Användbarheten av "Kemins År 2011" i kemiundervisningen på gymnasiet - i relation till läroplanen (Gy 2011), ämnesplanen i kemi och elevers intressen

Malmö högskola

Lärande och samhälle Natur, miljö och samhälle

Examensarbete

Användbarheten av ”Kemins År 2011”

i kemiundervisningen på gymnasiet

- i relation till läroplanen (Gy 2011), ämnesplanen i kemi

och elevers intressen

The Usability of the ”International Year of Chemistry 2011”

in the Chemistry Education in the Upper Secondary School

Camilla Christensson

Lärarexamen 270 hp Handledare: Ange handledare

Lärarutbildning 90 hp 2012-11-06

Examinator: Johan Nelson Handledare: Jesper Sjöström

Sammanfattning

Syftet med detta examensarbete var att analysera en del av det undervisningsmaterial som producerades i samband med Kemins År 2011 och empiriskt undersöka gymnasielärares syn på materialets användbarhet i gymnasieskolans kemiundervisning. Detta gjordes med hjälp av innehållsanalys, respektive en webbaserad enkät och uppföljande intervjuer.

Min analys visar att materialet från Kemins År 2011 stämmer väl överens med syftet med kemiämnet enligt ämnesplanen i kemi för gymnasieskolan, och till stora delar med det centrala innehållet i kurserna Kemi 1 och Kemi 2. Det som kunde utvecklats mer var områdena analytisk kemi samt reaktionshastighet och kemisk jämvikt. Materialet stämmer även väl överens med elevers intressen, framförallt det som handlar om människokroppen. Kemikalendern relaterar till elevers intressen om aktuell forskning, medan de populärvetenskapliga artiklarna relaterar till elevers intressen om rymden och kemiska risker.

En majoritet av gymnasielärarna i studien är positiva till att använda materialet från Kemins År 2011 i kemiundervisningen. De lyfter även fram flera goda exempel på hur det kan användas för att uppfylla det humanistiska perspektivet i några av målen i läroplanen Gy 2011, framförallt samspel mellan kemiämnet och de gymnasiegemensamma ämnena, elevers utveckling av svenska språket samt samverkan med arbetsliv, universitet och högskolor.

Nyckelord: det flerstämmiga klassrummet, elevers intressen, Gy 2011, gymnasieskola, humanistiskt perspektiv, kemididaktik, Kemins År 2011, kemiundervisning, ämnesövergripande arbete

Innehållsförteckning

Inledning

1

Syfte och problemställning

5

Tidigare forskning

7

Humanistiskt perspektiv 7  

Undervisning i naturvetenskapliga ämnen 7  

Undervisning i kemi 9  

Elevers intressen 11  

Elevers intressen inom naturvetenskap 12  

Elevers intressen inom kemi 13  

Undervisningsmaterial 14  

Metoder

16

Bakgrundsarbete 16  

Analys av undervisningsmaterial 17  

Analys av gymnasielärares användning av Kemins År 2011 i kemiundervisningen 18  

Population 18  

Enkät 20  

Program för att skapa enkät respektive analysera resultat 22  

Uppföljande kvalitativa intervjuer 23  

Etiska krav och riktlinjer 23  

Undervisningsmaterial och aktiviteter under Kemins År 2011

25

Kemikalendern 25  

Kemikalenderns filmer 25  

Kemikalenderns undervisningsmaterial 26  

Kemikalendern i relation till ämnesplanen i kemi 27   Kemikalendern i relation till elevers intressen 28  

Kemilärares användning av Kemikalendern 29  

Populärvetenskapliga artiklar 31  

Populärvetenskapliga artiklar i relation till ämnesplanen i kemi 32   Populärvetenskapliga artiklar i relation till elevers intressen 33   Kemilärares användning av populärvetenskapliga artiklar 34   Annan användning av Kemins År 2011 i kemiundervisningen 36  

Koppling till det humanistiska perspektivet och mål i läroplanen (Gy 2011)

38

Ämnesövergripande arbete 38  

Språket i undervisningen 40  

Samverkan med arbetsliv, universitet och högskolor 41  

Fortsatt användning av materialet efter 2011

45

Diskussion

48

Förslag på fortsatta studier 52  

Slutord

54

Tack

55

Referenser

56

Internetsidor 60  

Länkar till undervisningsmaterialet 60  

Bilagor

62

Bilaga 1 – brev till rektorer och biträdande rektorer 63  

Bilaga 2 – brev till lärare 64  

Bilaga 3 – demografi över de lärare som besvarat enkäten 65  

Bilaga 4 – enkäten 66  

Bilaga 5 – innehållsanalys av Kemikalendern 75  

Inledning

I en sammanställning av flera forskningsrapporter visade Aikenhead (2006) att de flesta lärare inom naturvetenskap (90%) var för ett humanistiskt perspektiv på den naturvetenskapliga undervisningen. Men när det gällde att implementera det i undervisningen, framförde lärarna flera olika anledningar till varför de inte gjorde det. En del av dessa var frånvaro av anpassat undervisningsmaterial, osäkerhet när det gäller att koppla den naturvetenskapliga undervisningen till elevernas vardag, osäkerhet när det gäller att arbeta ämnesövergripande, ovana att fokusera på språkets användning i undervisningen respektive ingen möjlighet att samarbeta med naturvetare i industrin. Skulle aktiviteter och undervisningsmaterial från Kemins Års 2011 kunna råda bot på detta?

I flera länder, inklusive Sverige, anser många elever att kemi är tråkigt, svårt och abstrakt och endast ett fåtal elever väljer att studera kemi på universitet och högskolor (Risch, 2010). Samtidigt kräver samhället vi lever i idag kunskaper i kemi, dels för att vi som aktiva medborgare i ett demokratiskt samhälle ska kunna ta ställning i olika frågor, dels för att kunskaper i kemi kan hjälpa till att fortsätta utveckla vårt samhälle. Grunden i det humanistiska perspektivet på den naturvetenskapliga undervisningen är att utgå från elevers intressen och erfarenheter (Aikenhead, 2006). Om kemin placeras in i ett samhällsperspektiv som är relevant för eleverna, skulle det kunna leda till att fler elever förstod och blev intresserade av kemi.

Syftet med detta examensarbete är att analysera en del av det undervisningsmaterial som producerades i samband med Kemins År 2011 och empiriskt undersöka gymnasielärares syn på materialets användbarhet i gymnasieskolans kemiundervisning.

Förenta Nationerna (FN) utsåg 2011 till International Year of Chemistry, Kemins År 2011. Det var ett initiativ från FN-organet UNESCO1 _{och Internationella} Kemistsamfundet IUPAC2_{. Tanken var att uppmärksamma och fira kemins bidrag till}                                                                                                                

människans välfärd. Målet var att öka insikten hos gemene man om kemins betydelse för att möta världens behov och uppmuntra intresset för kemi bland unga. I Sverige stod Svenska Kemistsamfundet för samordningen av firandet av Kemins År 2011 och visionen var att det skulle bli många aktiviteter som föreläsningar, utställningar, debatter i media och framförallt aktiviteter för skolan.

Under Kemins År 2011 sätter vi fokus på att kemi är roligt och den som väljer att studera kemi eller kemiteknik kan få ett intressant och stimulerande arbete, kemi är framtiden och den som arbetar med kemi eller kemiteknik kan bidra till att lösa framtidens stora utmaningar, [och] kemi är viktigt för hållbar utveckling [eftersom det krävs kunskaper i kemi för att lösa problem] som klimathot och råvarubrist. [citat http://www.kemi2011.se] [min kursivering]

Svenska Kemistsamfundet ville visa att kemi finns överallt i vår vardag. Därför skapades olika månadsteman som kunde kopplas till vardagen och olika publika händelser (Tabell 1). Utifrån dessa teman producerades undervisningsmaterial av olika aktörer runt om i Sverige. De aktiviteter och det undervisningsmaterial från Kemins År 2011, som jag har valt att analysera skulle vara lättillgängliga och även vara möjliga att fortsätta använda framöver. Jag ville både analysera nationellt material och regionalt material från södra Sverige.

Kemikalendern består av tolv filmer, som följer Svenska Kemistsamfundets månadsteman för Kemins År 2011. Filmerna producerades av Untamed Science i ett samarbetsprojekt med Chalmers tekniska högskola, Göteborgs universitet, Molecular Frontiers och Universeum. I Kemikalendern ingår även undervisningsmaterial med fakta och laborationsinstruktioner. Kemilärarnas Resurscentrum (KRC) tog också fram laborationer för respektive månadstema.

