LÄRARPROGRAMMET
Elevers läranden och lärares stöd till detta
under laborationer i biologi och kemi
på gymnasiet
Sofie Jansson
Examensarbete 15 hp
HÖGSKOLAN I KALMAR
Humanvetenskapliga Institutionen
Arbetets art:
Examensarbete, 15 hp
Lärarprogrammet
Titel:
Elevers läranden och lärares stöd till detta
under laborationer i biologi och kemi på
gymnasiet.
Författare:
Sofie Jansson
Handledare:
Gunilla Gunnarsson
SAMMANFATTNING
I examensarbetet studeras elevers läranden och lärares stöd till detta under laboratio-ner i ämnena kemi och biologi på gymnasiet. Genom att använda ett didaktiskt analysverktyg analyseras filmade observationer för att identifiera elevers och lärares uppmärksamhet under laborationssituationer. Uppmärksamheten och observerade problemlösningssituationer svarar i studien mot elevernas läranden och lärarnas ageranden vid elevers frågor och tvekan, vilka kopplas till lärares stöd och strategival för att hjälpa eleverna. Resultaten visar tydligt hur läraren agerade som guide för elevernas läranden genom att rikta uppmärksamhet mot laborationernas syften och önskvärda läranden. I studien orienterar sig eleverna inom ämnena biologi och kemi med hjälp av läraren. Elevernas läranden kan anses som förknippade med ett natur-vetenskapligt ”språkspel” som påbjöd spelregler för biologi- respektive kemiämnet. Reglerna antas bidra till att eleverna socialiseras och fostras inom ämnena biologi och kemi. För övrigt kan spår av ”naturvetenskapens väsen” ses i styrdokument. Av resultaten kan man tydligt se att lärarnas instruktioner och syften med laborationerna utgår ifrån sådana definierade kunskapsmål. Den viktigaste implikationen av arbetet är beviset på att analysverktyget ger möjlighet att detaljgranska undervisningssitua-tioner. Det vore mycket intressant om analysverktyget kunde användas även inom till exempel samhällsvetenskapliga ämnen för didaktisk analys och utveckling av lärares kompetenser.
INNEHÅLL
1 INLEDNING ... 3
2 BAKGRUND... 5
2.1 Lärares betydelser för elevers läranden...5
2.1.1 Lärares tysta kunskap ...7
2.1.2 Lärare i ett samhälle i förändring ...8
2.2 Elevers läranden under laborationer...9
2.2.1 Lärandeproblem under laborationer ...9
2.2.2 Elever skapar mening under laborationer...10
2.2.2.1 Elevers läranden i språkspel...11
2.2.2.2 Ett naturvetenskapligt språkspel...12
3 PROBLEM... 14 4 METOD ... 15 4.1 Kvalitativ ansats ...15 4.2 Urval ...16 4.2.1 Etiska aspekter...16 4.3 Databearbetning ...17
4.3.1 Att tolka samtal under laborationer ...18
4.4 Metodkritik ...19
5 RESULTAT... 21
5.1 Elevernas läranden under laborationerna ...22
5.1.1 Relationer etableras mellan tidigare och nya erfarenheter ...22
5.1.1.1 Eleverna löser problem självständigt...22
5.1.1.2 Eleverna arbetar sig igenom önskvärda problem...23
5.1.1.3 Eleverna frågar på givna instruktioner ...25
5.2 Lärares strategival och stöd till elevernas läranden ...26
5.2.1 Dialoger med eleverna vid gemensamma genomgångar...26
5.2.2 Läraren guidar eleverna ...27
5.2.2.1 Läraren ger indirekt stöd till eleverna ...28
5.2.2.2 Läraren ger direkt hjälp till eleverna ...30
5.2.2.3 Språkspelskrock mellan läraren och eleverna...31
5.3 Sammanfattning av resultaten ...32
6 DISKUSSION ... 33
6.1 Elevernas läranden under laborationerna ...33
6.1.1 Läranden i förhållande till laborationernas syften...33
6.1.2 Eleverna skapar mening under laborationerna ...34
6.2 Lärares stöd till elevernas läranden...35
6.2.1 Lärares strategival...35
1
INLEDNING
En av de språkligt bättre romaner jag har läst är Fröken Smillas känsla för snö av Peter Høeg (1995). I boken lär läsaren känna Smilla som en 37-årig ensamboende kvinna som är expert inom geovetenskap. I Smillas trapphus i Köpenhamn bor också sexårige Esajas som en vinterdag halkar ner från deras snötäckta tak och slår ihjäl sig. Polisen hävdar olyckshändelse men Smilla vet allt om spår i snö och de som Esajas har lämnat på taket stämmer inte med Smillas kännedom om snöspår:
Nu sänker de ner honom i jorden. Kistan är av mörkt trä, den ser så liten ut, och den har redan ett snötäcke på sig. Flingorna är stora som små fjädrar, och sådan är snön, den är inte nödvändigtvis kall. Vad som i detta ögonblick sker är att himlarymden gråter över Esajas, och tårarna blir till frostdun som lägger sig över honom. Det är universum som på detta sätt drar ett täcke över honom, för att han aldrig mer ska frysa. (Høeg, 1995, s. 12)
Inom naturvetenskapen är iakttagelser och observationer centrala och det är något man tränar sig på inom naturvetenskapliga ämnen (Lederman, 2007). Eftersom Smilla har både en forskarbakgrund inom geovetenskap och en historisk och språklig bakgrund av snö som fenomen blir det naturligt för henne att jämföra Esajas spår i snön med sina kunskaper om snö (Høeg, 1995). Wittgenstein (1996) har studerat språkets innebörder och hur vi förstår med hjälp av användandet av olika begrepp i skilda sammanhang och situationer. I övrigt har språk inom skilda områden och ämnen länge intresserat människor. Till exempel anses gymnasieeleverna växla mellan olika kulturer när de förflyttar sig mellan lektioner. Varje ämneslärare har till uppgift att undervisningen skall lära eleverna ämnets kärna svarande mot ämnets kursplan och därför blir lektionerna mycket olika. Man använder därför språknyanser inom skilda ämnen. Således råder det en viss kultur under en lektion och i denna är läraren den auktoritära ledaren. Elever lär sig med hjälp av läraren som guide och stöd inom det aktuella ämnet (Carlsen, 2007; Gunnarsson, 2008). Hur elever lär sig i olika lärosituationer är intressant att studera för lärare. Vygotskij studerade bland annat innebörden av lärarens handledning inom elevens närmaste utvecklingszon (Egidius, 2006; Stensmo, 1994; Säljö, 2005). Dessutom anses ofta lärare använda sig av en ”tyst kunskap” i sin undervisning vilket är ett kunnande som det emellertid är svårt att sätta ord på och förklara (Andersson, 2000). I romanen Fröken Smillas känsla för snö (Høeg, 1995) jämför Smilla sin verklighet i Danmarks Köpenhamn med den grönländska kultur som hon känner väl från sin egen bakgrund och hennes beskrivningar är etnografiskt intressanta och sätter perspektiv på tillvaron. Smilla har från sin kultur med sig en kunskap om allt som finns att veta om snö, en tyst kun-skap, och hon finner ingen ro förrän hon har utrett Esajas död:
