8.1 Studenternas och lärarnas intentioner med utbildningen kan vara olika
Under de två första intervjuomgångarna blev jag uppmärksammad på att studenterna och jag möjligen har olika syn på målet för vilken natur- vetenskap som ska läras och på vilket djup den ska läras i utbildningen. I den andra intervjuomgången när vi pratade om PBL-kursen uttryckte flera studenter i diskussionen om vad djup är och vilken nivå som är lagom i studierna att t.ex. kemisk formelskrivning och atomer och molekyler är för svårt. Andra studenter sa att laborationer är besvärligt. Tydligen ser man inte formelskrivning som en modell som kan hjälpa en i förståelsen utan det verkar snarare finnas en motsättning mellan för-ståelse och att skriva formler såsom, Lisa uttrycker det. Flera studenter återkommer i olika avsnitt i intervjuerna till sitt kommande yrke och vad som är relevant för detta. De följande utsagorna får illustrera.
Malin
S: Jag har kontakter med andra som läst. Och när vi gick in på molekyler och kvarkar och sånt. Då tyckte jag det blev väl magstarkt eftersom jag visste jag att det var fel nivå. Det är faktiskt 1-7 lärare vi ska bli. (Int. 2).
Lisa
S: Fotosyntesen och försurning. Det gjorde vi lite grand. Jag kan nog tycka att ska man förklara. Nu i och med att vi går 1-7 så tycker jag inte att man ska gräva ner sig i formler utan det är bättre att man ska kunna förklara i ord vad det är.
I: Jag funderade på om det kunde vara en hjälp i ert eget tänkande.
S: Jag tycker för min egen del litet grand. Men inte för mycket för jag tycker det är viktigare med förståelse. (Int. 2).
En av lärarna i NO2 säger att ambitionen är att studenterna utvecklar ett naturvetenskapligt tänkande men känner sig tveksam till om de verkligen gör det. Detta fick mig att inse att lärarna och studenterna kan
ha olika intentioner med utbildningen. Det är kanske så att studenterna inte alls har utveckling av naturvetenskapligt tänkande som mål för sin utbildning.
8.2 Gruppens syn på naturvetenskapliga modeller − en följd av deras intention med utbildningen?
I den tredje enkäten tillfogades några frågor avsedda att testa hur studenterna kan använda naturvetenskapliga modeller. Svaren kategori- serades såsom framgår av resultatredovisningen vid respektive fråga. I alla tabeller här och i kapitel 10 och 12 redovisas svarsfrekvensen i procent av studentgruppen. Eftersom antalet studenter som besvarat enkäten kan vara så lågt som 47 är det diskutabelt om man kan använda procent. Att jag ändå har gjort det är för man tydligare ska kunna jäm- föra studentgruppen vid olika tillfällen i utbildningen. Siffrorna gäller endast för denna speciella studentgrupp och säger ingenting om studen- ter i lärarutbildning i allmänhet.
pH
I de skånska slättsjöarna ligger pH ofta runt 8 under vår och sommar. I småländska skogssjöar är det vanligt med ett pH runt 5. Förklara den kemiska skillnaden mellan två sådana pH-värden.
Studenterna förklarar skillnaden mellan pH-värdena med olika kalkhalt i marken eller i termer av sur och basisk. Dessa svar är inte felaktiga, men de besvarar inte frågan. Det är 15 % som tolkar frågan som att de faktiskt ska förklara den kemiska skillnaden mellan pH-värdena. Min förklaring är studenterna tolkar frågan i en skolkontext. Det är bättre att förklara för eleverna om olikheterna i markförhållandena mellan Skåne och Småland och att pH mäter surhetsgrad än att gå in på vätejons- koncentration.
Tabell 3. Hur studenterna förklarar den kemiska skillnaden mellan två pH-värden. Enkät 3. Kategori Andel studenter (%). Enkät 3. n=47 0 Inget svar 6
1 Det har med kalk i marken att göra. I Skåne finns det
mer kalk i marken. 32
2 Beskriver i termer av sur eller basisk. Sjön i Småland är surare eller att pH 5 är surt och pH 8 basiskt.
47 3 Beskriver att pH anger vätejonskoncentration.
Skriver oftast att hög koncentration innebär lågt pH eller motsvarande.
