Fysikprogrammet
Fysikprogrammet vid Polhelmskolan startade hösten 2009 som en del i det nationella försöket med spetsutbildning i gymnasieskolan (Skolverket, 2009). Antagning sker med det vanliga poängsystemet från högstadiets slutbetyg och dessutom extrapoäng från ett test i fysik och matematik (Nilson, 2010). Hösten 2010 började den andra kullen elever på fysikprogrammet. Programmet har hittills haft fler platser än sökande vilket har gjort att alla sökande har blivit antagna. Enligt slutlig intagning Lund 09/10 och 10/11 var lägsta antagningspoängen till fysikprogrammet 200 p hösten 2009 och 192 p hösten 2010. Poängen motsvarar poäng för betyg adderat med poäng från antagningstest där maxpoäng för betyg är 320 p och maxpoäng på antagningstestet är 40 p.
Polhemskolans hemsida skriver att eleverna på fysikprogrammet läser de naturvetenskapliga kurserna i snabbare takt än på vanliga naturvetenskapliga programmet. Klas Nilson (2010) säger att eleverna på fysikprogrammet läser 150 poäng mer matematik och fysik än naturvetenskapsprogrammet första året. Detta möjliggör att de redan i årskurs två kan påbörja breddningskurser, mer avancerade kurser, i fysik och matematik. Dessa kurser sker i ett samarbete med Fysikum vid Lunds Universitet.
De elever som spetsutbildningen i fysik söker är, enligt Klas Nilson (2010), ungdomar med ett särskilt intresse för matematik och fysik. De ska också klara av den höga studietakt som programmet har. Klas Nilson berättar att marknadsföringen av utbildningen bestod i början mest av uppmärksamhet i dagspress och en folder som användes vid gymnasiemässor. Senare har en hemsida skapats där alla spetsutbildningar i Sverige finns samlade. Hemsidan har adressen www.spetsutbildningar.se.
Naturvetenskapsprogrammet
Det naturvetenskapliga programmet vid Polhemskolan är ett av de nationella programmen i gymnasieskolan. Det riktar sig till elever som planerar att studera vidare
31
efter gymnasiet och programmet ger behörighet till de flesta eftergymnasiala utbildningarna. Enligt slutlig intagning Lund 09/10 och 10/11 var den lägsta antagningspoängen till det naturvetenskapliga programmet på Polhemskolan 220 p hösten 2009 och hösten 2010. Enligt Polhemskolans hemsida kan eleverna på det naturvetenskapliga programmet välja på tre olika nationella inriktningar och fyra olika profiler.
Undersökningsgruppernas generaliserbarhet
De elever i gymnasieskolan som deltar i undersökningen utgör två skilda grupper. Eleverna på fysikprogrammet antas ha en positiv attityd till fysik med tanke på deras val. De elever som går naturvetenskapliga programmet har valt att inrikta sig mot samtliga naturvetenskapliga ämnena och kan därför ha en mindre positiv attityd till just fysik än de på fysikprogrammet. Naturvetenskapsprogrammet är krävande och eleverna bör ha ett intresse av de naturvetenskapliga ämnena där fysik ingår.
Eftersom de elever som går fysikprogrammet specifikt har valt en inriktning mot fysik utgör de inte ett snitt av gymnasieungdomar i Sverige. Tack vare deras specialintresse för fysik förväntas resultaten på FCI vara högre än snittresultatet för gymnasieungdomar. För de elever som går naturvetenskapsprogrammet är det troligt att resultaten utgör ett snitt av de svenska gymnasieungdomar som går naturvetenskapsprogram. Detta antagande görs eftersom alla grundskolor i Sverige ska ge eleverna en likvärdig utbildning. Därför bör förkunskaper och undervisning kunna betraktas som lika för alla elever på naturvetenskapsprogram i Sverige däremot stämmer detta inte alltid med verkligheten.