I södra Sverige var Ulf Ellervik, professor i bioorganisk kemi på Lunds universitet, och Cecilia von Arnold, informatör på kemiska institutionen på Lunds universitet, samordningsansvariga för aktiviteterna kring Kemins År 2011. Deras mål var att

visa att kemi kan vara intressant, för att undersökning på undersökning, inte minst ROSE-undersökningen1, ger ju ett intryck av att kemi är det som folk är minst intresserade av och vi vill bryta den trenden på alla sätt det går [citat Ulf Ellervik, intervju 21 augusti 2012]

respektive

sprida att kemi är roligt och även visa att kemi kan vara så mycket mer än vad man tror [citat Cecilia von Arnold, intervju 3 september 2012]

Båda såg allmänheten, och skolelever i olika åldrar, som sin målgrupp. De aktiviteter som riktade sig till gymnasieelever var bland annat studiedagar arrangerade av de naturvetenskapliga, medicinska och tekniska fakulteterna vid Lunds universitet (NMT-dagarna) och populärvetenskapliga lunchföredrag. Dessutom författade Ellervik populärvetenskapliga artiklar i Kemivärlden Biotech med Kemisk Tidskrift.

Tabell 1 Månadstemana under Kemins År 2011, sammanställd från information på

http://www.kemi2011.se/content/ett-tema-för-varje-månad

Månad Tema Förslag på innehåll

januari konst och kultur färg, pigment, foto, papper, kemin i Vasaskeppet,

fyrverkerier, snöflingor

februari mode fibrer, textila material, kosmetika, parfym, smycken,

tatueringar

mars energi och klimat växthuseffekten, energi, batterier, katalytisk avgasrening,

vindkraft, solceller, fotosyntes

april industri kemiföretagens betydelse för svensk ekonomi,

tillverkning av läkemedel, cellulosa, polymerer

maj kärlekens kemi förälskelse, hormoner, hjärnas kemi, genetik, feromoner,

tonår, acne

juni vatten och luft miljö, vattenrening, badvattenkvalitet, algblomning,

upptäckten av syre, luftföroreningar

juli hållbarhet kretslopp, kompostering, återvinning, skördemånad,

renoverings- och slängmånad

augusti idrottens kemi metaller i medaljer, nya material i sportutrustning,

doping, energi, friidrotts-VM i Sydkorea

september kommunikation papper, böcker, tidningar, mobiltelefoner, datorer,

halvledare, kisel

oktober hälsa gener, läkemedel, medicinsk forskning, åldrandet, kirala

molekyler

november matens kemi matlagning, livsmedel, tillsatser, ämnesomsättningen,

förberedelser inför julen

december kemins historia och Nobel svenska Nobelpristagare, svenska kemister, svenska

grundämnen, landskapsgrundämnen

I mitt examensarbete har jag undersökt hur materialet som producerades i samband med Kemins År 2011 stämmer överens med gymnasieskolans ämnesplan i kemi respektive elevers intressen. Jag har även undersökt de didaktiska frågorna Vad? Hur? och Varför? kemilärare har använt materialet, och om och på vilket sätt Kemins År 2011 har bidragit

mellan kemiämnet och de gymnasiegemensamma ämnena; elevers utveckling av svenska språket respektive samverkan med arbetsliv, universitet och högskola för att uppfylla några av målen med den nya läroplanen för gymnasieskolan (Gy 2011).

I förordet till sin doktorsavhandling, beskriver Oskarsson (2011, s. 9) olika satsningar och skolutvecklingsprojekt som har genomförts för att öka intresset och engagemanget för naturvetenskap och matematik, men påpekar att ”varaktigheten även i framgångsrika satsningar och spridningen av goda exempel till andra skolor har varit begränsade”. Min förhoppning är att mitt examensarbete ska bidra till att de goda exemplen från användningen av materialet under Kemins År 2011 ska spridas och fortsätta utnyttjas av kemilärare.

Syfte och problemställning

Som beskrivs i inledningen anser många elever att kemi är tråkigt, svårt och abstrakt. Genom att applicera ett humanistiskt perspektiv på undervisningen och placera in kemin i ett samhällsperspektiv som är relevant för eleverna, skulle det kunna leda till att fler elever förstod och blev intresserade av kemi. Flera lärare har dock framfört hinder för att implementera det humanistiska perspektivet i undervisningen.

Syftet med detta examensarbete är att analysera en del av det undervisningsmaterial som producerades i samband med Kemins År 2011 och empiriskt undersöka gymnasielärares syn på materialets användbarhet i gymnasieskolans kemiundervisning, för att undersöka om det skulle kunna minimera dessa hinder.

Med användbarhet menar jag att materialet är i linje med styrdokumenten och aktuell ämnesdidaktisk forskning om det humanistiska perspektivet på undervisning i naturvetenskapliga ämnen där man som lärare utgår från elevers intressen. I gymnasielärares syn på användbarheten av Kemins År 2011 i kemiundervisningen på gymnasiet, inkluderar jag de didaktiska frågorna Vad? Hur? Varför? respektive Varför inte? de har använt materialet. För det humanistiska perspektivet fokuserar jag på en del av det som tidigare forskning (Aikenhead, 2006) visat vara hinder för implementeringen och som är i linje med målen i den nya läroplanen för gymnasieskolan (Gy 2011): ämnesövergripande arbete, utveckling av svenska språket samt samverkan med arbetsliv, universitet och högskola.

Mina frågeställningar är:

• Hur stämmer det undervisningsmaterial som under Kemins År 2011 togs fram för gymnasieelever överens med ämnesplanen i kemi respektive elevers intressen?

• Hur ser gymnasielärare på användbarheten av Kemins År 2011 i kemiundervisningen på gymnasiet?

• På vilka sätt kan Kemins År 2011 bidra till ett humanistiskt perspektiv på undervisningen i kemi?

Tidigare forskning

Humanistiskt perspektiv

Ett humanistiskt perspektiv på undervisningen i naturvetenskapliga ämnen innebär dels att naturvetenskapen placeras in i en samhällskontext som inkluderar vardag, historia och kultur, dels att undervisningen utgår från eleverna och deras intressen och genomförs med elevaktiva metoder (Aikenhead, 2006).

Undervisning i naturvetenskapliga ämnen

Naturvetenskapsprogrammet på gymnasiet ska ge högskoleföreberedande kunskaper för fortsatta studier i naturvetenskap, matematik och teknik (Gy 2011). Programmet ska också ge förståelse för hur naturvetenskap påverkar samhällsutvecklingen och ge möjlighet till etiska diskussioner om naturvetenskapens roll i samhället. Därför finns det en spänning mellan fokus på naturvetenskap för framtidens naturvetare å ena sidan och naturvetenskap för alla å andra sidan (Säljö et al., 2011).

Traditionellt har man först undervisat om naturvetenskapliga begrepp och teorier, och sedan låtit eleverna tillämpa kunskapen i mer övergripande sammanhang. Problemet har då varit att många elever har upplevt undervisningen för abstrakt och tröttnat (Säljö et al., 2011). Flera försök har nu gjorts där man istället börjar med det övergripande sammanhanget med projektarbeten med sociovetenskapliga dilemman, där man utgår från en frågeställning och sedan tar reda på vad man måste kunna för att ta ställning och svara på frågan (a. a.). Detta är i linje med den nya läroplanen där de gymnasiegemensamma ämnena ska samspela med programmets karaktärsämnen, eftersom ”det är genom fördjupning i den programspecifika karaktären som eleven utvecklas också som medborgare och som individ” (Gymnasieskola, 2011, s. 13). De

hälsa, matematik, naturkunskap, religionskunskap, samhällskunskap samt svenska eller svenska som andraspråk. På naturvetenskapsprogrammet ersätts ämnet naturkunskap med karaktärsämnena biologi, fysik och kemi och på teknikprogrammet med karaktärsämnena fysik och kemi.

Genom att utgå från sociovetenskapliga dilemman respektive ha etiska diskussioner, kan man förhoppningsvis nå både de elever som har tänkt fortsätta studera naturvetenskap efter gymnasiet och de elever som har tänkt fortsätta inom andra områden men som då har fått naturvetenskapen som allmänbildning. Aikenhead (2006) har gjort en sammanställning av internationell forskning inom området humanistisk naturvetenskaplig undervisning och visat substantiellt evidensbaserat stöd för detta perspektiv.