6 3 Beskriver att pH anger vätejonskoncentration och
förklarar pH-skalan. 9
En kemisk formels sammansättning
Vid kalkning av sjöar använder man ofta kalciumkarbonat, CaCO3.
Vilka atomslag och hur många av varje slag innehåller föreningen. Ange med ord.
De flesta studenterna men inte alla kan ange namn på atomslag och antalet atomer eller proportionerna mellan atomslagen i en kemisk förening.
Tabell 4. Hur studenter besvarar en fråga om atomslag och antal atomer i kalcium- karbonat, CaCO3. Enkät 3.
Kategori Andel
studenter (%). Enkät 3. n=47
0 Felaktigt svar 17
1 Namn på atomslagen eller antalet atomer rätt angivet 8 3 Både rätt namn på atomslagen och rätt antal 75
Kemiska reaktionsformler
Eldning med svavelhaltig olja bidrar till försurningen av mark och vatten. På vilket sätt? Skriv reaktionsformler som förklarar hur detta går till.
Eftersom syftet är att undersöka hur studenterna förhåller sig till att använda kemiska reaktionsformler är detta den huvudsakliga grunden
för kategoriseringen av svaren. Den andra grunden är om studenterna kan ange varför försurande ämnen bildas vid förbränning av olja. I en del av svaren som kategoriserats som något så när riktigt finns det vissa felaktigheter eller mindre misstag. T.ex. så skriver någon student att det bildas svaveldioxid som sedan blir svavelsyra i reaktionen med vatten, vilket är något så när riktigt. Däremot har svar där studenten i ord eller formler endast svarat att det bildas svaveldioxid inte bedömts som något så när riktiga. Det räcker inte som förklaring till den försurande effekten. Det är dock få studenter som svarar så. Resultatet visar att få studenter kan använda kemiska reaktionsformler för att beskriva en förbränningsreaktion.
Det är 30 % av studenterna som väljer att inte besvara frågan. Det är en minoritet, 21 %, som svarar med att skriva reaktionsformler. Av dessa är det endast 3 studenter som svarat riktigt. Det motsvarar 6 % av hela studentgruppen. Av dem som inte tagit med kemiska beteckningar utan förklarat vad som händer med ord är det en student som gör detta på ett riktigt sätt. Det betyder att 8 % av studentgruppen förklarar att det bildas svaveldioxid eller svaveltrioxid när svavlet i oljan reagerar med syret i luften och att det genom reaktion med vatten bildas svavel- syrlighet eller svavelsyra. Nu kan det vara så att några av de studenter som valt att inte besvara frågan har gjort detta för att de inte kan skriva kemiska reaktionsformler. De kan kanske förklara reaktionerna med ord, men tagit fasta på vad som faktiskt efterfrågas.
Tabell 5. Hur studenter förklarar varför det bildas försurande ämnen vid förbränning av svavelhaltig olja. Enkät 3.
Kategori Andel
studenter (%) Enkät 3. n=47
0 Inget svar 30
1 Svarat med ord och felaktigt 47 2 Svarat med ord något så när riktigt 2 3 Svarat med ord med inslag av formler och fel 11 4 Svarat med ord med inslag av formler något
så när så när riktigt 6 5 Svarat med kemiska reaktionsformler och fel 4 6 Svarat med kemiska reaktionsformler och
De studenter som ingår i den grupp som intervjuats har svarat olika i enkät 3. Alla svarskategorierna (utom 6) finns representerade i gruppen. I intervju 3 frågar jag varför de svarar som de gör i enkäten. De svarar att de inte kan, inte kommer ihåg eller att det är sådant man pluggar inför tentan och det kan man inte ta fram i ett sådant här sammanhang. Emma säger att hon tycker att det är viktigt att kunna känna igen en reaktionsformel och i stora drag förstå vad den står för men ser ingen anledning att själv kunna skriva reaktionsformler med tanke på det kommande yrket. Flera uttrycker som Mattias att det är bra redskap om man kommer ihåg dem. Jag tolkar det som att man ser formelspråket som en slags förkortningar som gör att det förenklar skrivandet om man minns dem, men inte bidrar till förståelsen av kemi. Att sätta upp en formel och se hur många atomer det finns och på så sätt fundera över reaktionerna är inte aktuellt. Åsa skriver att svavel och syre reagerar till svaveldioxid med kemiska formler. Hon klarar formelskrivandet och tycker att det är bättre sätt att uttrycka sig än med ord. Anledningen till att hon inte skriver en reaktionsformel, där svaveldioxiden reagerar med vatten till svavelsyrlighet, är att hon inte vet att det är det som sker.