De elever på Polhemskolan som ännu inte har läst Fysik A har bara fått undervisning i mekanik från grundskolan där målet som Skolverket (2000b) redovisar är att de ska känna till grundläggande begrepp. I kursplanen för Fysik A ingår, enligt Skolverket (2000a), att eleverna ska kunna utnyttja kunskaper om krafter och kraftmoment för att beskriva jämvikttillstånd och linjär rörelse. Detta är kunskaper som frågor i FCI kretsar kring och eleverna bör därför ha förbättrat sin begreppskoherens i mekanik med undervisning i Fysik A.
32
Eleverna på Polhemskolan jämförs i internationella undersökningar med elever i amerikanska high school. Enligt U.S. Department of Education (2008) är det vanligaste att eleverna går årskurs 9 till 12 i high school vilket gör att en jämförelse med svenska gymnasieskolan är möjlig. Årskurserna i high school kan dock variera beroende på delstat. Vidare görs FCI ofta före och efter undervisning i en specifik kurs eller utbildningssekvens (oftast mekanik) vilket betyder att förkunskaperna kan skifta mycket. Undersökningarna som jag har tagit del av nämner inte elevernas åldrar eller förkunskaper och därför blir jämförelsen med de internationella resultaten osäker. Att jämförelse ändå görs beror på att det är intressant hur de svenska gymnasieungdomarna klarar FCI i förhållande till ungdomar i internationella undersökningar.
Datainsamling
Undersökningarna på Polhemskolan skedde i slutet av vårterminen 2010 och i början av höstterminen 2010. På vårterminen genomfördes undersökningarna på de elever som precis gått ett år på fysikprogrammet och resten av undersökningarna genomfördes på höstterminen. Uppdelningen gjordes för att en analys skulle kunna förberedas under sommaren och att elevernas svar skulle vara så rättvisande som möjligt. Fysik och matematikläraren Klas Nilsson trodde nämligen att eleverna på naturvetenskapsprogrammet kunde vara omotiverade till att göra undersökningen innan sommaren eftersom de inte läste någon kurs i fysik och för att läsåret började närma sig sitt slut. Fysikprogrammet däremot hade undervisning i fysik och var därför mer motiverade till undersökningen. Därför delades undersökningen upp så att bara de äldre eleverna på fysikprogrammet gjorde undersökningen på våren och resten gjorde den på hösten.
Eleverna svarade på båda undersökningarna vid samma tillfälle. Först gjorde de attitydundersökningen och när den lämnades in så fick de FCI. Att eleverna fick göra undersökningarna i denna ordning hade två anledningar. För det första kunde eleverna bli trötta efter FCI och svar på attitydundersökningen kanske inte skulle bli tillförlitliga om den gjordes efteråt. För det andra fanns risken att resultatet av attitydundersökningen visar elevernas attityd till mekanik och inte till fysik som helhet om eleverna gör FCI före attitydundersökningen.
33
Många av eleverna som genomförde undersökningen på Polhemskolan var under 18 år vilket gjorde att de måste ha vårdnadshavarens tillåtelse för att få göra undersökningen. Därför skickades ett brev hem till vårdnadshavare med eleverna innan undersökningen genomfördes. I brevet beskrevs undersökningen och vad den ska användas till. Brevet finns som bilaga.
Analys
Analysen av datamaterialet gjordes med hjälp av Excel och SPSS. För FCI beräknades varje elevs procentuella antal rätt och med hjälp av detta kunde undersökningsgruppernas procentuella resultat beräknas. Att det totala resultatet på FCI analyserades kommer av att Hestenes och Halloun (1995) menar att detta resultat ger den bästa bilden av elevens förståelse. Dessutom kan resultaten jämföras med varandra och med internationella undersökningar. En begreppsindelning av frågorna enligt tabell 1 (sida 20) gjordes också och därmed kunde skillnader i förståelse mellan de olika begreppen visas.