Lärare i naturvetenskapliga ämnen i årskurs 9 menar att laborationer, kopplingar till aktuella problem i samhället samt elevers erfarenheter är viktiga för elevers lärande i naturvetenskap och teknik (Oskarsson et al., 2009). Det som styr lärarna när de planerar sina lektioner är framförallt läroplan och kursplan. Därefter kommer egna erfarenheter, tips från kollegor, elevers önskemål och läroböcker. Aktuella problem i samhället finns med, men övriga källor utanför skolan, som TV, populärvetenskapliga tidskrifter, tidningar och näringsliv, kommer långt ner på listan (a. a.).

Att använda tidningsartiklar är ett sätt att få en kontext och illustrera naturvetenskapens relevans i samhället och vardagslivet. Halkia och Mantzouridis (2005) har undersökt vad gymnasieelever i Grekland tilltalas av i tidningsartiklar. Eleverna ansåg att naturvetenskapliga tidningsartiklar var mer intressanta och förståeliga än deras naturvetenskapliga läroböcker. Den berättande texten i artiklarna attraherade elevernas intresse och lockade dem att läsa vidare.

Jarman och McClune (2007) har gjort en sammanställning av lärares användning av tidningsartiklar i undervisningen i naturvetenskapliga ämnen. De visade att lärare oftast använder tidningar för att göra kopplingar till vardagslivet och på så sätt stimulera elevernas intresse. Det var endast ett fåtal lärare som använde tidningsartiklar för att eleverna skulle utveckla sin förmåga att kritiska granska artiklarna.

I många ämnen har det växt fram en större förståelse för betydelsen av historier, där lärostoffet ingår i någon sorts berättelse med en klar poäng. [---] En berättelse kan vara fängslande därför att den har en handling och en nerv som driver förloppet framåt och ofta utmynnar i en poäng som man kommer ihåg. [citat Sjøberg, 2010, s. 514]

Användning av skönlitterära texter i undervisningen i biologi och naturkunskap på gymnasiet har visat att elever blir känslomässigt engagerade av texterna vilket underlättar deras minnesfunktion och inlärningsförmåga (Jakobsson, 2012).

Undervisning i kemi

Vad som har ansetts vara relevant kemiundervisning på gymnasiet har pendlat mellan att förbereda eleverna för vardagen respektive förbereda dem för fortsatta studier i kemi (Husén och Johansson, 1961; Lindholm, 1991). Enligt Ämnesplanen i kemi (2011) ska eleverna både lära sig kemins betydelse för individ och samhälle och kemins begrepp, teorier, modeller och arbetssätt.

Under en längre tid har kemiundervisningen stått inför flera inbördes relaterade problem (Gilbert, 2006). Bland annat har mer och mer kunskap inkluderats i läroplanerna i takt med att forskningen har lett fram till ny kunskap, undervisningen har bestått av isolerad fakta utan att eleverna fått lära sig hur de ska kunna knyta ihop den, och det har varit ett irrelevant innehåll där eleverna inte har förstått varför de ska lära sig det (a. a.). En del elever läser kemi genom att memorera nyckelord och processer utantill, istället för att lägga tid på att läsa läroboken eller egentligen förstå sambanden. För att undvika detta, har studier genomförts internationellt där kemin satts in i relevanta sammanhang (se exempelvis: Bennett et al., 2005; Bennett och Lubben, 2006; Gilbert, 2006; Hofstein och Kesner, 2006), vilket är en viktig del av det humanistiska perspektivet på kemiundervisningen (Mahaffy, 2004; Sjöström, 2011).

I en holländsk studie undersöktes vad gymnasielärare i kemi hade för inställning till kemiundervisning: 11% av dem fokuserade på faktakunskaper, 15% fokuserade på det humanistiska perspektivet, medan den största gruppen kemilärare (74%) kombinerade de båda synsätten (van Driel et al., 2005). Just en sådan balans mellan synsätten präglar ämnesplanen i kemi:

Undervisningen i ämnet kemi ska syfta till att eleverna utvecklar kunskaper om kemins begrepp, teorier, modeller och arbetsmetoder. Den ska bidra till att eleverna utvecklar kunskaper om naturliga såväl som av människan skapade kemiska processer. Undervisningen ska också bidra till att eleverna utvecklar förståelse av kemins betydelse för klimat, miljö och människokroppen samt kunskaper om kemins olika tillämpningar inom till exempel utvecklingen av nya läkemedel, nya material och ny teknologi. Genom undervisningen ska eleverna ges möjlighet att utveckla ett naturvetenskapligt perspektiv på vår omvärld. I undervisningen ska aktuell forskning och elevernas upplevelser,

från en naturvetenskaplig utgångspunkt, kan delta i samhällsdebatten och diskutera etiska frågor och ställningstaganden. [Ämnesplan i kemi, 2011]

En av de anledningar som lärare framfört som hinder för att implementera det humanistiska perspektivet i undervisningen var frånvaro av anpassat undervisningsmaterial (Aikenhead, 2006). I samband med Kemins År 2011 togs det fram aktiviteter och undervisningsmaterial för att visa att kemi finns överallt i vår vardag. Det saknas dock forskning om huruvida dessa aktiviteter och undervisningsmaterial stämmer överens med ämnesplanen i kemi, där både kemins betydelse för individ och samhälle och kemins begrepp, teorier, modeller och arbetssätt ska ingå. Vidare saknas det forskning om lärares syn på användbarheten av detta material i kemiundervisningen på gymnasiet.

Agneta Boström har i sin doktorsavhandling (2006) studerat hur kemilärare och elever på gymnasiet använder berättelser för att göra kemi mer meningsfull. Det visade sig att lärarna använder berättelser för att sätta kunskapen i ett sammanhang, öka motivationen, och som en hjälp för minnet.

Enligt läroplanen ska förtrogenhet med det svenska språket befästas genom undervisningen i många av skolans ämnen, och eleverna ska i alla ämnen arbeta med att utveckla sitt språk. På naturvetenskapsprogrammet är språket ”ett redskap för kommunikation men också för reflektion och lärande” (Gy 2011, s. 47).

Maria Kouns har i sin licentiatuppsats (2010) gjort en språkdidaktisk studie av en kemilärares undervisningsstrategier i en gymnasieklass. Hon visade att det var vanligt med vad Dysthe (1996) kallar monologisk dialog, vilket innebär att läraren egentligen är den som pratar och eleverna bara fyller i luckor med enstaka eller få ord, som läraren inte utvecklar och bygger vidare på. Det som krävs för språkutvecklingen är att eleverna får möjlighet till längre och mer sammanhängande samtal, vilket kan uppfyllas i diskussioner i smågrupper eller bikupediskussioner. Vidare behöver eleverna få möjlighet att ifrågasätta, granska och resonera om kemi i ett samhälleligt perspektiv för att utveckla sina språkliga färdigheter (Kouns, 2010). När kemin anknyts till vardagsliv och samhälle handlar det oftast om kemins tillämpning, inte det språkliga resonemanget eller det humanistiska perspektivet.

Sampson och Walker (2012) har visat att elever lär sig mer kemi genom att skriva i kemiundervisningen, eftersom de i skrivandet tvingas reflektera över innehållet, och menar att ”students write to learn by learning to write chemistry”. Detta är i linje med tidigare forskning (Dysthe, 1996; Skolverket, 2000) som visat att kunskapsutvecklingen

egna texter och inte bara reproducera andras texter. De bör även få tid och möjlighet att träna på att reflektera över både sina egna och andras texter. För detta krävs ett flerstämmigt klassrum, vilket Dysthe definierar som ”ett klassrum där lärarens röst är en av många röster som lyssnas till, där eleverna också lär av varandra och där muntlig och skriftlig användning av språket står i centrum för inlärningsprocessen” (1996, s. 13). Skolverket kallar motsvarande undervisningsmiljö för A-miljö (2000). Jag tolkar även Dysthes flerstämmiga klassrum som att olika stämmor ska göra sig hörda. Det handlar inte bara om att det ska vara flera, de behöver även vara olika (åsikter, erfarenheter och perspektiv). Det räcker inte med att flera pratar, om det de säger är mer eller mindre samma sak. Om det är en väldigt homogen klass med avseende på åsikter, erfarenheter och perspektiv, behöver deras stämmor kompletteras med röster som representerar andra åsikter, erfarenheter eller perspektiv. Dessa röster kan vara texter skrivna av olika författare eller i olika sammanhang, eller så skulle man kunna bjuda in personer som presenterar sin syn på ett tema.