Mattias
I: Reaktionsformler. Varför skriver du då med ord? S: Därför att jag kommer inte ihåg det.
I: Varför kommer man inte ihåg dem?
S: Ja men så är det ju med formler. Det kommer man sällan ihåg om man inte använder dem.
I: Ni har inte använt dem så mycket?
S: Nej, men det får man ändå alltid ta. Det gäller att skapa förståelse. Sen kan man skita i formlerna. Eller man behöver ju inte alltid skita i dem, men de är ju väldigt mycket enklare att härleda om man förstår dem.
I: Och det är ju det som är det viktiga. S: Ja, just det.
I: Jag ville se om formlerna blivit ett redskap för er. För man kan ju tänka att formlerna är ett enklare sätt att uttrycka det.
S: Definitivt.
I: Jag skulle hellre skriva en formel än ord.
S: Så gör jag också om jag kan formeln. Om jag kommer ihåg den så är det mycket enklare att skriva. (Int. 3)
Att hitta på ett experiment
Hitta på ett experiment som du som lärare kan göra för att underlätta för eleverna att förstå begreppet växthuseffekt.
20 % av studenterna besvarar inte frågan. En grupp studenter vars svar placerats i kategori 1 beskriver experiment eller aktiviteter som inte har med växthuseffekten att göra. Exempel på detta är experiment som visar att vatten avdunstar och ljusets reflektion mot en vitmålad yta. De flesta beskriver inte något experiment utan en aktivitet. Den vanligaste aktiviteten är att man ska bygga ett växthus. Det står ingenting om varför det skulle underlätta förståelsen av växthuseffekten eller vad man vill undersöka eller visa. Att bygga ett växthus kan lika gärna vara en övning i att spika eller mäta som ett experiment. Svaren i kategori 3 beskriver förutom aktiviteten en undersökning som kopplas till denna t.ex. att man ska känna att det blir varmt inne i växthuset eller att man ska mäta temperaturen. I kategori 4 innehåller svaret förutom aktivi- teten/experimentet en förklaring av vad man vill visa med experi- mentet. Jag har också definierat en kategori 5. Inga svar bedömdes tillhöra den kategorin.
Tabell 6. Hur studenterna svarar när de ska beskriva ett experiment som underlättar förståelsen av växthuseffekten. Enkät 3.
Kategori. Andel studenter (%) Enkät 3. n=47
0.Inget svar 20
1 Skriver om en aktivitet som inte har med växthuseffekten att
göra t.ex. vattnets kretslopp 17 2 Beskriver en aktivitet tex. att bygga ett växthus. 30 3 Beskriver en aktivitet eller en undersökning med tillägget att
man gör en undersökning t.ex. att bygga ett växthus och mäta temperaturen innanför och utanför växthuset.
23 4 Beskriver en aktivitet eller ett experiment och vad man vill
komma åt med experimentet. T.ex. att bygga ett växthus för att visa på in- och utstrålning
11 5 Beskriver ett experiment, vad man vill komma åt med
experimentet och hur man gör detta.
0
Resultat och diskussion om frågorna om naturvetenskapliga modeller
Resultatet visar att majoriteten av studenterna lärt sig att känna igen vanliga atomslag och hur man anger antalet atomer i kemisk formel. De flesta studenterna förklarar den kemiska skillnaden mellan två pH- värden med att förklara varför det kan vara surare i Småland än i Skåne eller att nöja sig med att ett lågt pH betyder surt och pH över 7 betyder
basiskt. Ett fåtal studenter kan skriva kemiska reaktionsformler för att beskriva en förbränningsreaktion. De valda reaktionerna kan inte betraktas som särskilt svåra eller ovanliga. En oxidation när svavel reagerar med syre och en reaktion mellan en oxid och det välkända ämnet vatten och att det i det här fallet bildas en syra är exempel på reaktioner som studenterna mött flera gånger under sin utbildningstid i skola och högskola. Studenterna beskriver inte experiment på ett sådant sätt som jag tycker förklarar varför man gör ett experiment. Nästan ingen skriver att de vill visa någonting och därför väljer att göra ett experiment på ett visst sätt. Man kunde tänkt sig att någon student visat på betydelsen av variabelkontroll vid beskrivningen av experiment. Frågan inbjuder kanske inte till att beskriva ett experiment med variabler.