Men det är inte dags än. Sorgen är en gåva, något man ska göra sig förtjänt av. Jag har gjort mitt mintte, och ställt mig vid fönstret. Men alltihop uteblir. Kanske därför att jag har en enda liten sak att göra, en enda ofullständighet av det slag som kan bromsa ett känsloförlopp. (Høeg, 1995, s. 18)
Det som Smilla upplever skulle man kunna kalla för ett ”mellanrum” vilket är en del i ett analysverktyg (Wickman & Östman, 2001; Wickman, 2002) som används i detta examensarbete. Mellanrummet hos Smilla består i ett problem, i detta fall av att veta att Esajas död är oklar, och hon upplever att hon måste lösa detta för att kunna gå vidare. För läsaren av denna studie är det viktigt att förstå att ansatsen är att känslor och vetenskap kan anses vara ett och samma fundament utifrån ett helhetsperspektiv på människan (Persson, 2003; Sundgren, 2005; Öhman & Östman, 2007; Östman, 2002). Känslor kan inte existera utan kunskap och vice versa, varför dessa
tillsam-mans behövs för meningsskapande eller lärande, för såväl eleven som läraren. Vi skapar vår värld tillsammans och att inte som lärare hjälpa eleverna med livets pussel skapar en fragmentarisk värld som strider mot läroplanen Lpf 94:
Skolan skall ge eleverna möjligheter att få överblick och sammanhang, vilket fordrar särskild uppmärksamhet i en kursutformad skola. /…/ Den värld eleven möter i skolan och det arbete eleven deltar i skall förbereda för livet efter skolan. (Skolverket, 2006, s. 4).
Den naturvetenskapliga undervisningen står inför många utmaningar då naturen beskrivs som förtingligad inom de naturvetenskapliga ämnena (Östman, 2002). Den lärande måste bearbeta och förstå den förtingligade naturen som en del av den läran-des erfarenhet och kunskap. Dessutom har samhället förändrats vilket ställer större krav på lärare i dagens informationssamhälle (Hargreaves, 1998)! Därtill hävdar forskare att laborationer inbjuder just till nya förändringar för elever i deras möten med nya erfarenheter (Wickman & Östman, 2001; Öhman & Östman, 2007). Vilka krav kan då inte informationssamhället antas ställa på eleverna! I examensarbetet studeras dels vad elever och lärare uppmärksammar (frågor och problem), dels hur läraren stödjer eleverna och vilka meningar som skapas under laborationerna. Omfattande studier om laborationer och dess natur har tidigare gjorts av flera fors-kare (Lunetta, Hofstein & Clough, 2007). Som utgångspunkt i arbetet används det sociokulturella perspektivet, att vi lär oss i sociala sammanhang, samt Deweys prag-matiska tankar kring nyttan av teori och praktik i en reflekterande verksamhet (Sundgren, 2005; Öhman & Östman, 2007).
2
BAKGRUND
I bakgrunden redogörs för de teoretiska utgångspunkterna i examensarbetet. Fokus ligger på lärarens betydelse för elevers läranden, elevers läranden under laborationer och de sociala sammanhangens innebörder, såsom språk och kultur, för menings-skapanden.
2.1
Lärares betydelser för elevers läranden
Man kan fråga sig när elever egentligen lär sig och hur de lär sig samt vilka olika
betydelser lärare kan antas ha för elevers läranden. Här redogörs för olika teorier
kring elevers läranden och lärares eventuella betydelser för dessa. Dewey menade att när äldre och nyvunnen kunskap sammanfogas kan man kalla detta för generalisering eller meningsskapande (Wickman, 2002). Allt lärande kan därmed ses som generali-seringar. Det kan vara svårt för elever att generalisera från induktion1 och analytiska hypotesprövningar2, vilket ofta beror på att eleverna inte har lärt sig de regler som
förknippas med ämnet (Wickman & Östman, 2002a). Regler och sätt att tala inom ämnet anses ha sociala förtecken och därför behöver eleverna guidas för att önskvärt lärande ska ske. Därtill har man sett att elever inte sätter någon tro till sina iakttagel-ser och formulerar inte hypoteiakttagel-ser förrän de är bekväma i verksamheten, och behärskar ”språkspelet”3 mer vant (Wickman, 2002; Wickman & Östman, 2002a). Det är inte förrän dess som de kan anses klara sig utan läraren. Emellertid kan eleverna formulera hypoteser men dessa är då ofta inte vetenskapliga utan baseras på elevernas tidigare erfarenheter och vardagsbegrepp (Wickman & Östman, 2002). Därtill anges det att eleverna också bör känna till teorin bakom laborationen för att kunna formulera vetenskapliga hypoteser (a.a.). Begreppsförståelse anses vara för-knippat med naturvetenskapligt lärande och innebär att den lärande använder abstraktioner ifrån vilka eleven närmar sig det konkreta (Carlsen, 2007). En konse-kvens är att vissa begrepp aldrig kan läras ifrån det konkreta eftersom de inom natur-vetenskapen alltid existerar som abstraktioner eller som modeller av verkligheten (a.a.). Detta är inte okänt för lärare utan de vet att det är svårt för elever att lära sig naturvetenskap (Boström, 2006; Leach & Scott, 2003). Detta yttrar sig i att eleverna ofta har svårt att komma ihåg och förstå kunskaperna men de har också svårt att till-godogöra sig ett lärande utifrån givna instruktioner (Leach & Scott, 2003). Enligt Vygotskij innebär internaliseringsprocessen inte enbart att överföra yttre instruk-tioner till sitt inre förstånd. Det man lär sig i sociala möten måste involvera en personlig tolkning och förståelse. Därmed är elevernas lärande i klassrummet som svar på lärarens undervisning intressant att studera ur ett sociokulturellt perspektiv (a.a.). Således bör man utgå ifrån elevernas förståelse för att verkligen förstå deras villkor och utgångspunkter för lärandet (Carlgren & Marton, 2005; Hundeide, 2006). Läraren är viktig som handledare för eleven ur ett vygotskijanskt perspektiv4
1 Induktion kan innebära att generella slutsatser dras utifrån gjorda erfarenheter (Thurén, 1991;
Stensmo, 1994). Induktion kan också i vissa sammanhang innebära en upptäckaransats där tidigare teori inte används (Patel & Davidson, 2003).
