Sammanfattning om lärande vid problemlösning

Slutsatsen av studierna om problemlösning är tvåfaldiga. Å ena sidan finns det studier som visar att det är möjligt att träna elevernas pro- blemlösande förmåga genom att använda modeller. Å andra sidan visar andra studier att sådana modeller låser fast eleverna i ett schematiskt arbetssätt. Ross och Maynes (1983) pekar på att det är möjligt att ut- veckla elevers problemlösningsförmåga genom medveten träning av problemlösningsprocessens olika faser. Genom att träna elevers förmå- ga att formulera hypoteser, planera undersökningar, tolka resultat, dra slutsatser och kritiskt granska sitt arbete förbättras problemlösnings- förmågan. Detta kan då ske genom att eleverna får lösa problem och reflektera över sin egen lösning och jämföra med andra. Andra studier (se Barba & Ruba, 1992) visar att "översätta" problemet till ett enklare problem av samma typ eller att "överföra" problemet till ett för pro- blemlösaren känt sammanhang är en viktig förmåga hos en duktig pro- blemlösare. I Camachos och Goods studie framkommer (1989) också att "experterna" lägger ned betydligt längre tid än "noviserna" på att omstrukturera och analysera problemet innan man påbörjar själva lös- ningsarbetet. Novak (1990) menar att begreppskartor kan användas för

att förbättra problemlösningsförmågan genom att eleverna förtydligar sin förförståelse och medvetandegör sig själva om hur begreppen rela- teras till varandra. Begreppskartor utgör ett exempel på ett metakogni- tivt redskap för att utveckla elevernas lärande. Det finns en rad andra metoder som alla går ut på att eleverna kontinuerligt skall reflektera över sin kunskap (se Baird, 1987; Allwood & Reiman, 1999).

En slutsats inför min studie blir att eleverna inte behöver en standar- diserad modell under problemlösningsprocessen. Något träningspro- gram för att förbättra elevernas problemlösande förmåga kommer inte heller att genomföras. Denna studie avser istället att undersöka vilka lösningsstrategier eleverna intuitivt använder och studera vilken bety- delse de har för kunskapsutvecklingen. En hypotes är att förmågan att använda olika lösningsstrategier är en viktig faktor för att ha en positiv kunskapsutveckling under problemlösningsprocessen.

Det har i tidigare kapitel också framkommit att många elever upp- fattar den naturvetenskapliga undervisningen som ointressant, oengage- rande, och att den saknar betydelse och mening i deras vardagliga liv (Skolverket, 1993c; Wester, 1997; Sjöberg 2000b). Andra studier (se Skolverket, 1993c) visar att svenska elever i stor utsträckning saknar erfarenhet av och färdigheter i problemlösning eller vana att tillämpa sina kunskaper i nya situationer. När eleverna själva får uttrycka sin uppfattning om undervisning (Skolverket, 1993c) framhåller de vikten av att få utgå från "verkliga problem" och att få samarbeta. Nagel (1996) menar att lärande genom "Real-world problem solving" under- lättar skapandet av kontextuella problemlösningssituationer. Proble m- lösningen sker i grupp där eleverna samlar relevant information för att hitta lösningsförslag på aktuella problemställningar i världen. Pro- blemlösning utifrån "Real-world problem solving" blir därför en intres- sant inspirationskälla vid planeringen av min studie. Det är viktigt att problemställningen som eleverna skall arbeta med upplevs som intres- sant och som ett "verkligt" problem i världen idag. Dessutom är det betdelsefullt att skapa en problemlösningssituation där samarbete och samtal mellan eleverna underlättas och uppmuntras.

8

Forskning om elevsamarbete

Rutherford och Ahlgren (1990) menar att modern naturvetenskaplig forskning vanligtvis inte genomförs av en ensam forskare utan som ett "team work" mellan flera forskare. De pekar på att samarbete har blivit ett viktigt inslag i forskningsprocessen och argumenterar för att den naturvetenskapliga undervisningen i skolan bör genomsyras av ett lik- nande arbetssätt. En viktig frågeställning är emellertid hur olika former av samarbete påverkar lärandet och elevers allmänna utveckling. Anta- let forskningsstudier inom områden som "cooperative learning", "colla- borative learning" och "peer learning" har också ökat under, 1990-talet. Bakgrunden till detta intresse är en växande samstämmighet hos lärare och forskare om de positiva effekter samarbete kan ha för elevernas lärande (Hertz-Lazarowitz & Miller, 1992). Men det saknas emellertid fortfarande studier av vad som sker när elever samarbetar i grupp lik- som studier som ingående beskriver vilka faktorer som påverkar elevers lärande (Slavin, 1992; Koschmann, 1999).