”Gymnasieskolan ska nära samverka med de obligatoriska skolformerna, arbetslivet, universiteten och högskolorna samt med samhället i övrigt. Detta krävs för att eleverna ska få en utbildning av hög kvalitet och få underlag för val av kurser inom utbildningen och för vidare studier eller yrkesverksamhet.” (Gy 2011, s. 13, min kursivering). En omfattande studie har genomförts i samarbete med industrin där kemin har satts in i relevanta sammanhang för gymnasieelever, och inkluderat både kemiska tillämpningar, socioekonomiska konsekvenser och miljökonsekvenser (Hofstein och Kesner, 2006). Resultatet visade att eleverna framförallt förstod tillämpningarna av sina kemikunskaper bättre, blev mer medvetna om kemins betydelse för dem själva och för samhället, och tydligare såg möjliga karriärvägar som framtida kemister.

I samband med Kemins År 2011 erbjöds flera möjligheter att på olika sätt utveckla svenska språket i kemiundervisningen, samt att samverka med arbetsliv, universitet och högskola. Det saknas dock forskning om hur gymnasielärare i kemi utnyttjade dessa möjligheter.

Elevers intressen

pedagogen John Deweys syn att undervisning bör vara engagerande och meningsfull här och nu och inte bara en förberedelse för en ”fjärran och okänd framtid” (Säljö et al., 2011, s. 25), och Illeris drivkraftsdimension av lärandet (2007). Därför behöver man som kemilärare veta vad elever är intresserade av när det gäller naturvetenskap och framförallt kemi.

Elevers intressen inom naturvetenskap

I en stor internationell studie, ROSE, The Relevance of Science Education, har forskare i ett 40-tal länder undersökt vad 15-åriga elever är intresserade av inom naturvetenskap och teknik (Schreiner och Sjøberg, 2004). Som lärare måste man ha elevernas intressen i åtanke när man undervisar så att det blir en kontext som är relevant för dem, annars är det risk att de bara memorerar fakta utan att egentligen lära sig något (Sjøberg och Schreiner, 2010).

Den svenska delstudien i ROSE har sammanställts i två nyligen framlagda doktorsavhandlingar av Magnus Oskarsson (2011) respektive Anders Jidesjö (2012). Först undersöktes vad 751 elever i årskurs 9 ville lära sig om inom de naturvetenskapliga ämnena (Jidesjö et al., 2009). Resultatet visade att eleverna var mest intresserade av att lära sig om kroppen (hälsa, träning, droger, sjukdomar, sex och samlevnad), rymden (hur det känns att vara tyngdlös och möjligheten att det kan finnas liv utanför jorden) samt fenomen som forskare fortfarande inte kan förklara. I en uppföljande studie grupperades svaren på frågorna i tio olika intresseprofiler, och jämfördes med det gymnasieprogram som eleverna sökt (Oskarsson och Karlsson, 2011). Alla elever var mest intresserade av Hälsa och Rymden, oavsett vilket program de valt på gymnasiet. De intresseprofiler som tydligast kopplade till naturvetenskapsprogrammet, var Risk, Vetenskap och Jorden. I intresseprofilen Risk ingår bland annat atombomber, kemiska och biologiska vapen samt hur gifter och kemikalier påverkar människokroppen. I en annan uppföljande studie jämfördes elevers intressen med deras erfarenheter inom olika naturvetenskapliga områden (Jidesjö och Danielsson, manuskript). Inte oväntat visade resultaten att eleverna är mest intresserade av det som de har erfarenhet av.

motsvarande frågor som eleverna, men istället för att gradera svaren från inte intressant till mycket intressant fick de gradera från undervisar inte alls till undervisar ingående. Det visade sig vara stora skillnader mellan vad lärarna undervisade om och det som eleverna var intresserade av. Dessutom var det som lärarna undervisade om fokuserat på fakta och begrepp, medan det som eleverna var intresserade av hade mer med allmänbildande frågeställningar med samhällsanknytning att göra (Oskarsson, 2011), vilket mer stämmer med det humanistiska perspektivet på den naturvetenskapliga undervisningen (Aikenhead, 2006).

Elevers intressen inom kemi

Ett av målen i läroplanen är att elever ska uppleva att kunskapen är meningsfull (Gy 2011), och i undervisningen i kemi ska deras upplevelser, nyfikenhet och kreativitet tas till vara (Ämnesplanen i kemi, 2011). För att elever ska uppleva att kunskaper i kemi är meningsfulla, krävs aktiviteter och undervisningsmaterial där kemin placeras in i ett samhällsperspektiv som är relevant för dem.

Det har gjorts få specifika studier kring elevers intresse i kemi på gymnasienivå, men i en studie undersöktes vad 372 gymnasieelever på naturvetenskapsprogrammet tyckte om de olika områdena som ingick i Kemi A och Kemi B (Broman et al., 2011). Resultatet visade att eleverna var mest intresserade av organisk kemi och biokemi, medan de inte var speciellt intresserade av analytisk kemi, vilket de också tyckte var det svåraste området. Eleverna ville dessutom att kemiundervisningen skulle vara mer relaterad till vardagslivet, trots att dessa elever hade valt naturvetenskapsprogrammet och var presumtiva framtida naturvetare (a. a.).

I samband med Kemins År 2011 togs det fram aktiviteter och undervisningsmaterial för att uppmuntra intresset för kemi hos unga och visa att kemi finns överallt i vår vardag. Det saknas dock forskning om huruvida dessa aktiviteter och undervisningsmaterial stämmer överens med elevers intressen.

Undervisningsmaterial

I en sammanställning av lärares användning av läroböcker i undervisningen i naturvetenskapliga ämnen på mellanstadiet, högstadiet och gymnasiet framkom att läroboken är viktig för lärares planering av undervisningen (Nelson, 2006). Detta har även bekräftats i två nyare studier för högstadiet (Oskarsson et al., 2009) respektive gymnasiet (Hansson och Jansson, 2010). Däremot använde inte lärarna läroboken i ett humanistiskt perspektiv, där eleverna gavs möjlighet till djupare diskussioner, vilket delvis skulle kunna bero på att böckernas innehåll saknade detta perspektiv (Nelson, 2006).

Innehållet i läroböcker i kemi har nyligen analyserats för mellanstadiet (Skolinspektionen, 2011) respektive gymnasiet (Börjesson, 2010). Skolinspektionen visade bland annat att en tredjedel av skolorna använde otidsenliga läroböcker. Med tidsenliga läroböcker avses de som är ”anpassade efter rådande styrdokument samt uppdaterade i relation till senare tids forskning och nya rön” (Skolinspektionen, 2011, s. 39). Börjessons analys (2010) visade att läroböckerna från 1969, 1979 och 1989 skildrade kemiämnet som något som hör hemma på laboratoriet eller i skolans kemisal, medan läroböckerna från 1999 och 2007 skildrade kemiämnet som något som är till för eleven och dennes vardagsliv. I de två första läroböckerna beskrevs dessutom kemiämnet som något svårt och teoretiskt som kräver stor studiemotivation, medan den senaste läroboken beskriver kemiämnet som något överskådligt och begripligt (a. a.). Det bör påpekas att detta inte var en heltäckande analys, utan ett nedslag i fem slumpmässigt utvalda läroböcker under en 40-årsperiod. Men analysen visar ändå på en möjlig trend mot ett humanistiskt perspektiv.

För att uppnå ett humanistiskt perspektiv i den naturvetenskapliga undervisningen, skulle lärare tillsvidare behöva komplettera läroboken med annat undervisningsmaterial. Som tidigare nämnts har det dock visat sig att lärare sällan använder källor utanför skolan (TV, populärvetenskapliga tidskrifter, tidningar och näringsliv) i sin undervisning (Oskarsson et al., 2009). Det finns dessutom få studier där användbarheten av denna typ av undervisningsmaterial analyserats i förhållande till styrdokument respektive elevers intressen. Nyligen har dock utbudet i en populärvetenskaplig TV-kanal analyserats i förhållande till elevers intressen (Jidesjö, manuskript).

förhållande till gymnasieskolans styrdokument och elevers intresse. Dessutom undersöks empiriskt hur gymnasielärare förhåller sig till att använda detta material som ett komplement till läroboken i gymnasieskolans kemiundervisning. Slutligen analyseras på vilka sätt Kemins År 2011 kan bidra till ett humanistiskt perspektiv på kemiundervisningen.

Metoder

Bakgrundsarbete

De aktiviteter och det undervisningsmaterial från Kemins År 2011, som jag har valt att analysera skulle vara lättillgängliga och även vara möjliga att fortsätta använda framöver. Jag ville både analysera nationellt material och regionalt material från södra Sverige.