2 Hypotesprövning innebär att testa om något man har en uppfattning om kan verifieras som sant eller
falsifieras som falskt (Wickman & Östman, 2002a).
3 ”Språkspel” (Wittgenstein, 1996, s. 14) innebär de aktiviteter och det språk som används inom en
verksamhet (Wickman, 2002).
4 Vygotskij utvecklade uttrycket den närmaste utvecklingszonen inom vilken elevens lärande kan
sägas ske (Stensmo, 1994; Säljö, 2005). När eleven befinner sig i utvecklingszonen får denna hjälp av en mer kunnig person för att utvecklas varefter eleven kan antas öka sin självständigt (Säljö, 2005).
(Egidius, 2006). Språk och kultur driver barn att genom ett dialektiskt (växelvis) samspel med en lärare erövra ny kunskap. Läraren måste anpassa undervisningen till elevernas utvecklingsfas och guida dem till en ny utvecklingszon (a.a.). I övrigt har specifika instruktioner setts som fördelaktiga för elevernas läranden jämfört med gemensamma genomgångar (Alexandersson & Limberg, 2004). Dessutom brukar de elever som tar mest hjälp av lärarna som handledare lyckas bäst (Hundeide, 2006). Dessa elever ser motstånd som tecken på att de behöver höja sin insats. Dessa tror inte heller på förutbestämda förmågor såsom en medfödd intelligens (a.a.). Fram-gångsrika elever har lärt sig att kommunicera och orientera sig enligt skolans sociala koder (Persson, 2003). De har löst de ”språkspelskoder” som är knutna till olika ämnen (a.a.). Språkets innebörd för elevers utveckling ses i styrdokumentens rikt-linjer för undervisningens innehåll då det anges att ”Språket är ett redskap för kom-munikation men också för reflektion och lärande” (Skolverket, 2000, s. 2). Efter det att eleven har fullföljt naturvetenskapsprogrammet skall eleven kunna:
… kommunicera sina kunskaper och erfarenheter i tal och skrift samt har tillägnat sig insikter om språket som en väg till lärande och begreppsutveckling. (Skolverket, 2000, s. 3)
Kunskap anges ha sociala förtecken och det antas att vi utvecklas i möten och andra sociala sammanhang (Kernell, 2002). Kunskapen i sig kan på detta sätt tolkas som ett redskap som skapar förståelse om världen. För att förstå elevers läranden anges en önskan om att studera eleven utifrån lärosituationen men också med hänsyn till elevens personliga historia (Hodkinson, Biesta & James, 2008). Lärandet anges vara relationellt och komplext och därför anses det som svårt att undersöka hur lärandet kan utvecklas (a.a.). Det anges också vara den sociala situationen som avgör vad som kan räknas som bra naturvetenskaplig undervisning: 1) då en analys av situationens krav sätter villkoren för lärandemålen, och 2) lektionen anpassas efter elevernas sociala situation och läraren hjälper dem till en personlig förståelse av kunskapen (Leach & Scott, 2003). Med andra ord anses läraren vara helt avgörande för vad eleverna lär sig under laborationer. Läraren anses vara ett språkrör, en samordnare, en samtalspartner och en lyhörd medmänniska (Wickman, 2002). Dessutom kan lära-rens lyhördhet sägas ingå i en ”didaktisk fingertoppskänsla” (Gunnarsson, 2008, s. 202-215). Vikten av lärarens lyhördhet för elevernas lärande poängteras även i andra pedagogiska sammanhang, till exempel inom IT-användandet (Alexandersson & Limberg, 2004).
Den reflekterande uppmärksamheten kan emellertid inte anbefallas, som så ofta sker i skolan, utan måste växa inifrån, komma som resultat av en vilja att åstadkomma något med hjälp av målinriktade handlingar. Det är när man söker förverkliga dessa och ställs inför problem och frågor som pockar på lösningar och svar som lärandet sker. (Sundgren, 2005, s. 89-90)
Å ena sidan riktar läraren elevernas uppmärksamhet under laborationer och lär dem vad de skall uppfatta och hur de ska handla och tala i specifika situationer (Lidar, Lundqvist & Östman, 2005). Sålunda riktar läraren elevernas uppmärksamhet mot vissa fenomen, frågor och händelser. På detta sätt lär sig eleverna det naturveten-skapliga förhållningssättet eller språkspelet (a.a.). Å andra sidan menar Sundgren (2005) ovan att något bör ”pocka på” för att lärandet skall ske, det vill säga ett lärande kan inte ske genom att eleven oreflekterat tar till sig erfarenheter.
Vare sig barnen sitter i smågrupper eller hela klassen är samlad, vare sig de arbetar med datorn eller med läroböcker, vare sig väggarna är gröna eller blå, är det avgörande vad de riktar sin uppmärksamhet mot och hur detta framstår för dem. (Carlgren & Marton, 2005, s. 28)
Att bekräfta att eleverna resonerar riktigt inom den givna situationen och att få eleverna att omstrukturera sitt tänkande genom att ge riktade ledtrådar anges vara framgångsrika sätt undervisa på (Gunnarsson, 2008; Lidar, Lundqvist & Östman, 2005). Detta kallas för ett indirekt stöd i samband med lärarens innebörd för elever-nas meningsskapande (Gunnarsson, 2008). Att kräva att eleverna ändrar uppfattning eller tänkande utan att knyta an till elevernas meningsskapande har visat sig mindre lyckat (Lidar, Lundqvist & Östman, 2005). Gymnasieskolans kursplaner anger inne-håll, det vill säga vad eleverna ska möta i kurserna biologi A (Skolverket, 2000a) och kemi A (Skolverket, 2000b), och vilka mål som elevernas läranden bör sträva efter i kurserna inom de olika ämnena. Således anger ämnesplanerna från Skolverket i viss mån varför innehållet bör ingå och legitimerar kursernas innehåll. Däremot anges inte hur kunskaperna skall läras, metodiken är utesluten och inga givna svar på Hur-frågan finns. Didaktik innefattar således att som lärare svara på de didaktiska frågorna: Vad? Hur? Varför? För vem? (SjØberg, 2005). Då man undervisar är det
väsentligt att tänka igenom dessa aspekter av elevernas lärande. För att underlätta detta går det att studera hur undervisningen är kopplad till hur och vad eleverna lär sig genom att studera elevernas aktivitet och lärarens samspel med eleverna (Wickman, 2003; Öhman & Östman, 2007). Vikten av lärarens aktivitet för elevernas lärande har belysts i tidigare undersökningar (t.ex. Alexandersson & Limberg, 2004).