Som svar på frågan om samarbetets effekter hävdar flera skolforska- re att det är själva interaktionen mellan eleverna som utvecklar deras lärande. Wadsworth (1984) bygger sina antaganden på Piagets (1972) teorier om ackomodation och hävdar således att elever lär av varandra genom att de, under samarbetet, i diskussioner ställs inför kognitiva konflikter, motstridande uppfattningar och inadekvata resonemang. I dessa situationer tvingas eleverna att försöka samordna den nya infor- mationen med sina tidigare uppfattningar. Han menar dessutom att om samarbetet inte innehåller dessa moment minskar sannolikheten att ele- verna utvecklar nya kunskaper överhuvudtaget. Slavin (1983) argu- menterar från metakognitiva antaganden och hävdar att gruppdiskus- sionen ger eleverna återkoppling till sina tankar och uppmuntrar dem att överge felaktiga föreställningar för att söka efter nya. Kommunika- tionen i gruppen kan också utveckla elevernas argumentationsteknik och kritiska tänkande. Enligt författaren är gruppdiskussionen därmed en viktig förutsättning för att ett undersökande och kreativt arbetssätt skall kunna generera nya idéer och hypoteser. Också Hertz-Lazarowitz

och Miller (1992) diskuterar vilka faktorer som kan utgöra viktiga be- ståndsdelar i ett lyckat gruppsamarbete. Författarna menar att elevernas förmåga att dela med sig av sina lösningsstrategier är en viktig förut- sättning. Genom att eleverna arbetar gemensamt med en problemställ- ning, får de tillfälle att upptäcka hur andra elever arbetar och därmed möjlighet att hitta mer effektiva lösningsstrategier och alternativa lös- ningar. På detta sätt kan eleverna också upptäcka nya dimensioner i problemet. Andra studier (Johnson & Johnson, 1989) visar att samar- bete i grupp ökar gruppmedlemmarnas organisationsförmåga när det gäller att söka och kritiskt granska information genom att eleverna de- lar med sig av sina färdigheter.

Forskning om "peer learning" strävar också efter att beskriva och förstå hur interaktionen mellan elever påverkar lärandet både ur ett teo- retiskt och ett praktiskt perspektiv. Denna forskning utgår ofta från ett sociokulturellt perspektiv på lärandet (Vygotsky, 1960/1986; Wertsch, 1991; Sutton, 1996; Cobern & Aikenhead, 1998). Ett sociokulturellt perspektiv utgår ifrån att lärandet utvecklas i en språklig interaktion med andra människor och betonar att lärande handlar om att tillförskaf- fa sig kommunikativa färdigheter och förmåga att använda språket i olika sociala sammanhang. Palincsar och Herrenkohl (1999) menar att effektivt samarbetslärande innebär att eleverna måste vara involverade i en socialisationsprocess som avser att skapa en gemensam språklig och social värld i klassrummet. Också Hicks (1996) uppfattar lärande som en gemensam konstruktion av mening och att lärandet sker i ett speci- fikt sammanhang (community of learning). Lärandets fokus flyttas därmed från den enskildes tillägnande av kunskaper mot en organisa- tion som strävar efter att utveckla en "lärandegemenskap". Koschmann (1999) menar att samarbete skapar förutsättningar för människor att lyssna till "multipla röster" vilket utvecklar möjligheterna att upptäcka nya perspektiv. Han utgår från den ryske språkforskaren Bakhtins (1984) teori om "dialogikalitet". Begreppet beskriver tänkandets rela- tion till samtalet. Bakhtin menar att allt tal, oavsett om det är implicit eller explicit har en mottagare. Samtalssituationer innebär att andra människor träder in i samtalet inte endast som lyssnare utan som delt a- gare i det vi säger. Det innebär att andras röster och andras perspektiv påverkar oss genom att det vävs in i det vi säger och det vi tänker. Samtalet skapar på detta sätt en spänning mellan behovet att ta del av en gemensam förståelse och behovet av att utskilja sig från andra.

Gemensamt för de redovisade studierna och teorierna är antagandet att eleverna genom att samtala dels formulerar sin egen förståelse och reflekterar över denna och dels utmanar sin kunskap genom att ta del av andra elevers kunskap. En viktigt fråga blir då om samarbete är effek- tivt i alla undervisningssituationer.