För att få reda på vilka aktiviteter respektive material som togs fram på nationell nivå, konsulterade jag den officiella hemsidan för Kemins År 2011

(http://www.kemi2011.se). Där valde jag ut Kemikalendern, populärvetenskapliga

artiklar samt Kemilärarnas Resurscentrums (KRC) laborationer. Alla dessa finns tillgängliga att ladda ner gratis från internet, och hade producerats kontinuerligt under året och inte bara vid något enstaka tillfälle. För innehållsanalys valdes Kemikalendern, eftersom den har fått pris som den mest innovativa aktiviteten under Kemins År 2011 i Sverige, respektive de populärvetenskapliga artiklarna, eftersom de dels skulle kunna användas för att skapa ett flerstämmigt kemiklassrum och bidra till utvecklingen av svenska språket i kemiundervisningen, och dels för att de i viss mån dessutom är en produkt av Kemins År 2011 i södra Sverige. För att få bakgrundsinformation om Kemikalendern har jag haft e-postkorrespondens med Louise Fornander, doktorand i fysikalisk kemi på Chalmers tekniska högskola och assisterande producent för filmerna, och Carolina Eek Jaworski, kommunikatör på institutionen för kemi- och bioteknik på Chalmers tekniska högskola och projektledare för Kemikalendern.

För att få bakgrundsinformation om vilka aktiviteter respektive material som togs fram för gymnasieelever under Kemins År 2011 i södra Sverige, intervjuades Ulf Ellervik, professor i bioorganisk kemi på Lunds universitet, och Cecilia von Arnold, informatör på kemiska institutionen på Lunds universitet, som var samordningsansvariga för dessa aktiviteter. Intervjuerna spelades in med diktafon och

transkriberades. Jag valde ut lunchföredrag, NMT-dagar och möjlighet att beställa kemirelaterade föreläsningar, eftersom dessa fortfarande finns efter 2011.

Jag valde även att inkludera Transfer Syds yrkesinriktade föreläsningar för elever i gymnasieskolor, eftersom de rekryterade fler föreläsare med kemirelaterade yrken under 2011. Möjlighet att beställa dessa föreläsare finns fortfarande.

Analys av undervisningsmaterial

Kemikalenderns filmer och undervisningsmaterial respektive de populärvetenskapliga artiklarna som togs fram under Kemins År har granskats och relaterats dels till Ämnesplanen i kemi (2011), dels till elevers intressen. Jag har tittat på Kemikalenderns tolv filmer och läst igenom det tillhörande undervisningsmaterialet med fokus på faktadelen respektive de laborationer som är rekommenderade för gymnasieelever. Undervisningsmaterialet innehåller även laborationer rekommenderade för låg-, mellan- respektive högstadiet. Dessa ingår inte i analysen. Jag har även läst de tio populärvetenskapliga artiklarna.

En innehållsanalys ska vara objektiv, systematisk och replikerbar (Bryman, 2010). Innehållet i Kemikalendern och de populärvetenskapliga artiklarna har därför analyserats genom att skapa kategorier för kemiämnets syfte samt det centrala innehållet i kurserna Kemi 1 och Kemi 2 utifrån Ämnesplanen i kemi (2011). På motsvarande sätt som Skolinspektionen (2011) gjorde sin ämnesinnehållsanalys av läromedel i kemi i årskurs 4 och 5, har på en övergripande nivå avgjorts om och hur de områden som enligt ämnesplanen ska beröras finns med. Värt att påpeka är att varken Kemikalendern eller de populärvetenskapliga artiklarna har utgett sig för att följa gymnasieskolans ämnesplan i kemi.

När det gäller innehållsanalysen i relation till elevers intressen utgår jämförelsen från resultaten från den svenska delen av ROSE-undersökningen som visade att eleverna var mest intresserade av att lära sig om kroppen (hälsa, träning, droger, sjukdomar, sex och samlevnad), rymden (hur det känns att vara tyngdlös och möjligheten att det kan finnas liv utanför jorden) och fenomen som forskare fortfarande inte kan förklara (Jidesjö et al., 2009) och intresseprofilen Risk (atombomber, kemiska och biologiska vapen samt hur gifter och kemikalier påverkar människokroppen) (Oskarsson och Karlsson, 2011),

respektive undersökningen av gymnasieelevers intressen i kemi som visade att eleverna var mest intresserade av organisk kemi och biokemi (Broman et al., 2011).

Analysen av Kemikalendern jämfördes med analysen av de populärvetenskapliga artiklarna för att säkerställa att de kategoriserades på likartat sätt.

Analys av gymnasielärares användning av Kemins År

2011 i kemiundervisningen

För att analysera hur gymnasielärare ser på användbarheten av Kemins År 2011 i kemiundervisningen på gymnasiet, användes en webbaserad enkät och uppföljande kvalitativa intervjuer.

Population

Populationen var alla gymnasielärare i kemi i Skånes och västra Blekinges kommuner (Skånegy). Dels ville jag nå så många gymnasielärare i kemi som möjligt för att sprida informationen om undervisningsmaterialet och aktiviteterna från Kemins År 2011, dels ville jag få ett så komplett empiriskt material som möjligt för att möjliggöra subgruppsanalyser med kemilärare från både kommunala och fristående gymnasieskolor, små och stora gymnasieskolor, och från alla nationella program där kemi ingår. Populationen bestämdes genom att på Skånegys hemsida

(http://www.skanegy.se/skolor) identifiera skolor som läsåret 2012/2013 erbjuder något

av de sex nationella program där kemi ingår som programgemensamt ämne (Naturvetenskapsprogrammet och Teknikprogrammet), eller möjligt programfördjupningsämne (El- och energiprogrammet, Hantverksprogrammet, Industritekniska programmet och Naturbruksprogrammet) (Skolverkets programstruktur för respektive nationellt program, 2011).

Skolornas hemsidor besöktes och rektorer eller biträdande rektorer kontaktades via e-post för att få kontaktuppgifter till skolans kemilärare. För att öka svarsfrekvensen skickades personliga brev till rektorerna eller biträdande rektorerna, där namnet på

skolan och relevanta nationella program stod med (Bilaga 1). Efter en vecka skickades en personlig påminnelse.

Av 155 gymnasieskolor, erbjöd 92 skolor något av de sex nationella programmen. På dessa skolor kontaktades 106 rektorer eller biträdande rektorer, eftersom det på vissa skolor fanns olika rektorer för de olika programmen. Av dessa svarade 86 rektorer, och kontaktuppgifter till 104 gymnasielärare i kemi på 49 olika gymnasieskolor i 25 olika kommuner erhölls. 26 skolor hade inga verksamma kemilärare detta läsår. På övriga 17 skolor besöktes respektive skolas hemsida och kontaktuppgifter till ytterligare 16 kemilärare på 5 olika skolor erhölls. Totalt erhölls kontaktuppgifter till 120 kemilärare på 54 olika gymnasieskolor i 26 olika kommuner.

Här finns risk för ett okänt bortfall. Det är möjligt att rektorerna eller biträdande rektorerna inte angett alla kemilärare på skolan, och därmed gjort ett urval. En del rektorer skickade vidare brevet till lärarna, som sedan själva skulle kontakta mig. Det är möjligt att vissa lärare har valt att inte kontakta mig. Av informationen på hemsidorna till de 17 skolor vars rektorer inte svarat, verkade de flesta skolorna inte ha någon kemilärare.

Jag lyckades få in enkätsvar från 65 av 120 kemilärare på drygt två veckor efter två påminnelser, vilket ger en svarsfrekvens på 54%. Enligt samhällsvetenskaplig metodik är det en knappt godkänd svarsfrekvens (Bryman, 2011). Detta kan dock jämföras med lärarenkäten i ROSE-projektet, där det tog 20 veckor att få in enkätsvar från 110 lärare (Jidesjö, 2012). En annan jämförelse är Kemikalenderns enkäter i Västra Götalands län. De fick in enkätsvar från 43 av 707 (6%) respektive 63 av 725 (9%) lärare (Eek Jaworski, 2011, 2012). Även om en högre svarsfrekvens och ett större empiriskt material hade varit önskvärt, får nog ändå resultatet betraktas som gott. Flera lärare hörde av sig att de gärna hade besvarat enkäten, men att deras pressade arbetssituation tyvärr inte gav utrymme för det.

