ER I UNDERVISNINGSFÖRLOPPET
SOM HELHET
För att besvara den första forskningsfrågan om vilka allmändidak- tiska och ämnesdidaktiska strategier kemiläraren i den analyserade praktiken använder i undervisningsförloppet som helhet, utnyttjas dels på övergripande nivå studiens sociokulturella teoriperspektiv, dels de analysredskap som redogjorts för i kapitel 2. De allmändi- daktiska analysredskapen är drivkraft och samspel. De som an- vänds för den ämnesdidaktiska analysen i undervisningsförloppet som helhet är Johnstones triangel med kemididaktikens tre dimen- sioner samt den fjärde dimensionen. De analysredskap som an- vänds i den språkdidaktiska analysen i undervisningsförloppet som helhet är vetenskapliga respektive vardagliga begrepp; språkliga domäner; kunskapsaspekter, andraspråksutveckling, literacy, språkhandling. I begreppet strategi ligger betydelsen att ett val görs och detsamma gäller begreppet didaktik. Av den anledningen kan analysredskapen som exempelvis vetenskapliga och vardagliga be- grepp och kunskapsaspekter ses som strategier: läraren väljer att använda vetenskapliga begrepp och att fokusera den formella aspekten av kemiämnet. Det är valet av ett vetenskapligt språk och en formell aspekt av ämnet som utgör strategin. Analysen fokuse- rar två aspekter av lärarens strategier: kemiämnet och kemiämnets språkliga dimension. Genom den övergripande bild som analysen resulterar i redovisar jag vad läraren gör, vilka aktiviteter som ut- gör undervisningen och hur undervisningen går till.
Lärarens allmändidaktiska strategier
Lärarens allmändidaktiska strategi i undervisningsförloppet ut- märks av struktur, tempo och engagemang, särdrag vilka kan ses som en realisering av Illeris begrepp drivkraft och samspel (Illeris 2007). En tydlig lektionsstruktur följs vid varje undervisningstillfäl- le: dagens agenda, läxuppgifter och de ämnesrelaterade kursmål som dagens aktiviteter är kopplade till finns på whiteboarden. Inga mål är språkligt definierade, och med det menar jag att inget sägs om hur ämnesmålen ska eller kan uttryckas och formuleras. Efter korta proceduraktiviteter följer en starter som vanligtvis är ingång- en till lektionens ämne; lektionens huvudaktivitet(er) genomförs; lektionen avslutas med en sammanfattning och återknytning till agendan med lektionsaktiviteter och kursmål på whiteboarden1
. Dagens lektionsaktiviteter utgörs vanligtvis av en demonstration av ett experiment följt av ett teoretiskt resonemang då kemiska äm- nesbeteckningar, formler och samband används. Andra framträ- dande element i undervisningsförloppet är utnyttjande av white- boarden och den interaktiva tavlan för tankekartor; beräkningar, figurer, teckningar, symboler, tal, enheter, kemiska beteckningar, kemiska reaktionsformler, kemiska samband. Begreppen samspel och drivkraft kommenteras och exemplifieras mer utförligt längre fram i texten där de har relevans i redovisningen av den språkdi- daktiska analysen. Att detta val gjorts har sin grund i att från ett sociokulturellt teoriperspektiv ses språket som ett medierande red- skap i en social praktik, det vill säga att det analyseras då det är i spel.
Följande utdrag anser jag är representativt för det empiriska ma- terialet som helhet och då menar jag att det som förekommer i ex- emplet förekommer på samma eller liknande sätt på flera eller många andra ställen i materialet. Utdraget avser att visa lektions- struktur och lektionsaktiviteter, samspel mellan lärare och elever samt yttranden i helklassamtalet. Att ett så långt utsnitt ges plats i texten är för att redan i resultatdelens inledning för läsaren etable- ra en bild av den analyserade praktiken som kan ligga till grund för den fortsatta läsningen. Hakparenteser med punkter emellan […] anger hopp i det återgivna förloppet.
