämförelser.
Det finns en innehållsmatris i bedömningsanvisningarna som kunde ha varit användbar även för PBL-uppgifter. Denna innehåller kursplanens moment. Till en ny undersökning skulle denna gruppering av moment och underliggande begrepp kunna prövas. PBL-frågan och stödet kan då behöva modifieras för bättre anpassning.
En jämförelse mellan enskilda elevers redovisningar och deras resultat efter den diagnostiska frågan kan vara möjlig att göra, men det blir svårt att avgöra huruvida redovisningstexten är framtagen helt på egen hand eller inte – således en confounding factor.
8 SLUTSATSER
Uppgiften var stor och det tog tid för grupperna att förstå lydelsen och att få fart på kunskapsinhämtningen. Det vore bättre med en mer begränsad uppgift som kan ha stolpar/stödord och där den kräver egna praktiska undersökningar så den blir mer lik en riktig PBL-uppgift. Grupperna följde i aktuell undersökning 6 i stället för 7 steg, men de ursprungliga 7 stegen blir särskilt viktiga om uppgiften är praktisk/undersökande, varför dessa borde provas. Redovisningarna skiljde sig i en del fall vad gäller innehåll och utveckling av resonemang, till exempel mer personliga ämnen och färre och kortare orsaksresonemang hos de yngre och mer inslag av globala och längre resonemang hos de äldre eleverna. Ett fåtal referenser visar att denna skillnad med avseende på ålder kan finnas. De begrepp som eleverna funnit täckte till omkring 67% av begreppen i kursplanen, detta liknar siffror från andra studier. Resultaten av kunskapskontrollen skiljde sig inte markant åt mellan årskurserna – frågorna var allmänna och de äldre eleverna hade bättre bakgrundskunskaper och kunde skriva längre resonemang, men betygsfördelningarna var ganska likartade. Det var nära 50% samstämmighet mellan elevernas betyg för redovisningen och för kunskapskontrollen och i nära 97% av fallen var betygen antingen samma eller skiljde sig ett steg – sambandet liknar tidigare studiers. Det gick däremot ej att utläsa ett förväntat samband mellan hur många begrepp som redovisats och vilket medelbetyg gruppen skulle få för kunskapskontrollen.
9 REFERENSLISTA
Aaron S, Crocket J, Morrish D, Basualdo C, Kovithavongs T, Mielke B, et al.
(1998). Assessment of exam performance after change to problem-based learning: Differential effects by question type. Teaching and Learning in Medicine, 10(2). 86–91.
Alanko L, Isaksson, L (1999). Problembaserat lärande i praktiken : för gymnasieskolan. Stockholm: Liber.
Azer, S.A. (2009). Problem-based learning in the fifth, sixth and seventh grades:
Assessment of students’ perceptions. Teaching and Teacher Education 25:
1033–42.
Barrows HS (1986). A taxonomy of problem-based learning methods. Medical Education, 20: 481–486.
Barrows, HS (1996). Problem-Based Learning in Medicine and Beyond: A Brief Overview. New directions for teaching and learning, no 68, Winter.
Boss, S. (2013) PBL for 21st Century Success: Teaching Critical Thinking, Collaboration, Communication, and Creativity. Novato, CA, USA: Buck Institute for Education (BIE).
Carlgren, I (Red) (1999). Miljöer för lärande. Lund: Studentlitteratur AB.
Carlsson H (2005) Problembaserat lärande i de tidiga skolåren (Problem Based Learning in the Early School Years). (Kandidatuppsats) Malmö: Malmö högskola. Lärarutbildningen, Individ och samhälle. Tillgänglig:
http://dspace.mah.se/handle/2043/3445
Cerezo, N. 2004. Problem-based learning in the middle school: A research case study of the perceptions of at-risk females. Research in Middle Level Education 27, 1–12.
Dolmans DHJM, Schmidt HG, Gijselaers WH (1995). The relationship between student generated learning issues and self-study in problem-based learning.
Instructional Science 22, 251-267.
Egidius H (1999). PBL och casemetodik. Hur man gör och varför. Lund:
Studentlitteratur AB.
Ellis R, Gabriel T (2010).Context-based learning for beginners: CBL and non-traditional students. Research in post-compulsory education 15(2), 129-140.
Eriksson, A (2007). En jämförelse av ett kommunalt gymnasium och ett frigymnasiums sätt att bedriva undervisning. En fallstudie. (C-uppsats) Falun:
Högskolan i Dalarna, Institutionen för hälsa och samhälle. Tillgänglig:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:du-2793
Fyrenius A,Silén C (Red.) (2003). Utgångspunkter för basgruppsarbete i PBL. CUL-rapport nr 7. Linköping: Linköpings universitet, Centrum för undervisning och lärande. Neddladdningsbart: http://www.liu.se/didacticum/filarkiv-cul/1.94086/CULrapportnr72003.pdf
Gijbels D, Dochy F, Van den Bossche P and Segers M (2005). Effects of Problem-Based Learning: A Meta-Analysis from the Angle of Assessment. Review of Educational Research, 75(1), 27-61.