Jag tycker synd om dig. En konsekvens av lärarnas pressade arbetssituation är att det inte blir tid över till denna form för arbete. Just nu har jag inte haft tid att svara och det ligger saker att göra som att beställa kemikalier och liknande till undervisningen. Jag kommer att svara om jag hittar lite tid - jag har inte glömt dig och det är inte av ovilja att jag inte gjort enkäten. Det samma gäller min kollega. [citat lärare, e-post till författaren 3 oktober 2012]

Det är troligt att många av dem som inte besvarat enkäten inte har använt Kemins År i undervisningen. Detta bortfall skulle naturligtvis kunna påverka värdena, men den insamlade empirin är fortfarande kvalitativt innehållsrik. För demografi över de lärare

Enkät

Jag har valt att använda enkät som metod för att de är betydligt snabbare att använda än intervjuer, eftersom jag ville nå alla gymnasielärare i kemi i Skåne och västra Blekinge för att få ett så heltäckande empiriskt material som möjligt. Jag är dock medveten om de nackdelar som enkäter har jämfört med strukturerade intervjuer (Bryman, 2011): man har ingen möjlighet att hjälpa respondenter som inte förstår en fråga, man kan inte ställa uppföljningsfrågor, det finns risk att man inte får med all information då man får tillbaka enkäter som bara delvis är besvarade, man kan inte ställa alltför många frågor som respondenterna upplever som oviktiga, man vet inte vem som besvarar enkätfrågorna, svaren på frågorna kan påverkas av att respondenterna kan se hela enkäten, enkäter passar inte respondenter med läs- och skrivsvårigheter, och framförallt är det risk för ett stort bortfall. För att minska effekten av dessa nackdelar har jag försökt utforma enkla och tydliga frågor, följa upp slutna frågor med öppna frågor, skapa tvingande frågor som måste besvaras innan respondenterna kan gå vidare till nästa fråga, och använda filterfrågor för att minska antalet irrelevanta frågor för respondenterna (Bilaga 4). En filterfråga leder respondenten till olika följdfrågor beroende på hur de svarat på frågan. Jag anser inte att svaren på frågorna skulle påverkas negativt av att respondenterna kan se hela enkäten, och jag tror att andelen gymnasielärare i kemi med läs- och skrivsvårigheter är försumbar.

För att minska bortfallet utformade jag ett introduktionsbrev där jag förklarade syftet med undersökningen, hur respondenterna hade valts ut och att svaren skulle behandlas konfidentiellt (Bilaga 2). Jag skickade även ut två påminnelser.

Jag har använt både slutna och öppna frågor. På slutna frågor presenteras ett antal fastställda svarsalternativ som respondenterna kan välja mellan, medan de kan svara fritt på öppna frågor. Fördelen med slutna frågor är att de är lättare och snabbare att både besvara och analysera, och jämförbarheten i svaren ökar. Nackdelen är att det finns en påtaglig risk att man missar intressant information, vilket kan minskas genom att lägga till ett alternativ med övrigt eller annat där respondenterna har möjlighet att ange vad de menar. Andra nackdelar med slutna frågor är att det kan vara svårt att skapa svarsalternativ som inte överlappar, och att respondenterna blir irriterade på att det inte finns alternativ som passar in på dem eller att de upplever enkäten som opersonlig vilket kan skapa distans eller bristande engagemang (Bryman, 2011). Fördelen med öppna

forskare kanske inte hade kunnat föreställa sig vid utformningen av frågorna. De leder inte heller in respondentens tankar i någon viss riktning (a. a.). Nackdelen med öppna frågor är att de kräver mer tid, eftersom alla svaren måste läsas igenom för att hitta teman. De kräver även tid för respondenterna, eftersom de ska skriva mer istället för att markera ett färdigt alternativ. Jag har försökt hitta en balans mellan slutna och öppna frågor för att få ut så mycket information som möjligt från enkätsvaren, utan att riskera vad Bryman (2011, s. 228) kallar ”enkättrötthet” då respondenterna tröttnar på att svara på enkätfrågorna och därmed avstår från att besvara enkäten. Jag har valt att ha få frågor med svarsalternativet ”vet inte” eftersom forskare har visat dels att det inte förbättrar kvaliteten på informationen, dels hämmar respondenter att uttrycka en åsikt som de faktiskt har (a. a.).

Innan man genomför själva enkätundersökningen, bör man först genomföra en pilotstudie där man undersöker om enkätfrågorna fungerar och är utvärderingsbara (Bryman, 2011). En pilotstudie ska göras med individer i en mindre grupp som är jämförbar med populationen. Eftersom jag ville nå alla gymnasielärare i kemi i Skånegys upptagningsområde, fanns det inga lärare kvar utanför urvalsgruppen i populationen. Eftersom enkäten innehåller frågor som är specifika för gymnasielärare i södra Sverige, fanns det ingen jämförbar population. Därför genomfördes ingen pilotstudie. Däremot har jag och min handledare testat enkäten så att frågorna skulle vara utvärderingsbara.

Efter att ha tagit del av rapporterna för två lärarenkäter om Kemikalenderns användning i Västra Götaland (Eek Jaworski, 2011, 2012), lade jag till svarsalternativen ”för lätta” respektive ”för svåra” till några frågor om varför lärarna inte hade använt ett visst material.

Jag har valt att använda en webbaserad enkät framför postenkät respektive kommunikationsbaserad enkät via e-post. Den största fördelen med webbaserad enkät är att respondenternas svar automatiskt kan laddas ner till en databas för att analyseras. Postenkäter tar längre tid att distribuera och medför en kostnad för porto, jämfört med elektroniska enkäter. Vid enkäter som skickas ut via e-post, kan respondenternas operativsystem och mjukvara skapa problem med att läsa bifogade dokument, och vissa respondenter kan vara ovilliga att öppna bifogade dokument på grund av virusrisk (Bryman, 2011). Dessutom är det lättare att behandla svaren konfidentiellt och anonymt med en webbaserad enkät jämfört med en kommunikationsbaserad enkät där

asynkron metod för datainsamling, där respondenten kan besvara enkäten vid ett senare tillfälle än när den distribueras.

Flera frågor bygger på respondenternas minnesbilder, eftersom de handlade om användningen av Kemins År i undervisningen 2011, vilket innebär förra respektive förrförra läsåret. Detta skulle kunna påverka svaren.

Program för att skapa enkät respektive analysera resultat

Jag har använt Artologik, Query&Report version 3.0, Artisan Global Software för att skapa enkäten och analysera resultatet. Detta var det program som fanns tillgängligt på Malmö högskola.

Fördelarna var att det var möjligt att skicka ut enkäten till alla samtidigt, identifiera vilka som inte svarat och skicka påminnelse till dem, respektive analysera resultatet. Programmet gav även möjligheten att skapa filterfrågor, vilket minskade irrelevanta frågor för respondenterna, respektive skapa separata avsnitt med frågor och tillhörande introduktionstext, vilket förbättrade både layout och tydlighet. En risk som Bryman (2011) såg med on-line enkäter är att samma person kan fylla i enkäten flera gånger. Den risken eliminerades med Artologik. Om man försökte besvara enkäten efter att den var inskickad fick man följande meddelande: ”Enkäten är redan besvarad. Tack för visat intresse.”

En nackdel var att tvingande frågor inte fungerade tillsammans med filterfrågor. Jag prioriterade då filterfrågor. En annan nackdel var att utskicket av länk och inloggningsuppgifter inte fungerade till alla e-postadresser. Jag var därför tvungen att skicka dessa uppgifter manuellt till vissa respondenter.

Enkätresultatet exporterades sedan till Microsoft Excel 2008 för att skapa grafer. Tre lärare kände inte till Kemins År 2011 och ingår därför inte i några beräkningar. Tre lärare hade inte undervisat i kemi under 2011 på grund av föräldraledighet respektive kursfördelningar mellan olika läsår. Dessa är inte medräknade i värdena för användningen av materialet under Kemins År.

Uppföljande kvalitativa intervjuer

På frågan ”Skulle du kunna tänka dig att ställa upp på en intervju?” svarade 17 kemilärare ja. Av dessa intervjuades 8 lärare som hade använt materialet där jag hade möjlighet att få reda på mer detaljer om Hur? och Varför?. De kom från både små och stora kommunala och fristående skolor i sju olika kommuner, och representerade både naturvetenskapsprogrammet, teknikprogrammet och industritekniska programmet. I den utvalda gruppen fanns både relativt nya kemilärare som endast jobbat något år och mer erfarna kemilärare som hade jobbat i över 10 år. De utvalda lärarna kontaktades via e-post för att avtala tid för en telefonintervju. Jag valde telefonintervju som metod främst av två anledningar, tid och kostnader, eftersom lärarna var utspridda i hela Skåne och västra Blekinge. Det gick betydligt snabbare och var betydligt billigare att ringa runt till lärarna istället för att resa runt till dem. Forskning har dessutom visat att det inte blir några större skillnader mellan de svar man får per telefon och vid en direkt intervju (Bryman, 2011).