1
Lektion 10 som här i valda delar återges i transkriberad form in- leds genom att föregående veckas inlämningsuppgift – en tabell från laborationsuppgiften – delas ut medan eleverna kommer på plats. Smartboarden är igång på ena kortsidan i salen med lärobo- kens webbsida. Mitt på tavlan står den reaktionsformel som ska balanseras, och i tavlans vänsterkant är följande informationsbitar listade under varandra: dagens datum, förhållandet mellan atomer (joner) i kemiska föreningar, 5.18, empirisk formel, 5.22, samman- fatta, läxa med datum. Längst till höger på tavlan står ”Mål: Be- räkna den kemiska formeln för en kemisk förening”.
L: Jag tänkte vi skulle börja med tidningsartikeln. [artikeln finns på OH framför elevgruppen. Minst 63 gruvarbetare döda vid brand i kolgruva i Ukraina. Läraren läser artikeln då texten inte syns tillräckligt bra för alla i salen.]
Kolgruvor Lite då och då händer sånt. Det finns en gas Vilken?
E: Etan? E: Väte? E: Metan.
L: Ja, i vanligt tal kallas den ? E: Biobränsle.
L: Ja, den ingår i biobränsle. E: Naturgas.
L: Eon distribuerar sådan gas. Det är samma gas som explode- rade i [stadsdelen] förra veckan. Det blir en otrolig kraft och otroliga explosioner
Balansera den formeln vad som händer vid en sådan explosion. [På tavlan står det ”Förbränning av metan”
CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) ]
[…]
L: Då sätter ni igång med formeln. Förbränning av metan. [Eleverna jobbar med uppgiften under några minuter.] L: Hussein?
Hussein: Ja.
L: Vad blir det alltid när man förbränner kolväten?
[…]
L: Varför har jag gjort detta jättejobbiga? Ett till två, ett till två, ett till två. Sedan ökade jag på antalet molekyler, men varför precis så här många molekyler?
E: ?
L: En mol C-H-fyra reagerar med två mol O-två och bildar en mol C-O-två och två mol H-två-O.
Det är det vi ska jobba med. [L har skrivit på tavlan det hon just sagt och ringar nu in det i rött: 1 mol CH4 reagerar med 2
mol O2 och bildar 1 mol CO2 och 2 mol H2O]
L: Så. Det här . Vad måste man känna till om ett ämne för att beräkna antal mol? Det här måste ni kunna. Det har vi gjort så mycket nu.
Ni såg colaburken igår, 13,5g. Det handlar om att tillverka produkter och hur mycket av varje ämne . Väga upp, blanda, värma, blanda, tillverka. Det är därför vi måste kunna det här. […]
L: Förhållandet fyra till ett, ett till fyra. Läxan handlade om det- ta: Förhållandet mellan två ämnen. Då vet jag också den kemis- ka formeln. Zeid?
Zeid: ett mol och fyra mol
[på tavlan står: Metan C = 1 CO2 C = 1]
H 4 O 2 […]
L: Jag brukar göra en laboration om förhållandet svavel kop- par, men det går inte för dragskåpen fungerar inte för det. […]
L: Nu tänkte jag för att belysa hur man går till väga Jag måste också gå igenom Men först 5.18. Ett experiment vi tyvärr inte kan göra. Mustafa, du läser uppgiften i boken. [Läraren och gruppen gör uppgiften gemensamt.]
[…]
[På tavlan står Empirisk formel]
E: Molekylformel. Hur många molekyler vi får? L: Vi tar ett exempel. En organisk förening. E: Organisk?
Vad är då en empirisk formel?
Förhållandet är ett till två till ett. Det enklaste sättet jag kan skriva samma förhållande mellan de olika ämnena.