2.1.1
Lärares tysta kunskap
Kan lärares kunskap vara ”tyst” och vad innebär det för lärare i så fall? ”Tyst kunskap” (Andersson, 2000, s. 74) beskrivs som ett ”görande” och som något som kan vara svårt att förklara för andra. Vidare anges den bottna i personligt engage-mang och livskunskap. Näraliggande i sammanhanget anges intuition vara. På samma sätt som det är svårt att sätta ord på lärares tysta kunskap kan det vara svårt för en intuitiv att sätta ord på problemlösning. Intuition bottnar nämligen i känslor och kunskaper i samklang och yttrar sig vid problemlösning (a.a.). Således bör psykologiska och kulturella aspekter ses som delar i en helhet och mer forskning som tar hänsyn till både psykologi och kultur vid studier av elevers meningsskapande önskas (Öhman & Östman, 2007):
/…/ both logic and psychology has social dimensions that unite them in a common background as ways of approaching and solving problems. (Wickman & Östman, 2002a, s. 468)
I övrigt är intuition en av byggstenarna i psykoanalytikern Jungs personlighetsteori (Cederwald, 2006). När man förnimmer något handlar det dels om ”ren” förnim-melse, att någonting existerar, dels om intuition som beskrivs som att man bearbetar förnimmelsen på en abstrakt nivå. Intuitionsprocessen förknippar det varseblivna med tidigare erfarenheter och bildar helheter och mening (a.a.). Detta kan jämföras med en annan sida av den tysta kunskapen som kallas för en ”tyst dimension” (Illeris, 2001, s. 166), ursprungligen uttryckt av Michael Polanyi, i ett vardags-lärande. Vardagslärandet innefattar hur man orienterar sig i möten med olika intryck och väljer ut och orienterar sig på en mer omedveten nivå (a.a.). När det gäller lärarna finns det en önskan om att tydliggöra och därmed sätta ord på lärares outta-lade tysta kunskaper för yrkesprofessionens skull (Carlgren & Marton, 2005; Gunnarsson, 2008). Det behövs analys och reflektion5 kring vad lärare gör för att
5Cederwald (2006) menar att man uppmärksammar erfarenheter när man reflekterar, medan Folkesson
(1998) menar att reflektion innebär att anta något för vilket det finns grund för. Det handlar om att fundera över hur saker och ting är relaterade och att upptäcka samband och orsaker (a.a.).
synliggöra omedvetna handlingsmönster (a.a.). Man har nyligen undersökt själv-reflektion och kollegial själv-reflektion för lärare inom skol- och verksamhetsutveckling i detta syfte (Cederwald, 2006). Om det professionella objektet, lärandet, analyseras kan det utvecklas till ett kollektivt verktyg för lärarna (Carlgren & Marton, 2005). För att förstå lärarnas samspel med eleverna bör autentiska situationer observeras (Leach & Scott, 2003; Wickman, 2003; Öhman & Östman, 2007). Detta motiveras av att lärarnas tysta kunskap kan sägas bestå av ett hantverk som har behov av att utvärderas och formuleras. Man kan också säga att hantverket innefattar en didaktisk fingertoppskänsla hos lärare (Gunnarsson, 2008).
Fortunately, education is not the result of lucky guesses. In their everyday practice, teachers constantly use their professional skills to both observe and take part in students’ meaning-making in order to make judgements about their learning. (Öhman & Östman, 2007, s. 156)
Observation och deltagande är med andra ord en daglig del i lärares arbete. Att som lärare delta i elevers värld innebär att betyda något för deras mening i tillvaron vilket är ett vördnadsfullt uppdrag.
2.1.2
Lärare i ett samhälle i förändring
Lärares arbete anges ha intensifierats vilket tolkas som att större krav därmed kan ställas på läraren idag (Hargreaves, 1998). Att delta i verksamhetsutveckling och möta elever med skilda bakgrunder är några av de utmaningar som läraren ställs inför i en integrerad skola (a.a.). Många är de forskare som menar att förståelse och ”inifrån-perspektiv” är oumbärliga för att förstå andra människor och deras förhål-landen (Andrae-Thelin, Lindqvist, Nordänger, 2004; Carlgren & Marton, 2005; Hundeide, 2006; Lindqvist & Nordänger, 2008). Därtill anses det som en av lärarens viktigaste uppgifter att klara av att hantera dilemman (Kernell, 2002). De råd som ges till lärare kan sammanfattas i nyckelorden: tillit, dubbla medlemskap, menings-fullhet, nätverkande, risktagande och reflektion (Hargreaves, 1998). En av uppgif-terna för lärare i dagens skola är det ansvar som beskrivs av Tornberg (2008):
/…/ ge eleverna något de själva saknat och skulle ha behövt, att förmedla något viktigt som de själva har varit med om, eller att ta sina egna livserfarenheter till hjälp för att förstå eleverna. (Tornberg, 2008, s. 173)
Att kunna ta olika personers perspektiv i diskussioner är en annan viktig förmåga hos lärare (Tornberg, 2008). Liksom att anta formativa ansatser6 där läraren intresserar och involverar sig för hur man gör detta på bästa sätt för eleven (Hjort, 2008).