Intervjuerna spelades in med diktafon, och referattranskriberades där endast citaten skrevs ned ordagrant. Det var korta (10-20 minuter) semistrukturerade kvalitativa intervjuer som bestod av uppföljningsfrågor, sonderingsfrågor och preciserande frågor (a. a.) för att ge kemilärarna möjlighet att utveckla, fördjupa och precisera sina svar på frågorna i enkäten.

Jag har valt att kombinera kvantitativa och kvalitativa metoder för att få fullständighet det vill säga en mer heltäckande redogörelse för kemilärares användning av Kemins År 2011 i kemiundervisningen på gymnasiet, respektive illustration där kvalitativ data kan illustrera det kvantitativa resultatet.

Etiska krav och riktlinjer

Arbetet har utförts enligt Vetenskapsrådets Forskningsetiska principer inom humanistisk-samhällsvetenskaplig forskning (2002). Både rektorer, biträdande rektorer och kemilärare informerades om syftet med examensarbetet, och att det var frivilligt att besvara enkäten. Kemilärarna informerades även om att all information skulle behandlas konfidentiellt och presenteras anonymt.

Obligatoriska kontaktuppgifter som namn, e-postadress, språk och organisation lagrades i respondentdatabasen i Artologik. Alla på Malmö högskola, som hade inloggningsuppgifter till Artologik, hade möjlighet att se dessa kontaktuppgifter. Det var dock endast jag som hade tillgång till enkätsvaren. Efter avslutad analys och utvärdering av enkätsvaren raderades alla kontaktuppgifterna i respondentdatabasen.

I enkäten ingick frågan ”Skulle du kunna tänka dig att ställa upp på en intervju?”. De utvalda lärarna, för de uppföljande intervjuerna, informerades om syftet med intervjuerna. De tillfrågades även om det var okej att spela in intervjun.

De personer som har försett mig med bakgrundsinformation och är citerade med namn, har tagit del av arbetet innan det publicerades för att få möjlighet att korrigera om jag har missuppfattat något.

Undervisningsmaterial och aktiviteter under

Kemins År 2011

Kemikalendern

Kemikalendern består av tolv filmer, som följer Svenska Kemistsamfundets månadsteman för Kemins År 2011. I Kemikalendern ingår även undervisningsmaterial med fakta och laborationsinstruktioner.

Kemikalendern är vald dels för att den finns lättillgänglig på internet, dels för att den har fått pris som den mest innovativa aktiviteten under Kemins År 2011 i Sverige.

Kemikalenderns filmer

Kemikalenderns filmer producerades av Untamed Science i ett samarbetsprojekt med Chalmers tekniska högskola, Göteborgs universitet (GU), Molecular Frontiers och Universeum. Untamed Science är ett litet USA-baserat företag som har inriktat sig på att göra fartfyllda och informationsrika filmer om naturvetenskap för ungdomar. I Sverige är det Jonas Stenström och Louise Fornander som representerar företaget, och som också är de som berättar om och förklarar kemin i filmerna.

Målgruppen för filmerna var övre mellanstadiet och högstadiet, även om vuxna och allmänheten som inte har läst kemi efter grundskolan också skulle kunna få ut något av filmerna. De ansåg att man i stor grad kan påverka intresset för kemi i denna åldersgrupp, och visa att kemi är intressant och involverar många olika sorters arbeten i framtiden.

Vi ville visa olika sorters kemi i alla tolv filmer (periodiska systemet, kemins historia, kemiska bindningar etc.), vi ville även visa forskning från Chalmers och GU samt att filmerna skulle börja med en spännande frågeställning för målgruppen och, det svåraste

men det är mycket som är svårt att göra en film på. [citat Louise Fornander, e-post till författaren 9 september 2012]

Själva spridandet av filmerna var framförallt fokuserat på Göteborgsregionen under 2011, då de hade flera lärarkvällar på Universeum där filmerna visades. Filmerna finns på Youtube eller kan beställas på DVD. De finns på både svenska och engelska.

Kemikalenderns undervisningsmaterial

Undervisningsmaterialet till Kemikalendern togs fram av en arbetsgrupp bestående av kemister, kommunikatörer och lärare som representerade Chalmers tekniska högskola, Göteborgs universitet, Molecular Frontiers och Universeum. Vid behov kontaktades doktorander och forskare, som representerade olika kemiinstitutioners ämnesområden. Projektledare för arbetsgruppen var Carolina Eek Jaworski, kommunikatör på institutionen för kemi- och bioteknik på Chalmers tekniska högskola.

Målgruppen och nivån på laborationerna bedömdes med hjälp av pedagoger och lärare, som gick igenom läroplanen för grundskolan (lgr11) och kursplanen i Kemi A för gymnasieskolan (Gy 2000:14) när de startade projektet för att säkerställa att temana passade in i dessa.

I juni respektive december 2011, skickades en enkät ut till drygt 700 lärare på mellanstadiet, högstadiet och gymnasiet i Västra Götalands län (Eek Jaworski, 2011, 2012). Dessa lärare hade varje månad fått ett nyhetsbrev med information om alla aktiviteter inom projektet: ny film, undervisningsmaterial, lärardagar, gymnasiedagar, publika laborationer och teater. De kunde välja att avregistrera sig om de inte ville få fler nyhetsbrev.

Undervisningsmaterialet kan laddas ner som pdf och finns på både svenska och engelska. Just nu pågår filmning av flera laborationer som är med i undervisningsmaterialet, för att underlätta för lärare i skolan. Dessa filmer publiceras löpande på Youtube under hösten 2012.

Kemikalendern i relation till ämnesplanen i kemi

Nedan redovisas en sammanfattning av innehållsanalysen av Kemikalendern i relation till ämnesplanen i kemi, kemiämnets syfte samt det centrala innehållet i kurserna Kemi 1 och Kemi 2. För fullständigt analysresultat se Bilaga 5.

Kemiämnets syfte är bland annat att undervisningen ska bidra till att ”eleverna utvecklar kunskaper om naturliga såväl som av människan skapade kemiska processer” (Ämnesplanen i kemi, 2011). Kemikalendern bidrar med detta i drygt hälften av filmerna och/eller undervisningsmaterialet. Den visar till exempel naturliga respektive syntetiska färgämnen, polymerer och antibiotika; naturliga kemiska processer som fotosyntes, signalsubstansers reaktioner i hjärnan, ämnesomsättningen och Maillardreaktionen vid matlagning; respektive av människan skapade kemiska processer som energiomvandling från olika energikällor och kemisk pappersmassaframställning.

”Undervisningen ska också bidra till att eleverna utvecklar förståelse av kemins betydelse för klimat, miljö och människokroppen samt kunskaper om kemins olika tillämpningar inom till exempel utvecklingen av nya läkemedel, nya material och ny teknologi.” (Ämnesplanen i kemi, 2011). Detta bidrar Kemikalendern med i alla utom två av filmerna och/eller undervisningsmaterialet. Den visar till exempel kemins betydelse för klimat (växthuseffekten), miljö (rent dricksvatten) och människokroppen (hormoner och enzymer), och kemins tillämpningar inom utveckling av nya läkemedel (nya antibiotika), nya material (transistorer med olika förhållanden mellan kisel och fosfor samt modifierad cellulosa i läkemedel, färg och livsmedel) och ny teknologi (LCD-skärmar och ny användning av GoreTex i u-båtar, hjärnprober och kirurgi).

”Genom undervisningen ska eleverna ges möjlighet att utveckla ett naturvetenskapligt perspektiv på vår omvärld.” (Ämnesplanen i kemi, 2011). Detta bidrar Kemikalendern med i alla filmerna och/eller undervisningsmaterialet. Den visar till exempel kemins betydelse för färgerna i konsten, för olika material i våra kläder, och för kroppens känslor, rörelse, belastning och hälsa.