[På tavlan skriver L samtidigt som hon säger: ”En empirisk formel anger det enklaste förhållandet mellan atomerna.” L: Organiska formler innehåller kol, väte eller syre. Olika äm- nen har samma empiriska formel men olika molekylformel. […]
Låt mig säga: I morgon är det vanlig lektion. I läxa har ni att repetera kapitel fem och räkna 5.22.
Har vi nått målet idag? (lektion 10)
Den inledande beskrivningen som exemplifierats genom excerptet kan, från ett lärarperspektiv, sammanfattas som ett förlopp: lära- ren inleder med proceduraktiviteterna; initierar, strukturerar, fyller ut och avslutar lärandeaktiviteterna samt avslutar hela lektionen. Detta är den situerade sociala praktiken i vilken ett ämnesinnehåll medieras språkligt: sammanvävt med lektionsaktiviteterna förs ett samtal mellan läraren och eleverna. Lärarens strategier i samtalet – språket i spel – utgör fokus för analysen, men för att skapa en ram och ett sammanhang för en närmare granskning av samtalet kom- mer undervisningen först att analyseras kemididaktiskt.
Lärarens kemididaktiska strategier
I undervisningsförloppet varvar den här kemiläraren fortlöpande tre kategorier moment: 1) demonstrerar experiment; 2) presenterar, utvecklar, förklarar och exemplifierar ämnesbegrepp; 3) gör be- räkningar och balanserar kemiska reaktionsformler. I kemididak- tiska termer är detta kemiämnets tre dimensioner: 1) makro, 2) mikro och 3) representation, och analysmodellen har etablerats som Johnstones triangel1. Denna trehörning har sedermera vidare- utvecklats av Mahaffy och fått en fjärde dimension, vilken repre- senterar en humanistisk/samhällelig dimension i kemiundervisning-
1
Johnstones triangel introducerades i kapitel 2 ”På makronivå smakar en syra surt och är frätande. På mikronivå har syror det gemensamt att de avger vätejoner (protoner). Detta kan representeras med en kemisk reaktionsformel och ett pH-värde kan beräknas”.
en1
. Min analys av det empiriska materialet frambringar enligt Mahaffys modell ett kemiämne, som till stora delar saknar denna fjärde dimension, den humanistiska (Mahaffy 2004). Mahaffy hävdar att just den fjärde dimensionen kan stärka kemiämnet, då den ”kan hjälpa oss integrera innehåll och kontext, i stället för att betona den ena på bekostnad av den andra” (Mahaffy 2004:232)2. Enligt Sjöström betyder den fjärde dimensionen, att de formella och pragmatiska perspektiven balanseras med en ämneskritisk hållning och en starkare samhällelig förankring (Sjöström 2009). Ett annat närliggande sätt att begreppsliggöra en undervisnings- praktik som den i min undersökning är hämtat från matematikdi- daktiken: att urskilja olika kunskapsaspekter. Den undersökta un- dervisningen kan sägas representera kemins formella och i viss mån pragmatiska kunskapsaspekter, medan den metakognitiva och kri- tiska aspekten saknas (Skovsmose 1990). Uppdelningen av kun- skap i tre aspekter särskiljer ämnets innehåll för att synliggöra vil- ken typ av kemiämne läraren prioriterar. Formell kemi, enligt Skovsmose, handlar om grundläggande teoretisk kunskap kring centrala begrepp, medan den pragmatiska aspekten kan sägas röra dess tillämpning.
Sammanfattningsvis framträder en traditionell kemiundervis- ningspraktik. Traditionell ska här förstås dels i betydelsen enligt kemididaktikens tre dimensioner, dels i betydelsen väl etablerad, förankrad i bred acceptans och hävdvunnen. För elever med svens- ka som andraspråk, särskilt för dem med kort tid i Sverige, torde dessa villkor bidra till gynnsamma förutsättningar för lärande3. Bilden av undervisningsstrategierna måste emellertid kompletteras genom analys av lärarens språkdidaktiska strategier i kemiunder- visningen, vilket är ämnet för nästa avsnitt.