Gutiérrez-Pérez J, Pirrami F (2011). Water as Focus of Problem-Based Learning: An Integrated Curricular Program for Environmental Education in Secondary School. US-China Education Review A 2, 270-280.
Hensvold, I. (2006) Elevaktiva arbetsmodeller och lärande i grundskolan: En kun-skapsöversikt, Forskning i fokus, Nr 30, Stockholm: Myndigheten för skolut-veckling.
Hmelo-Silver CE (2013). Creating a learning space in Problem-Based Learning.
Interdisciplinary Journal Of Problem-Based Learning 7(1) 24-39.
Jerzembek G, Murphy S (2013). A narrative review of problem-based learning with school aged children: implementation and outcomes. Educational Review 65(2), 206–218.
Kindenberg, B (2011). I väntan på expertläraren. (Blogginlägg, 2011-01-17) http://www.lararlistan.se/?p=147
Kolodner JL , Camp PJ , Crismond D, Fasse B, Gray J , Holbrook J , Puntambekar S, Ryan M (2003). Problem-Based Learning Meets Case-Based Reasoning in the Middle-School Science Classroom: Putting Learning by Design(tm) Into Practice, Journal of the Learning Sciences, 12(4), 495-547.
Leeds National Curriculum Science Support Project (1992). Children’s ideas about
ecosystems (Research summary). Tillgänglig:
http://www.learner.org/courses/essential/life/support/pdf/2_Ecosystems.pdf Ozsoy, S. (2012). Investigating Elementary School Students' Perceptions about
Environment through Their Drawings. Educational Sciences: Theory And Practice, 12(2), 1132-1139.
Petersson G (2012). Miljö i Sverige under 50 år - Giftfri miljö, Biologisk mångfald, Kost för hälsa och mediala miljöhistoriska toppar. En kort miljöhistoria skriven i januari 2012 för Cancer- och Allergifonden. Tillgänglig:
http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/local_153696.pdf
Problembaserat lärande (PBL). Linköpings Universitet, Psykologprogrammet.
Nedladdningsbart:
http://www.liu.se/utbildning/program/psykolog/student/viktiga-dokument/filarkiv/1.35634/PBL.pdf
Problembearbetningsprocessen. (2006). Linköping: Psykologprogrammet,
Linköpings universitet. Nedladdningsbart:
http://www.liu.se/utbildning/program/psykolog/student/viktiga-dokument/filarkiv/1.220293/PBL-snurran.pdf
Silén C, Hård af Segerstad H (2001). Texter om PBL – teori, praktik, reflektioner.
CUL-rapporter Nr 1. Linköping: Linköpings universitet, Centrum för
undervisning och lärande (CUL). Tillgänglig:
http://www.liu.se/didacticum/filarkiv-cul/1.94095/CULrapportnr12001.pdf Simons KD, Klein JD (2007). The impact of scaffolding and student achievement
levels in a problem-based learning environment. Instructional Science 35, 41–
72.
Sjöström J (2012). Barn och kemi – vad säger den kemididaktiska forskningen? I:
Ideland M, Malmberg C. Naturvetenskap och yngre barn : om att forskningsanknyta utbildning för förskollärare och grundlärare. Rapporter om utbildning:2. Fakulteten för lärande och samhälle, Malmö högskola. pp 35-53.
Skolinspektionen (2013). Kunskapsöversikt: Arbetsformer i gymnasieskolan.
Tillgänglig:
http://www.skolinspektionen.se/Documents/publikationssok/granskningsrappor
ter/flygande-inspektioner/2013/arbetsformer/arbetsformer-i-gymnasieskolan.pdf
Skolpedagogen (anonym) (2012). Den förmedlande läraren – en 400-årig överlevare.
(Blogginlägg.) http://skolpedagogensblogg.blogspot.se/2012/11/den-formedlande-lararen-en-400-arig.html
Skolverket (2011). 3.11 Kemi. I: Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet 2011. pp 144-158.
Skolverket (2013). Nationella prov i Naturorienterande ämnen i årskurs 6.