”I undervisningen ska aktuell forskning [---] tas till vara” (Ämnesplanen i kemi, 2011). I nästan alla Kemikalenderns filmer visas aktuell forskning. De beskriver till exempel aktuell forskning om biobränslen, behandling av sjukdomar som beror på koncentrationen av signalsubstanser, nya material till sportutrustning och användning av

Slutligen ska undervisningen också bidra till ”att eleverna, från en naturvetenskaplig utgångspunkt, kan delta i samhällsdebatten och diskutera etiska frågor och ställningstaganden” (Ämnesplanen i kemi, 2011). Tre av Kemikalenderns filmer och/eller undervisningsmaterial redogör för global uppvärmning, livscykelanalys respektive antibiotikaresistens, som skulle kunna bidra till elevers förståelse för att kunna delta i samhällsdebatten.

När det gäller det centrala innehållet i kursplanerna, ingår framförallt materia och kemisk bindning och reaktioner och förändringar i Kemi 1 respektive organisk kemi och biokemi i Kemi 2 i Kemikalendern. Ytterst lite ingår av stökiometri (endast formler för kemiska föreningar och en del reaktioner), reaktionshastighet och kemisk jämvikt respektive analytisk kemi. För kemins karaktär och arbetssätt bidrar filmerna med naturvetenskapliga frågeställningar och undervisningsmaterialet med genomförande av experiment.

Sammanfattningsvis stämmer Kemikalendern väl överens med kemiämnets syfte, och innehåller en hel del av det centrala innehållet i kurserna Kemi 1 och Kemi 2.

Kemikalendern i relation till elevers intressen

Enligt Ämnesplanen i kemi (2011) är ett av syftena med ämnet att undervisningen ska ta till vara ”elevernas upplevelser, nyfikenhet och kreativitet”. Detta relateras till elevers intressen enligt den svenska delen av ROSE-undersökningen (Jidesjö et al., 2009 och Oskarsson och Karlsson, 2011), respektive undersökningen av gymnasieelevers intressen i kemi (Broman et al., 2011). Nedan redovisas en sammanfattning av innehållsanalysen av Kemikalendern i relation till elevers intressen. För fullständigt analysresultat se Bilaga 5.

Flera av Kemikalenderns filmer och/eller undervisningsmaterial visar kemi som relaterar till elevers intresse för kroppen (matens näringsämnen, ämnesomsättningen vid ansträngning, hormoner, signalsubstansers reaktioner i hjärnan och nya läkemedel). De innehåller däremot inget om rymden eller fenomen som forskare fortfarande inte kan förklara, men rikligt med exempel på aktuell forskning som kanske kan kompensera denna frånvaro. När det gäller organisk kemi och biokemi innehåller Kemikalendern flera organiska ämnesklasser och strukturformler respektive en hel del om proteiners

Kemilärarna fick uppskatta vad de tror att eleverna tycker om Kemikalenderns filmer. Generellt uppfattade de att eleverna tyckte att filmerna var både roliga och intressanta. Filmerna var häftigt gjorda med unga människor som presenterade på ett seriöst sätt.

Det rockar lite om kemin! [citat lärare, enkät]

Eleverna uppskattade filmerna mycket och såg fram emot den positiva atmosfär som huvudrollsinnehavarna skapade genom att ta upp ämnen som är intressanta i vardagen för ungdomarna. [citat lärare, enkät]

Det som berör eleverna mest upplever de som intressant. [citat lärare, enkät]

Lärarna trodde att kärlekens kemi och matens kemi var mest intressanta för eleverna, medan industri var minst intressant.

Sammanfattningsvis stämmer innehållet i Kemikalenderns filmer och undervisningsmaterial väl överens med elevers intressen.

Kemilärares användning av Kemikalendern

På den direkta frågan ”Har du använt Kemikalendern i kemiundervisningen?” svarade 39% av kemilärarna ja. I Figur 1 visas fördelningen mellan de olika månadernas teman. De mest använda var maj månadstema kärlekens kemi respektive november månadstema matens kemi, vilket stämmer överens med de ämnen som lärarna trodde intresserade eleverna mest. Filmerna användes mer än undervisningsmaterialet.

På frågan ”Hur använde du Kemikalendern i kemiundervisningen?” svarade de flesta att de visat filmerna som introduktion på lektionerna. Dessa hade sedan följts av diskussion i klassen. En lärare hade använt filmerna för att inspirera eleverna till att göra egna filmer. Några lärare hade låtit eleverna fördjupa sig i något ämne och sedan redovisa inför klassen. Flera lärare hade använt Kemikalendern som inspiration – både för egen del, men framförallt för eleverna.

En lärare hade använt Kemikalenderns undervisningsmaterial i ett större projekt, och satt upp en tävling för elever i årskurs 5 i grundskolan för att sprida intresset för kemi. Hon utgick från Kemins Års månadstema och använde Kemikalendern som inspiration när hon varje månad skickade ut en laborativ uppgift till eleverna. De fick sedan skicka in sina svar på olika sätt, som till exempel affisch, enkel labbrapport eller foton. Det var

tre på gymnasiet höll i, vilket är ett exempel på samverkan med de obligatoriska skolformerna (Gy 2011).

Figur 1. Antal kemilärare som hade använt Kemikalendern i kemiundervisningen fördelat på de

olika månadernas teman, filmerna (svarta staplar) och undervisningsmaterialet (vita staplar). På frågan ”Varför använde du Kemikalendern i kemiundervisningen?” svarade många att den anknöt till vardagskemin, verkligheten eller samhället. De ville öka elevernas intresse för kemi och hade nappat på filmernas återkommande devis ”kemi finns överallt”. Ett annat vanligt svar var att få variation i undervisningen och att det var roligt med nytt extra material utifrån.

Jag tyckte att filmerna var ett trevligt avbrott i undervisningen och att vissa lektioner kunde man helt utgå från ett filmämne och bygga lektionen efter denna. [citat lärare, enkät]

Både temat idrottens kemi och matens kemi kopplade till avsnittet om ämnesomsättningen i biokemin, medan temat energi och klimat hade en tydlig koppling till förbränning och olika bränslens energiinnehåll i avsnittet organisk kemi i undervisningen. Filmen kemins historia och Nobel användes som introduktion till nya kurser i kemi.

0 5 10 15 20

december - kemins historia och Nobel november - matens kemi oktober - hälsa september - kommunikation augusti - idrottens kemi juli - hållbar utveckling juni - vatten och luft maj - kärlekens kemi april - industri mars - energi och klimat februari - mode januari - konst och kultur

Antal lärare Månadstema

På frågan ”Vad tycker du om Kemikalenderns användbarhet i kemiundervisningen?” svarade 91% att filmerna var användbara eller mycket användbara, respektive 61% att undervisningsmaterialet var användbart eller mycket användbart. Den betydligt lägre siffran för undervisningsmaterialet kan bero på att 35% inte hade använt det och därför inte kunde bedöma användbarheten. Kemikalendern ansågs passa in med den nya ämnesplanen i kemi med avseende på kemins relation till individ och samhälle. I en av de uppföljande intervjuerna menade läraren att varje avsnitt visade kemin bakom något i samhället och gav som exempel blåfärgning av jeans, läkemedelsindustri, batterier, kommunikation och datorer.

Av de lärare som inte hade använt Kemikalendern i kemiundervisningen svarade de flesta att det berodde på att de inte kände till den eller att de inte hade haft tid.

Hade inte tid att planera in dem i ett sammanhang, men de är bra! [citat lärare, enkät] Fyra lärare kommenterade även att de tyckte att filmerna låg på en för enkel nivå för gymnasieelever. I de uppföljande intervjuerna framkom det att lärarna tyckte att filmerna var för övergripande och aldrig gick på djupet. Lärarna hade önskat att man hade fördjupat sig mer ingående på något av det som presenteras. Deras synpunkter stämmer överens med några lärares kommentarer i de båda enkätundersökningarna om Kemikalendern i Västra Götalands län (Eek Jaworski, 2011, 2012). Detta är förståeligt, eftersom målgruppen för Kemikalenderns filmer var elever på övre mellanstadiet och högstadiet. Det kan dock påpekas att ingen av dessa lärare hade använt undervisningsmaterialet, där den efterfrågade fördjupningen finns.

Sammanfattningsvis har gymnasielärare använt både Kemikalenderns filmer och undervisningsmaterial i kemiundervisningen, som inspiration och anknytning till kemins betydelse för individ och samhälle (Ämnesplanen i kemi, 2011), för att skapa ett flerstämmigt klassrum där svenska språket kan utvecklas samt samverkan med de obligatoriska skolformerna (Gy 2011).

Populärvetenskapliga artiklar

Ulf Ellervik författade populärvetenskapliga artiklar i Kemivärlden Biotech med Kemisk Tidskrift. Dessa artiklar kan laddas ner som pdf.