1
I ”tetrahedral chemistry education” utgörs det fjärde hörnet eller planet av ”the human element” (Mahaffy 2004). Sjöström översätter ordet ”human” med humanistisk i artikeln ”Den humanistiska kemiläraren” (2009). Efter min läsning av Mahaffy och Sjöström har jag valt att lägga till ordet samhällelig.
2
Min översättning från engelskan av ”may help us integrate content and context, instead of empha- sizing one at the expense of the other”.
3
Dessa drag återfinns i flera didaktiska modeller och förhållningssätt som utarbetats i undervis- ningskontexter med andraspråkselever, exempelvis Hajer 2010; SIOP-modellen, Sydneyskolans gen- repedagogik, Gibbons 2006; ”a visible curriculum” Macken-Horarik 2002:17.
Lärarens språkdidaktiska strategier
Den här lärarens kemiundervisning är i hög grad språkligt medie- rad, och från ett sociokulturellt perspektiv är språk kontextuellt bestämt: språkanvändaren väljer språk för att skapa eller bestäm- ma kontext och utifrån kontext. Med andra ord både påverkar språkanvändaren den sociala situeringen och påverkas av densam- ma. Den sociala praktiken, i det här fallet kemiundervisningen, äger rum i ett socialt sammanhang vars betydelse för och påverkan på den sociala praktiken uppmärksammas. Undervisningen är inte en uppspelning av ett in i detalj fastställt manus, utan vad som sägs improviseras i så måtto att ett yttrande bygger på och beaktar fö- regående yttrande samtidigt som yttrandet söker ett mottagande, vilket kan sägas vara en form av det bakhtinskinspirerade begrep- pet adressivitet (Ullström 2002:19). Något annat skulle kunna ge upphov till ett mycket märkligt och osammanhängande menings- utbyte.
Vardagliga och vetenskapliga begrepp
I min text använder jag beteckningarna vardagliga och vetenskap- liga begrepp, vilka språkligt sett representerar ytterligheter, och förflyttningar däremellan sker som utmed en glidande skala1. Ett språkbruk som betecknas som vetenskapligt är i hög grad ämnes- specifikt, även om det finns språkliga drag som återfinns inom många ämnen. Exempel på sådana drag inom naturvetenskapen är informationstäthet och kausalitetsförhållanden. Kemins ämnesbe- teckningar och formler är, med det här sättet att begreppsliggöra språk, exempel på teknisk och specialiserad terminologi, alltså ty- piskt vetenskapligt språk. En anledning att inte tala om ett separat kemispråk bestående av ämnesbeteckningar, formler och symboler så som väsensskilt från vanligt språk är att dessa beteckningar, formler och symboler används som alla andra ord används, det vill säga de kan formuleras språkligt, antingen i tal eller skrift2. For-
1
Vetenskapligt språk är i min text detsamma som ämnesspråk och skolämnesrelaterat språk, då des- sa termer används för att avgränsa en språkvariant med just de särdrag som utmärker vetenskapligt språk. Vardagligt respektive vetenskapligt språk härrört från Vygotskijs teori om ”everyday con- cepts” och ”scientific concepts”. Begreppen har introducerats i redogörelsen för studiens teoretiska utgångspunkt, kapitel 2.
2
Verbalspråk används ibland för att signalera det som antas vara vanligt språk i motsats till andra symbol- och teckensystem, till exempel kroppsrörelse, gester, mimik, bilder, färger, symboler, figurer. Verbalspråk används bland annat av Liberg (2002).
meln C = n/V utläses c är lika med n genom v eller koncentrationen är lika med substansmängden genom volymen. 2 mol NaOH ↔ 1 mol H2SO4 utläses två mol natriumhydroxid är ekvivalent med en
mol svavelsyra. Ämnesbeteckningarna, formlerna och symbolerna är starkt koncentrerade uttryckssätt som kräver specialiserade äm- neskunskaper för att förstås och användas korrekt, men de ut- trycks ändock språkligt.