Att lära unga människor färdigheter och egenskaper som anpassningsförmåga, ansvars-känsla, flexibilitet och samarbetsförmåga är utan tvivel ett viktigt mål för lärare och skolor i det postindustriella samhället. (Hargreaves, 1998, s. 64)
Lärandet av de ovannämnda färdigheterna hos eleverna kan antas vara i fokus vid mötet med informationssamhällets arbetsmarknad. Emellertid kan förmågor som krävs i arbetet inte mätas som statiska kunskaper som överförs från utbildningen (Hodkinson, James & Biesta, 2008). Det postmoderna samhällets utveckling går inte heller hand i hand med den traditionella skolan (Blossing, 2008; Hargreaves, 1998). Störst bekymmer spås högstadierna och gymnasieskolorna möta eftersom de i grun-den är traditionellt och modernt grundade (a.a.). I dagens postmoderna samhälle duger inte längre objektiva ”sanningar”, det vill säga sådana som tidigare inte kunde ifrågasättas, vilka framstår som mer eller mindre meningslösa för dagens elever
6En formativ ansats innebär att elevens utveckling och lärande är en ständig arbetsprocess och en del i
(Hargreaves, 1998). Inte bara samhället och dess skolor förändras. Den huvudsakliga gemensamma uppfattningen bland forskare avseende naturvetenskaplig kunskap är att denna alltid förändras (Schwartz & Lederman, 2008). Utan förändring och utveckling kan det för övrigt antas att samhället och livet skulle avstanna.
2.2
Elevers läranden under laborationer
Deweys kända uttryck ”learning by doing” (Sundgren, 2005, s. 90) innebär inte enbart att man lär sig när man gör något. Snarare menade han att handlingen betyder något först då aktörer har mål, avsikt och mening med sin aktivitet och därtill tilläm-par reflektion på det han eller hon har gjort. I övrigt anses reflektionen vara förknip-pad med känslor som i sin tur hör ihop med erfarenhet. Att rikta sin uppmärksamhet förutsätter en intelligens som innebär att kunna planera sina handlingar mot ett mål (a.a.). I programmålen för naturvetenskapsprogrammet gällande laborationer står följande:
Det naturvetenskapliga förhållningssättet utvecklas också i det experimentella arbetet. I detta utvecklas förmågan att planera och genomföra experiment och fältstudier, göra iakttagelser på ett objektivt och systematiskt sätt samt tolka och redovisa resultat. /.../ (Skolverket, 2000, s. 2)
I programmålen för teknikprogrammet gällande laborationer står följande: Förmågan att se samband mellan teori och tekniska lösningar utvecklas också i utbildningen genom det experimentella arbetet. (Skolverket, 2000c, s. 1)
Således kan det antas att ”tekniska lösningar” (a.a.) är i fokus inom teknikprogram-met till skillnad från naturvetenskapsprogramteknikprogram-met, där andra utmaningar finns. Habermas skilde mellan olika kunskapsintressen: det tekniska, det praktiska och det emancipatoriska7 (Stensmo, 1994). Enligt Habermas ingår naturvetenskapen i det tekniska kunskapsintresset och han hänvisar då till användande av generaliseringar och variabler. SjØberg (2005) menar dock att naturvetenskapen skiljer sig mycket
ifrån ett tekniskt kunskapsintresse. Teknikprogrammet är mycket produktinriktat, och problemlösningsorienterat, varvid exempelvis även kunskap inom design, ekonomi och reklam är väsentligt. Naturvetenskapen är abstrakt och teoriinriktad varvid för-ståelse och förklarande anses vara naturliga redskap för naturvetare (a.a.). Således kommer naturvetarelever i möten med lärare och böcker att tillägna sig ett natur-vetenskapligt språk, som då kan antas utgöra ett så kallat naturnatur-vetenskapligt språk-spel (Wickman, 2002). Elever från teknikprogrammet kommer troligen att lära sig ett annat språkspel beroende på en annan utbildningsinriktning relaterad till program-målen ovan. I kommunikationen människor emellan strävar vi efter ett gemensamt språk där vi förstår varandra men denna strävan beror ytterligare på vilken verksam-het man befinner sig i och vilket syfte denna har. Språket inom en verksamverksam-het anses nämligen vara specifikt för denna och kan därmed skilja sig från språkanvändningen i andra sammanhang (Wittgenstein, 1996).
2.2.1
Lärandeproblem under laborationer
Under laborationer kan elever uppleva konflikter mellan det som elever iakttar eller observerar och det som står skrivet i läroboken och då har man sett att elever väljer att tro på det som står skrivet eller det som läraren säger, den auktoritativa kunskapen (Wickman, 2002; Wickman, 2003). De gör men vet inte vad de gör. Elever bör i ett
7 Det tekniska kunskapsintresset anges vara inriktat på arbete och produktion, det praktiska på
humanvetenskap, förståelse och språk, och det emancipatoriska på frigörande och detta omfattar samhällskritiska inriktningar (Stensmo, 1994).
lärandeperspektiv uppmärksamma laborationer både teoretiskt och praktiskt (Wickman, 2002). Om så sker blir lärarens syfte med laborationen viktigt, vilket vanligen innebär att eleverna använder teorier för att utföra analysen! Då får eleverna chans att först fundera och reflektera över vad som har sagts tidigare om fenomenen, vilka de därefter kan studera och etablera relationer till under laborationen (a.a.). När eleverna etablerar relationer använder de tidigare erfarenheter i nya situationer var-efter de går därifrån med nya erfarenheter och lärdomar.
It is necessary for teaching to focus upon scientific ways of talking and thinking about phenomena, rather than the phenomena themselves. (Leach & Scott, 2003, s. 104)
Man menar att naturvetenskaplig undervisning bör fokusera på både idéer och ”göranden” i ett helhetsperspektiv (Gunnarsson, 2008; Lech & Scott, 2003). Elever och lärare bör prata ännu mera med varandra om naturvetenskapliga fenomen (a.a.). I detta hänseende har exempelvis kemiundervisningen brister då denna betraktas som reduktionistisk, avskalad och minimalistisk (Boström, 2006). Detta förhållningssätt är således fattigt och kan inte ensamt förklara naturens komplexitet. Istället framhålls meningsskapande undervisning med hjälp av berättelser som länkar samman elevers tidigare erfarenheter med det som sker i klassrumssituationen (a.a.). Att önska att elever skall lära sig genom induktion, det vill säga att lära sig genom att upptäcka nya kunskaper utan tidigare teorikunskap (Patel & Davidson, 2003) eller utifrån det som direkt erfars i laborationssituationen (Thurén, 1991; Stensmo, 1994), kan inte alltid förutsättas (Persson, 2003). Man menar att laborationens syfte måste vara tyd-ligt för att eleverna ska kunna orientera sig i laborationssituationen. Dessutom behö-ver elebehö-verna stöta på flera liknande situationer för att det önskvärda lärandet ska ske (a.a.). Induktion kan emellertid inte heller ensamt anses karaktärisera naturveten-skaplig undervisning (SjØberg, 2005). Dessutom anses elevernas egna utföranden av
undersökningar, för att lära sig att använda utrustning och öva in ett vetenskapligt förhållningssätt, inte vara felaktigt (a.a.). Idag är det vanligt med olika datasimule-ringar under de naturvetenskapliga laborationerna (Lunetta, Hofstein & Clough, 2007). Detta kan antas ställa ännu högre krav på elevers förmåga att ta till sig abstraktioner samtidigt som det kan uppfattas som om laborationerna innefattar en alltmer icke autentisk verksamhet. Det finns en risk att skolan i sig anses vara en simulering av verkligheten (Lundin, 2007; Lunetta, Hofstein & Clough, 2007).