Jag hyser inte det ringaste tvivel om att alla studenterna skulle kunna lära sig detta om de inte redan kan det. En kemilärare säger i intervjun att det är ganska enkelt att lära sig att skriva reaktionsformler och ser inte något skäl till att studenterna inte skulle klara detta. Man undrar då varför de inte besvarar dessa frågor på ett förväntat sätt. pH är ett viktigt begrepp i kemikursen, och de har tränat att skriva reaktions- formler för förbränningsreaktioner. I alla fyra kurserna i NO2 är experi- mentell verksamhet en viktig bas för lärandet, och studenterna har dessutom arbetat med att ta fram experiment i fysikdidaktiken. Min tolkning är att resultatet speglar studenternas syn på betydelsen av kun- skaperna snarare än deras förmåga att lära sig detta. Studenterna ser inte poängen med att kunna skriva reaktionsformler eller hitta på egna experiment för att öka förståelsen för naturvetenskapliga fenomen. De ser inte att de kunskaperna är relevanta för att arbeta med elever i de tidiga skolåren. Jag tror att studenterna tolkar det innehåll de möter i utbildningen i förhållande till den nytta de tror att de kommer att ha av det i sitt arbete. Intentionen med utbildningen påverkar både vilken kontext de väljer att tolka frågorna i och vad de väljer att lära sig. Utifrån den utgångspunkten är det rimligt att de tolkar frågan om pH i en annan kontext än den teoretiskt naturvetenskapliga. Det är riktigt att det finns mer kalk i marken i Skåne än i Småland, och det är också riktigt att pH under 7 är surt. Men i den naturvetenskapliga kontexten tolkas uppgiften som att man ska förklara skillnader i vätejonskon- centrationen. Om intentionen är att arbeta som lärare kan det verka mer
meningsfullt att förklara varför pH skiljer sig i sjöarna i Skåne och Småland eller att veta vad pH-skalan grovt visar än att förklara den kemiska skillnaden mellan pH-värdena d.v.s. en tolkning av uppgiften i en skolkontext. Det är också rimligt att inte lära sig att skriva kemiska reaktionsformler eftersom studenterna gör bedömningen att det aldrig kommer att vara aktuellt för dem som lärare för yngre elever.
Det kan vara så att studenterna tolkar frågan om experimentet i en skolkontext. Vad gör man konkret i skolan om man vill öka förståelsen för växthuseffekten? Jo, man bygger ett växthus. Sedan är det en senare fråga vad man använder växthuset till och vilka experiment man genomför. I en naturvetenskaplig kontext tolkas frågan som att man ska beskriva hur man löser en fråga experimentellt. Helst förklarar man vilka variabler man arbetar med och hur man kontrollerar dessa.
8.3 Alla studenterna har ett övergripande inlärningsprojekt: Att bli lärare för yngre elever
Jag har tolkat de resultat som exemplifieras i 8.2 som att studenternas inlärningsprojekt (Halldén, 1982) är att bli lärare för yngre elever. I den tredje intervjun efterlyste studenterna flera gånger mer skolanknytning i kurserna vilket stödde mitt antagande. När jag blev uppmärksammad på studenternas inlärningsprojekt gick jag tillbaka till de första inter- vjuerna där jag frågade om studenternas yrkesval och förväntningar på utbildningen. I intervjuomgång 1 intervjuade jag 20 studenter. Alla utom två svarar först med att de vill bli lärare eller arbeta med barn. Flera säger att de alltid eller sedan lång tid tillbaka velat bli lärare. De vill arbeta med barn, förmedla kunskaper och en student känner att hon har något att ge i motsats till de lärare hon självt mött i skolan. Flera studenter har arbetat med barn i barnomsorg, som fritidsledare eller som ungdomsledare. En student säger att han inte är riktigt säker men är intresserad av matematik och idrott. Han har senare avbrutit studierna. En student säger att hon länge velat vidareutbilda sig och göra något annat i livet än det hon gjort i sitt tidigare arbete. Ingen student för fram ett intresse för naturvetenskap som argument för yrkesvalet. På min följdfråga om varför de valt Ma/NO svarar studen- terna att Ma/NO är det man kan tänka sig mest, att intresset för natur- vetenskap vaknat på KomVux eller basåret eller att Ma/NO hade en
intagningspoäng som gjorde att man blev antagen. Några studenter är egentligen mest intresserade av matematik och skulle vilja kombinera det med idrott eller språk. Fyra studenter uttrycker att om man ska bli lärare så är naturvetenskap det mest intressanta och att det inte funnits något annat ämnesval. Oavsett vilket skäl studenterna har för att välja Ma/NO-inriktning så upplever de utbildningens naturorienterande ämnen som intressanta och roliga och från att i början av utbildningen framför allt identifiera sig som blivande lärare övergår de till att identifiera som blivande Ma/NO lärare för de tidiga skolåren.