Språkliga domäner
För att anlägga ett språkligt perspektiv på kemilärarens undervis- ningsstrategier har jag förutom vetenskapliga/vardagliga begrepp funnit Macken-Horaricks domänbegrepp användbart (Macken- Horarick 1996)1
. Både vetenskapligt/vardagligt begrepp och domän rör språklig form och språkbruk, men i min text omfattar en do- män ett helt område, var i en viss kategori begrepp huvudsakligen hör hemma. Begreppet är enskildheten medan domänen är helhe- ten. Enligt läraren i undersökningen skulle en undervisning utan beräkningarna, de kemiska formlerna, sambanden och modellerna höra hemma i de lägre skolåren. Att ämnen, processer, förlopp, be- grepp, beräkningar uttryckt med ett vetenskapligt språk har en så framträdande roll i undervisningen visar att undervisningen sett från ett språkligt perspektiv faller inom ramen för ämnets speciali- serade domän. Då ett ämne eller fenomen behandlas i vardagliga eller allmänna situationer och mer eller mindre vetenskaplig termi- nologi ersatts av ett mer informellt och vardagligt språkbruk faller det inom ramen för en vardaglig domän. Hit räknas företeelser som rör samhällslivet i allmänhet, och den vardagliga domänen ska alltså inte nödvändigtvis förknippas med enkelhet eller bara det som rör människans privata liv inom till exempel familjesfären. Domänbeteckningen rör i sammanhanget av min undersökning språkets formalitetsgrad med vilken ett ämne eller fenomen be- handlas och det syfte för vilket språket används. Ett ämnes inne- hållsmässigt formella aspekter kan givetvis uttryckas både inom en vardaglig och en specialiserad domän, precis som ämnets pragma- tiska aspekter kan förekomma inom båda domänerna. En tredje
domän, den reflexiva, ställer till viss del andra språkliga krav för
1
att i skilda sammanhang och för olika syften kunna ifrågasätta, granska, och förutse konsekvenser.
Deltagarna skolas successivt in i en specialiserad domän, inte bara genom att utföra fysiska handlingar och förkroppsliga ett be- teende som allt mer liknar ämnesexperternas eller som är av en viss fackmässig standard, utan i att använda ett fackspråk. Detta fack- språk är kemiämnets språkliga dimension som läraren har att för- hålla sig till och som eleverna måste ta sig in i om de ska kunna tala och skriva om ämnet. En av lärarens strategier är att lägga tyngdpunkten av undervisningen i den specialiserade domänen, men utgångspunkten är emellertid ofta den vardagliga. Exempel på en övergång från vardagsdomänen till den specialiserade är startern till en lektion då avsnittet om syror och baser behandlas. Läraren berättar hur surt regn påverkar vattendragen i regionen och hur en kemiingenjör på Länsstyrelsen räknar ut mängden kalk som ska spridas för att återställa vattendragens pH-värde (lektion15)1
. Situ- ationen – försurning orsakad av surt regn – hör till vardagslivet och är en allmänt känd företeelse. Ett annat exempel är då begrep- pet oxidation behandlas och läraren refererar till ärgen på koppar- blecket på klassrumsfönstren och rosten på elevernas cyklar (lek- tion 27-28). Surt regn, ärg och rost är kemi i den vardagliga domä- nen medierat genom ett vardagligt språkbruk, och i kemididaktiska termer är det kemi på makronivå2.