2.2.2
Elever skapar mening under laborationer
Det är vanligt att elever inte kan skapa mening då de inte kan eller får hjälp att ta till sig de problem de upplever utifrån lärarens initiala instruktioner (Wickman & Östman, 2001). Det blir svårt för dem att skapa meningsfulla relationer mellan det som skall undersökas under laborationen och det som står i läroböckerna (a.a.). Där-för är det viktigt att Där-förstå elever utifrån deras perspektiv Där-för att ingående Där-förstå deras handling i en given situation (Hundeide, 2006). ”Människor är meningssökande och tolkande varelser” (a.a., s. 9), vilket tolkas som att människor ständigt söker mening i tillvaron.
Iakttagelser och teori ingår i naturvetenskapens ämnen och elevers läranden sker i skolan genom att elever använder tidigare erfarenheter och nya kunskaper som skapas i situationen (Wickman, 2002). Etablerandet av meningsfulla relationer under laborationer har tidigare studerats utifrån sociokulturella perspektiv, pragmatism och Wittgensteins verk (Gunnarsson, 2008; Wickman & Östman, 2001). Ett sätt att se på
vad som utgör mening för elever under laborationer är att den skapas när eleven blandar tidigare erfarenheter och nya erfarenheter.
It is through this tension between situativity and continuity that new relations can be construed and new meaning can be made in encounters. (Wickman & Östman, 2001, s. 620)
I detta möte etableras en relation som innebär att något kan sägas ”stå fast” (a.a., s. 604) i situationen. När saker står fast är de samtalande överens (Gunnarsson, 2008).
2.2.2.1
Elevers läranden i språkspel
Östman (2002) menar att man tidigare skilde på socialisation och vetenskapligt lärande. Idag anses dock socialisation och fostran vara förknippade med lärande av vetenskap (a.a.). Att begripa ord i ett sammanhang kan benämnas som att man behärskar ett specifikt ”språkspel” (Wittgenstein, 1996, s. 14), det vill säga de spel-regler som tillhör ”spelet” är kända. Med tillägnandet av ett språkspel anses veten-skaplig kunskap utvecklas, vilken följs av en följemening8 i form av en socialisation in i det aktuella ämnet (Östman, 2002). Dessutom anses naturvetenskapliga termer och begrepp kräva att man följer vissa regler för att kunna använda dem (Wickman & Östman, 2002a; Östman, 2002). Vygotskij skiljde på vardagslärande och begreppslärande (Carlsen, 2007; Stensmo, 1994). I skolan möter eleverna vetenskap-liga kunskaper ”ovanifrån” i form av modeller och andra ideala beskrivningar av verkligheten (Stensmo, 1994; Säljö, 2005). Med andra ord måste eleverna acceptera detta sätt att lära sig på i skolan. Å ena sidan anges att man lär sig det naturveten-skapliga språket genom förståelse - till skillnad från imitation och härmning vilket har likheter med dressyr av djur (Geijerstam, 2006). Å andra sidan tolkar jag Wittgenstein (1996) som att barn först lär sig ett språk genom att just härma den vuxnes tal och detta benämner han för ”spel” eller ”språkspel” (a.a., s. 14). Det man lär sig måste komma någonstans ifrån och således använder och följer spelets delta-gare överenskomna spelregler för att spelet ska fungera. För att kunna spela spelet måste deltagarna känna till vilka regler som skall gälla. Eleverna måste också känna till spelreglerna inom olika ämnen, det vill säga de så kallade språkspelen måste vara synliga för dem. Jämför detta med Vygotskijs idéer om att utveckling sker när språk och kultur omformas och blir ”vårt eget” (Egidius, 2006). Först anses barnets ord-relation vara så kallat interpsykisk, senare blir den intrapsykisk (Stensmo, 1994; Säljö, 2005). Först tar barn in ord med hjälp av andra och senare lär de sig att tänka, att använda ord och kommunicera med sin omvärld (Egidius, 2006). Ett annat språk-ligt hinder sätter Folkesson (1998) fingret på: Vygotskij menade att muntlig redovis-ning är komplicerad och svår för elever då tankar och tal kan anses som mer eller mindre åtskilda företeelser (a.a.). Med andra ord kan det som lagras som tankar inte anses vara tillgängliga för utomstående på ett okomplicerat sätt. Människor kan inte förstå varandras tankar om de inte förklaras i ord. Detta liknar den ovannämnda tysta kunskapen hos lärare. Den kan med andra ord inte förstås såvida vi inte är tanke-läsare.
Det sociokulturella perspektivet menar att språket är väsentligt för elevernas meningsskapanden inom den aktuella verksamheten, till exempel i klassrummet
8 Följemeningar åtföljer alltid situationer som man har upplevt (Persson, 2003). I detta vetenskapliga
sammanhang åtföljs naturvetenskaplig undervisning av en uppfattning om det som man har upplevt. Dessa uppfattningar kan innebära att det naturvetenskapliga lärandet har upplevts som spännande och roligt eller som farligt och skrämmande (a.a.).
(Wickman, 2002). Språk, verklighet och mening anses vara en och samma sak för människor som kommunicerar i en situation eller i ett möte (Öhman & Östman, 2007). Språk och handling i sociala verksamheter är intimt förknippade med det Wittgenstein kallar för språkspel (Wickman, 2003). Ur språkspelet, det vill säga genom att studera situationer och möten, kan man tolka ordens mening och innebör-der (Wittgenstein, 1996). Dewey hade ett transaktionellt9 perspektiv inom vilket han menade att man kan tolka människors agerande för att få information om dem (Öhman & Östman, 2007). Detta perspektiv kan användas för att undersöka på vilket sätt som människors språk och handlingar samverkar med hur mening skapas. Tidi-gare erfarenheter såsom minnen förändras kontinuerligt vid meningsskapanden i nya situationer och möten. Erfarenheter används: 1) för att svara på utmaningar i en situation, 2) för att göra en bedömning, och 3) för att planera för kommande händel-ser (a.a.).