Attityden till fysik analyserades efter undersökningsdelen Fysik som skolämne. Frågorna i undersökningsdelen Fysik som vetenskap ansågs vara för inriktade på personliga värderingar för att ge tillförlitliga resultat i denna undersökning. Detta beroende på att det är svårt att tolka om en personlig värdering uttrycker positiv eller negativ inställning till fysik. Attityden mättes genom att vissa frågor i delen Fysik som
skolämne valts ut och svaren poängsatts så att varje elev får ett tal som representerar
attityden. Summeringen kallas för Attityd till fysik.
Svaren på frågan om elevens intresse att lära sig mer inom olika ämnen poängsattes mellan 1 och 4. 1 betyder inte alls intresserad och 4 betyder mycket intresserad. För påståendena användes poängen 1 till 5, som anges i undersökningen, där 1 betyder instämmer inte alls och 5 betyder instämmer helt. Svaren på frågorna som valts att representera attityden viktades på olika sätt beroende på om frågan är positiv eller negativ till fysik. Summan för de negativa svaren drogs från summan för de positiva svaren. De frågor som valdes att representera attityden är följande (+ anger positivt och - anger negativt)
34
+ Hur intresserad är du att lära dig mer i dessa ämnen? Fysik
+ Jag tycker om fysik.
+ Fysik är lätt för mig att förstå.
+ Jag tycker att fysikproblem kan vara intressanta och utmanande.
+ Fysik är bra att kunna för framtiden. - Jag har svårt för att förstå fysik. - Fysiklektioner är oftast tråkiga. - Det är slöseri med tid att läsa fysik.
+ Det mesta vi lär oss i fysik är intressant.
+ Tanken på fysiklektioner gör mig glad.
+ Jag har alltid klarat mig bra i fysik.
+ Jag vill jobba med fysik i framtiden.
Denna indelning ger ett maximalt resultat på 42 poäng då eleven är som mest positiv till fysik. Frågorna är valda eftersom de inriktar sig på individens uppfattning av och inställning till fysik. De frågor som har en antydan till värdering tas inte med i beräkningarna eftersom det inte går att avgöra om eleven anser att svaret är positivt eller negativt till fysik. Ett exempel är där eleverna ska värdera hur de tror att en fysiker är. Att en fysiker anses slarvig eller ordentlig visar ingenting av elevens attityd till fysik. Av samma anledning togs inte avdelningen som handlar om hur duktig eleven anser att den är i olika ämnen med. Att en elev anser sig vara duktig eller inte i ett ämne säger ingenting om inställningen till ämnet utan kan bygga på självförtroende.
Frågorna i undersökningsdelen Fysik som skolämne och frågegruppen Attityd till fysik korrelerades med resultatet på FCI. Detta gjorde att eventuella korrelationer mellan attityd och kunskap, så som den mäts av FCI, kunde upptäckas.
För att avgöra vilket av skolämnena som är det mest populära poängsattes elevernas svar på frågan hur intresserad eleven är av att lära sig mer om olika ämnen på samma sätt som tidigare. Även här analyserades endast intressedelen av tidigare nämnd anledning. För att få fram värden som kunde jämföras beräknades hur många procent av eleverna som har svarat 3 eller 4, där 4 avser mycket intresserad och 3 avser ganska intresserad. Detta ger en bild av vilka som är intresserade av att lära sig mer inom
35
ämnena. Analysen gjordes endast för de naturvetenskapliga ämnena och matematik eftersom alla elever har valt en naturvetenskaplig inriktning på sina studier och intresset ansågs därmed vara störst för de naturvetenskapliga ämnena. Att de naturvetenskapliga ämnena jämförs är av intresse eftersom studier visar att fysik anses som mindre populärt än övriga inom området.
Vad som bidrar till beslutet om inriktningen på gymnasiestudier och universitetsstudier visas genom att svaren inom respektive undersökningsdel poängsattes mellan 1 och 3 där 3 anger stor betydelse och 1 ingen betydelse. Därefter beräknades den andel elever som svarat 3. Svaren kunde sedan jämföras för att se vad som är viktigt för eleverna vid val av studier. Delen Val av yrke analyserades på samma sätt.