I den specialiserade domänen behandlas fenomenen försurning, ärg och rost med ett vetenskapligt språk: vad surt regn är och hur det bildas anges i kemitermer genom de kemiska ämnesbeteckning- arna och reaktionsformlerna. Här möter eleverna ett stort antal tekniska ord, framför allt de innehållstunga namnen: benämningar på ämnen, reaktioner, enheter, samband, fenomen, processer samt på redskap, apparater och annan utrustning. Eleverna måste såle- des kontinuerligt utöka sitt ordförråd och de måste kunna använda kemiterminologin då de deltar i samtalet under lektionen och för att demonstrera sin kunskap på proven. Utöver användningen av ett omfattande tekniskt ordförråd utgör lärarens strategi med de-
1
Surt regn innebär att syror från bland annat förbränning av fossila bränslen sprids i luften och föl- jer med regnet ner i vattendrag och marker. Större mängder syror än vad naturens naturliga buffert- system klarar orsakar obalans i naturens surhetsgrad mätt i pH. Denna obalans ger i sin tur upphov till en rad skador i miljön.
2
monstrationer av experiment och behandling av samma stoff på mikronivå – ämnesbeteckningar, formler, samband – en förebild för eleverna: så här beskrivs den fysiska världen från ett kemiper- spektiv och så här förklaras den i termer av kemi. Det eleverna däremot inte behöver klara språkligt är att i löpande text utöver enstaka meningar – muntligt eller skriftligt – uttrycka sin förståel- se. De behöver inte förklara på ett resonerande vis, för enligt lära- ren räcker det att de kan tillämpa begreppen och lösa problem och uppgifter (intervju 3).
Det språkliga perspektivets plats i undervisningsstrategierna
Den språkliga dimensionen i kemiämnet – det språk varmed kemi- stoffet medieras – är sparsamt föremål för uppmärksamhet eller diskussion. Med detta menar jag att det inte ingår i lärarens under- visningsstrategi att diskutera och lyfta fram hur kemistoffet är or- ganiserat på textnivå, vilken logisk princip som styr hur innehållet struktureras, hur begreppen hör samman, hur de är ordnade i för- hållande till varandra, hur de är språkligt uppbyggda, vilka språk- liga markörer som ingår och vad de signalerar. Med textnivå me- nas här framför allt den muntliga texten, kemidiskursen. Inte heller anges ämnesmålen från ett språkligt perspektiv. Ett mer utvecklat metaspråkligt perspektiv saknas således. I stället är språket till stor del implicit, i betydelsen underförstått och för-givet-taget, det som i Sydneyskolan benämns osynligt. Literacy-aktiviteter där ämnesstof- fet processas, det vill säga behandlas, bearbetas, formuleras och omformuleras och slutligen uttrycks är få.
Språket uppmärksammas på ordnivå
Lärarens strategi omfattar dock ett språkligt perspektiv som bryter mot mönstret att låta språket vara implicit, och det är på ordnivå. En typ av ord som uppmärksammas är lågfrekventa allmänna ord, som översätts eller förklaras genom anknytning till något i var- dagslivet. Exempel är orden demonstrera och buffert (lektion 5, 22). Båda har en ämnesspecifik betydelse inom kemin och en an- nan men snarlik överförd betydelse i vardagsdomänen eller inom ett annat ämnesområde. I exemplet med ordet buffert berättar lära- ren, apropå egen erfarenhet av en trafikolycka, om sjukhusens blodlager som är en buffert vid behov av stora mängder blod, som
exempelvis vid större operationer eller olyckor. Ett annat exempel på att läraren uppmärksammar ord är då ett nytt fenomen dyker upp i samtalet om oxidation och reduktion: ”Ja, och det är ett svårt och nytt ord, men den elektrokemiska spänningsserien heter det. Den har ni i formelsamlingen. Ni har den i läroboken” (lektion 30-31). En tredje typ av ordarbete representeras av följande exem- pel: Läraren påpekar att Emal behöver byta preposition för att ange ordningen för den information som ingår i den kemiska for- meln när han balanserar den: ”Nä, inte bakom utan efter” (lektion 16).
Den andra typen av undantag då den språkliga dimensionen uppmärksammas explicit är då läraren anger hur något på satsnivå