2.2.2.2
Ett naturvetenskapligt språkspel
Naturvetenskapliga ämnen kan sägas ha ett eget språkspel, det vill säga regler som accepteras och åtföljs inom de naturvetenskapliga ämnena (Gunnarsson, 2008). Ämnena biologi och kemi tillhör det naturvetenskapliga språkspelet men kan sägas representera egna språkspel. För att beskriva det naturvetenskapliga språkspelet redogörs här för naturvetenskapens väsen (nature of science: NOS) och varför detta är viktigt (Lederman, 2007). Faktum är att många missförstånd skulle kunna undvi-kas om lärare och elever förstod naturvetenskapens väsen och förde fler diskussioner om laborativa erfarenheter (Lunetta, Hofstein & Clough, 2007). Dessutom finns det utilitaristiska10, demokratiska, kulturella, moraliska och vetenskapliga argument var-för NOS11 är värdefullt för en lärare att beakta (Lederman, 2007; SjØberg, 2005).
Utöver dessa finns det ett ekonomiargument, det vill säga att utbildningen tjänar som en lönsam investering (SjØberg, 2005).
Naturvetenskapens väsen utgör en kunskapsgrund innefattande metodik och på vilket sätt man kan veta något om naturvetenskap (Lederman, 2007). I sin tur kan natur-vetenskapens kunskapsgrund relateras till vad eleverna bör kunna om NOS. Exem-pelvis bör eleverna förstå skillnaden mellan att observera något och att dra en slutsats (a.a.). Till exempel anses formulerandet av vetenskapliga teorier vara en komplex process som inte nödvändigtvis underlättas av observationer (Niaz, 2008). Därtill kan det anses som att observationer enbart bör förstås i relation till andra erfarenheter i sociala sammanhang (Wickman & Östman, 2002a). Observationer anses nämligen alltid vara unika. Dessutom bör eleverna förstå skillnaden mellan en lag, som uttrycks som beskrivningar av samband, och en teori, som formulerats med hjälp av slutledningsförmåga (Lederman, 2007). Man menar även att naturvetenskapen består av både fantasi och kreativitet och att dessa förmågor krävs för att acceptera att det finns teoretiska modeller av en icke exakt avbildbar värld. Jämför detta med Carlsens (2007) resonemang kring naturvetenskapens krav på att kunna tillägna sig abstrak-tioner i form av modeller som nämndes ovan. Inom NOS anses även naturvetenska-pen vara subjektiv och denna reflekterar forskarens bakgrund, till exempel beroende på tidigare kunskap, erfarenhet och tro (Lederman, 2007). Forskarna anses idag vara
9 Transaktion betyder i detta sammanhang ”moment av socialt samspel” (Svenska Akademien, 1986,
s. 598), det vill säga en studie av samspel just när det sker i situationen.
10 Att kunna hantera tekniska apparater och förstå tekniska processer (Lederman, 2007).
11 NOS har med naturvetenskapens kunskapsmässiga grunder att göra vilket skall skiljas från
”scientific inquiry”. Inquiry-baserad naturvetenskap handlar om aktiviteter, undersökningsprocesser samt undersökningars design inom NOS (Anderson, 2007).
en del av den kultur de befinner sig i och de påverkas således av aktuell politik, reli-gion och filosofi. Därtill anses vetenskaplig kunskap vara provisorisk och föränd-ringsbenägen. Det finns ingen absolut sanning vilket anses bero på att fakta ständigt kan revideras12 (a.a.).
En nyligen genomförd undersökning om idéer inom NOS visar att kemilärare anser att naturvetenskaplig undervisning bör utgå ifrån att hos eleverna utveckla kreativi-tet, historisk förståelse, vetenskaplig kunskap, ett mångfasetterat tänkande, veten-skaplig metodik och kritiskt tänkande (Niaz, 2008). Det kritiska tänkandet finns även uttryckt i programmålen för naturvetenskapsprogrammet (Skolverket, 2000): till exempel att eleverna efter utförd utbildning ”har utvecklat sin förmåga till kritiskt tänkande utifrån ett naturvetenskapligt förhållningssätt” (a.a., s. 2). Andra exempel på NOS i styrdokumentet är att få öva sin kreativa förmåga samt att kunna tillämpa naturvetenskapliga arbetssätt och metoder vilket förutsätter förståelse och fördjupad kunskap inom naturvetenskap (a.a.). I övrigt ansåg kemilärarna i undersökningen även att vetenskaplig metodik bör förstås som något mer än ett steg-för-steg recept (Niaz, 2008). Historiska perspektiv bör inkluderas för att uppmärksamma eleverna på vetenskapens fallgropar (a.a.). Dessutom anses en kemilärares uppgift vara att redo-göra för såväl kemins fördelar som dess nackdelar (Boström, 2006): Vad är möjligt och sant? På vilka sätt kan kemin ställa till det? Det anges att eleverna behöver knyta an till sin verklighet för att ämnet ska kännas relevant för dem. Därtill vill de som studerar kemi använda sina känslor och dessutom utveckla en passion för ämnet och där finns med andra ord utmaningar för lärare att beakta (a.a.).
Chemistry made a mess of many things, but it still takes clever chemists to help us find better solutions. (Boström, 2006, s. 240)
Lärare skall således i sin undervisning uppmärksamma vilka vetenskapliga erfaren-heter som erbjuds eleverna samt vilka uttryckliga NOS-instruktioner som bör ges (Schwartz & Lederman, 2008): Representerar dessa autentisk vetenskap? Vidare anges det som svårt att finna autentiska problem och övningar till elever som dels passar olika elevers behov, dels passar uppfattningen om vad som anses vara ett riktigt skolarbete (Bergqvist13, 1990).
It is important to be mindful that the target of scientific literacy is the general citenry. All individuals are consumers of science, all types of science. (Schwartz & Lederman, 2008, s. 765)
Av detta förstås att man avser att syftet med vetenskaplig litteratur är att denna i slut-ändan skall gynna alla människor (jfr. Vetenskapsrådets riktlinjer för forskningsetik, 2002). Därför kan det också antas att även skolans förberedande för fortsatt arbete inom naturvetenskapliga områden bör anpassas till alla människors behov.
12 Kunskapen anses idag vara relativ och inte absolut (Thurén, 1991). Från den moderna tidsandan till
postmodernismen har det skett ett paradigmskifte (Thomas S. Kuhn) när det gäller kunskapssyn (a.a.).