Nedladdningsbara prov i Kemi givna 2013: http://npno6.se/page/2013-ars-prov.php
Skolverket (2014). Ämnesproven i grundskolans årskurs 9 och specialskolans årskurs 10. Biologi, fysik och kemi Årskurs 9 Vårterminen 2013. Mattias Abrahamsson, Pia Almarlind, Göran Bergqvist och Christer Lundgren. Umeå universitet, institutionen för tillämpad utbildningsvetenskap
Skolverket. Nationella prov i Kemi i årskurs 9: återfinns på: ”Nationella ämnesprov i biologi, fysik och kemi - Tidigare givna prov”: Tillgängligt:
http://www.edusci.umu.se/np/nap/tidigare-givna-prov/
Sungur S, Tekkaya C (2006). Effects of problem-based learning and traditional instruction on self-regulated learning. The Journal of Educational Research 99, 307–18.
Vetenskapsrådet. (2002). Forskningsetiska principer i
humanistisk-samhällsvetenskaplig forskning. Tillgänglig:
http://www.codex.vr.se/texts/HSFR.pdf
Wallace B, Cave D, Berry D (2009). Teaching problem-solving and thinking skills through science : exciting cross-curricular challenges for foundation phase and key stages one and two. Abingdon, Oxon ; New York, NY : Routledge.
Wang, M., Poole M, Harris B, Wangemann P (2001). Promoting online collaborative learning experiences for teenagers. Educational Media International 38, 203–
15.
Wood, DF (2003). ABC of learning and teaching in medicine problem based learning. British Medical Journal, 326, 328-330.
World Health Organization (WHO) (2014). Ambient (outdoor) air quality and health (Fact sheet N°313; Updated May 2014). Tillgänglig:
http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs313/en/
Yew EHJ, Schmidt HG (2012). What students learn in problem-based learning: a process analysis. Instructional Science 40, 371–395.
Zumbach, J., Kumpf D, Koch S (2004). Using multimedia to enhance problem-based learning in elementary school. Information Technology in Childhood Education Annual, 25–37.
Bilaga 1: Begrepp
Grupp Fotosyntesen Cellandning – ämnesomsättning Sinnena Träning Pubertetsutveckling och Fortplantning Vattnets, kvävets, syrets och koletskretslopp Bildning och användning av fossila bränslen Energianvändning Vattenanvändning Icke förnyelsebar energiproduktion Förnyelsebara bränslen, förnyelsebar energiproduktion Växthuseffekten Övergödning Försurning Avskogning Utarmning av ekosystem, utrotning Utarmning av naturresurser Erosion Avfall, återvinning Förgiftning Produktion och förbrukning
Åk6:1 x x x
Åk6:2 x x x x x x x x
Åk6:3 x x x x x x x
Åk6:4 x x x x x x x x x
Åk6:5 x x x x
Åk6:6 x x x x x x x
Åk6:7 x x x x
Åk6:8 x x x x x x x x x x x x
Åk7:1 x x x x x x x x x
Åk7:2 x x x x x x x
Åk7:3 x x x x x x x x x
Åk7:4 x x x x x x x
Åk7:5 x x x x x x x x
Åk7:6 x x x x x x x x x
Åk7:7 x x x x x x x
Åk7:8 x x x x x x x
Åk9:1 x x x
Åk9:2 x x x x x x x x x x x x
Åk9:3 x x x x x x x
Åk9:4 x x x x x x x x
Bilaga 2: Uppgift samt uppgiftsmål
Uppgift för åk 6, 7, 9
Hur fungerar en människa och hur är människan med i kretsloppet? Berätta om vad människan behöver, använder och gör av med.
Kommentar (visades ej för eleverna):
”Behöver” är tänkt att tolkas i ett kretsloppsperspektiv eller ”organismperspektiv”, dvs vad människan måste ha för att överleva. Tanken är att ta fram viktiga näringsämnen i föda, samt vatten och syre. Själva livsmedelsproduktionen kan omtalas här, eller under ”använder”-stycket. Behov av aktivitet/motion eller förströelse måste inte tas upp, såvida det inte går att koppla detta till påverkan på miljön/kretslopp. Musik och kultur är också viktigt för människan, men målet i denna uppgift skall vara kretsloppet, varför detta område inte måste finnas med i redogörelsen.
Behovet av värme och energi för att överleva skulle kunna passa in på endera av de första två orden.
”Använder” åsyftar saker, maskiner, material med mera, sådant som människan utnyttjar för sitt liv men som inte tillhör det riktigt livsviktiga som ovan. Här går det att få in vilka naturresurser som används, dvs olja och kol, trä och andra växtprodukter, mineraler etc. Energianvändning kan finnas här eller under
”behöver”, kanske båda, beroende på hur man ser på behoven.
”Gör av med” åsyftar avfall och återvinning: Vad människan som organism ger ifrån sig på grund av ämnesomsättning men också på grund av alla resurser och materiel som används, till exempel avfall som skapas från förbränning samt olika sorters konsumtion. Återvinning skall belysas, till exempel att vatten renas och återförs till naturen samt att batterier, plaster, papper med mera samlas in och blir nya material.