I intervju 1 frågade jag också vilka förväntningar studenterna har på utbildningen. De flesta säger att de vill lära sig så att de kan förklara för barn eller klara klassrumssituationen. Några kombinerar detta med att de vill utvecklas själva och att de vill lära sig mycket.
8.4 Andra inlärningsprojekt
Alla studenterna har parallella inlärningsprojekt eller delprojekt. Alla vill lära sig något och förstå och alla vill självklart klara tentorna. Hos några studenter är dessa parallella inlärningsprojekt särskilt starkt uttryckta. De kan ses som strategier för att klara sitt inlärningsprojekt att bli lärare.
Att klara tentan
Alla studenter har som mål att klara av studierna. Med all sannolikhet dominerar inlärningsprojektet att klara tentan under vissa perioder. För Jenny är att klara tentan ett starkt uttalat inlärningsprojekt vid sidan av det övergripande inlärningsprojektet att bli lärare. Hon uttrycker själv i intervju 3 att hon är alldeles för tentainriktad när hon läser. Det kommer fram i alla intervjuerna att hon letar efter signaler om vad som ska komma på tentamen. Hon blev väldigt osäker i början av PBL- studierna i NO1 eftersom hon inte visste vad hon skulle lära sig. Hon berättar att hon vill att någon strukturerar upp innehållet och berättar det så att hon kan anteckna och gå hem och läsa. Hon blir efterhand mer positiv till PBL, eftersom hon faktiskt får veta vad hon ska kunna mot slutet av kursen och klarar examinationen. I intervju 3 återkommer hon till att hon vill gärna ha hjälp med struktur. Det är tydligt i intervjuerna att hon söker efter färdiga svar i minnet. Hon vill svara rätt
och hon återkommer flera gånger till hur hon bankar in kunskaperna i huvudet. Hon öser ur sig vad hon kan på tentamen för att sedan glömma mycket.
Att förstå
Tre studenter uttrycker på olika sätt att deras inlärningsprojekt är att skaffa sig förståelse och fördjupa sina ämneskunskaper. De ser detta som viktigt för att kunna arbeta som lärare och det övergripande inlärningsprojektet är att bli lärare. Thomas menar att goda ämneskun- skaper är en förutsättning för att bli en duktig lärare. Henrik menar att utbildning går ut på att utvecklas som person. Mattias är ett tydligt exempel på en student som vill förstå hur saker och ting fungerar. Han vill förstå de grundläggande principerna i de kurser han läser. Det är också tydligt att han betraktar det som viktigt att förstå för det framtida läraryrket. I NO1-kursen upplever Mattias att han förstår naturveten- skap på ett sätt som han inte gjort i tidigare skolgång.
I: Hur trivs du med utbildningen? S: Jag trivs bra.
I: Vad är det som gör det?
S: Det som jag tycker är roligast är att jag lär mig saker på ett annat sätt för det mesta. Litet här och var. Så någonstans överallt så skapar jag mig en förståelse för det som jag kanske lärt mig innan men inte lärt mig. Och det ska jag ju göra eftersom jag ska bli lärare. Dessutom ska jag faktiskt försöka skapa en förståelse till dem jag ska undervisa sen. Att man förstår saker och ting och