Mål för själva uppgiften i årskurserna:
Utförandemål:
Att kunna utföra en öppen beskrivande uppgift i en grupp (tolka, samla fakta, diskutera, strukturera, skriva och presentera för sin klass, inklusive argumentation under presentationen)
Kunskapsmål:
Att kunna beskriva översiktligt hur människan fungerar, som individ och i samspel med djur och natur
*Människans liv inklusive kretsloppet med olika organismer, till exempel djur, och med växter som tar upp koldioxid och i stället producerar för oss nödvändigt syre.
Människans liv innebär i sig också produktion av biomassa som återgår vid livets slut.
*Under denna punkt kan också föda/livmedel, vatten som livsmedel och därmed förknippad resursanvändning tas upp.
Att kunna beskriva något om människans användning av naturresurser:
*energi (förbränning, elektricitetsgenerering via förbränning, vattenkraft, solenergi, biogas etc). Förbrukning för transporter, uppvärmning av lokaler etc, drift av olika maskiner och system)
*materia i form av grundämnen och särskilda material, till exempel metalliska material, trä och plast (från olja), olika kolväten från olja, vatten för andra ändamål än livsmedel, tyger (växt- eller djurbaserat eller syntetiskt)
Att kunna beskriva något om människans skapande och hantering av avfallsprodukter
*Människans egna utsöndringar i form av gaser och avföring
*Människans utsläpp av förbränningsgaser från fordon, uppvärmning mm
*Människans avfallsproduktion via naturresurser och material som återvinns resp ej återvinns
*Människans hantering och rening av viktiga tillgångar som luft och vatten
Bilaga 3 : Elevernas begrepp jämfört med kursmålens
(Grön färg indikerar överensstämmelse mellan listorna.)
Elevernas aspekter, sammanlagt Kursmålens aspekter
Avfall, återvinning Avfall, återvinning
Avskogning
Bildning och användning av fossila bränslen Energiproduktion
Cellandning – ämnesomsättning Cellandning - ämnesomsättning
Djurhållning
Energianvändning Energianvändning
Erosion
Fotosyntesen Fotosyntesen
Förgiftning
Förnyelsebara bränslen, förnyelsebar energiproduktion Energiproduktion Försurning
Icke förnyelsebar energiproduktion Energiproduktion
Produktion och förbrukning
Odling
Växthuseffekten Luftföroreningar
Pubertetsutveckling och Fortplantning Sinnena
Träning
Utarmning av ekosystem, utrotning
Utarmning av naturresurser Naturresurser – uttag för tillverkning etc
Vattenanvändning Vattenanvändning
Vattnets, kvävets, syrets och kolets kretslopp
Övergödning
Luftrening Vattenrening
Bilaga 4: Diagnostisk fråga
Hur påverkas miljön av detta? Skriv om en av punkterna a-d.
Resonera över effekter både från de naturresurser som tagits för att skapa/producera saker/material samt mat och energi.
Du behöver inte ange siffror men ge exempel på vad varje punkt ger för belastning/påverkan på miljön. Motivera/förklara vad du menar!!
Svarsmall, exempel
c Dricka
Bilaga 5: Brev till målsmän
Hej!
Jag heter Christina och går på lärarutbildningen vid Linnéuniversitetet. En del av min lärarpraktik gör jag nu på Funkaboskolan. Förutom att hålla vanliga lektioner, skall jag också lämna ut en uppgift till eleverna som de skall göra i grupper och efter deras redovisning utvärderar jag och sammanställer resultaten som en del av mitt
examensarbete. Målet är att se om en större och friare uppgift i grupp kan främja elevernas inlärning och helhetsuppfattning inom naturvetenskap. De data som skall samlas in handlar om kemi- och ekologikunskaper och varje elevs svar skall kodas så att deras namn ej framgår utan de behandlas anonymt och används endast för
examensarbetet.
För att jag ska kunna planera och genomföra mitt examensarbete ber jag Er att så snart som möjligt lämna samtycke till att Ert barn får delta i min studie. Ni gör detta genom att skriva under nedan och skicka tillbaka det med ert barn till skolan. Om ni inte vill att Ert barn deltar i min studie är det viktigt att ni hör av er snarast per mail eller telefon och senast 24 oktober.
Med vänlig hälsning Christina Hansson
Kontakt: ch222mr@student.lnu.se Telefon: 070-5684224
Jag/vi har som målsman/målsmän informerats om studien och tagit del av bifogad skriftlig information. Jag/vi är medvetna om att barnens deltagande är frivilligt och att mitt barn när som helst och utan närmare förklaring kan avbryta sitt deltagande.
[ ] Ja, jag lämnar härmed mitt samtycke till att mitt barn får delta i ovanstående undersökning.
Datum: ………..
Målsmans/målsmäns underskrift: ………
………..