13 Bergqvist liksom andra forskare (Gunnarsson, 2008; Lundin, 2007) har studerat elever i årskurs sju
3
PROBLEM
Syftet med examensarbetet är att studera vad och hur elever lär sig och hur lärare stödjer elevers läranden under laborationer inom ämnena biologi och kemi på gymnasiet. Genom att tolka elevers och lärares uppmärksamhet och meningsskapan-den söks en djupare förståelse för elevers läranmeningsskapan-den och lärares betydelse för meningsskapan-denna (Leach & Scott, 2003; Wickman, 2003). I övrigt är det viktigt för lärare att kunna anta olika elevers perspektiv (Hundeide, 2006; Tornberg, 2008).
Studier på elevers läranden under pågående undervisning i lärosituationer efterlyses för att fånga hur elever förklarar sig, vilka svårigheter de möter och vilka problem som kan finnas mellan elev och lärare (Leach & Scott, 2003). Därtill kan kunskap om naturen riskera att uppfattas som fragmentarisk om inte hänsyn tas till den läran-des situation (Hodkinson, Biesta & James, 2008; Leach & Scott, 2003).
Därför är det mycket intressant att undersöka hur elever hanterar sina läranden i form av ständiga förändringar under laborationerna. Genom att studera på vad och hur elever och lärare riktar sin uppmärksamhet kan jag ta reda på mer om vad och hur elever lär sig (Wickman, 2003). Att studera elever i deras autentiska skolmiljö är en förutsättning för detta (Wickman & Östman, 2001; Öhman & Östman, 2007).
Följande frågeställningar fokuseras i examensarbetet:
• Vad uppmärksammar de studerade eleverna i förhållande till det önskvärda lärandet under laborationen? Det vill säga vilka frågor och problem uppstår i förhållande till syftet med laborationen och hur går eleverna vidare med dessa.
• Hur stödjer lärare elevers läranden under de observerade laborationerna? Det vill säga vad uppmärksammar läraren och vilka strategier använder han eller hon för att stödja elevers läranden.
4
METOD
Undersökningsinstrumentet i examensarbetet har utgjorts av filmobservationer av naturvetenskapliga laborationer inom ämnena biologi och kemi på gymnasiet. Labo-rationerna innefattar samspel mellan elev - elev liksom mellan elev - lärare och detta samspel kan omöjligt fångas med intervjuer, enkäter eller anteckningar. Fördelen med vald metod är att filmsekvenserna har granskats flera gånger om (Carlström & Carlström Hagman, 2006). I övrigt var filmning en lämplig metod för studiet av samtal och samvaro i klassrum (Almqvist, Lidegran, Lundqvist, 2003; Wickman, 2003). Denna inbjöd till reflektion och lärande kring de observerade eleverna och lärarna i lärosituationerna. Videokameran kunde registrera mycket mer än vad till exempel en bandspelare kunde ha gjort vilket gjorde att en god förståelse gavs för helheten i de uppkomna situationerna (BjØrndal, 2005).
4.1
Kvalitativ ansats
Arbetet kan anses vara kvalitativt då studien var förståelseinriktad och sökte en hel-hetsbild av området (Lantz, 2007). Jag hade inte för avsikt att kvantifiera resultaten utan sökte en fördjupad förståelse vid tolkning och analys av resultaten varför studien kan anses överensstämma med en kvalitativ ansats (Denscombe, 2000; Thurén, 1991). Det finns egentligen inte någon tydlig skillnad mellan kvalitativ eller kvantitativ forskning (Denscombe, 2000; Einarsson & Hammar Chiriac, 2002). Den skillnad som brukar anges är den att analysen av data, det vill säga det insamlade materialet, kan sägas fokusera på ord eller siffror (Denscombe, 2000; Åsberg, 2001). Även i den meningen kan ansatsen anses vara kvalitativ då filmobservationerna tol-kats i ord av mig som observatör och analytiker i studien. Vidare kan denna typ av studie sägas vara en form av etnografisk fältstudie då jag har studerat elever och lärare i autentiska situationer såsom klassrummen (Denscombe, 2000; Einarsson & Hammar Chiriac, 2007).
Inom det sociokulturella perspektivet tolkas situationer utifrån samspel med andra människor men även utifrån interaktioner med böcker (och andra artefakter) och därmed också tidigare levda människors erfarenheter (Wickman, 2002; Gunnarsson, 2008). Varje händelse var unik och kopplad till det sammanhang som präglade situa-tionen ifråga – den var situationsbunden (a.a.). Således utgjordes filmobservationerna av fallstudier vilka användes för att belysa allmänna mönster (Denscombe, 2000), det vill säga för att studera så kallade familjelikheter mellan olika klassrumssituationer (Wittgenstein, 1996). Familjelikheter beskrivs som egenskaper som liknar varandra varför de kan samgrupperas (Gunnarsson, 2008). Därutöver kan undersökningen anses vara ideografiskt inriktad vilket innebar att jag undersökte specifika händelser från vilka jag inte drog några direkt lagbundna slutsatser såsom brukligt inom nomotetiskt inriktad forskning (Thurén, 1991). Å ena sidan kan den kvalitativa studien kritiseras för att den koncentrerar sig för mycket på individerna (Carlström & Carlström Hagman, 2006). Å andra sidan innebar filmobservationerna att jag såg större delar av klassrumshelheten än just enstaka individer (a.a.), vilket tolkas som att en rättvisare och mera fullkomlig bild gavs av den komplexa verkligheten.
4.2
Urval
Urvalet baserades på tidigare kännedom om skolverksamheters kultur och arbets-miljö, kring vilka egna erfarenheter gjorts i samband med lärarpraktik på lärar-programmet. Eftersom lärarnas arbete har intensifierats tog jag hänsyn till lärarnas tid och möjlighet att ställa upp (Andrae-Thelin, Lindqvist & Nordänger, 2004; Hargreaves, 1998). Således sändes förfrågningar och information ut via E-post till lärare och undersökningarnas utformning anpassades till lärarnas förhållanden i största möjliga mån för att störa de normala arbetsförhållandena minimalt. I övrigt utgjordes urvalet i studien av gymnasieelever från en medelstor stad i Sverige. I denna metod har ett tillfällighetsurval14 utförts vilket innebar att urvalet gjordes utifrån vilka skolor som fanns tillgängliga (Denscombe, 2000). Således var urvalet inte slumpmässigt ur statistiskt hänseende. Fyra olika klasser inom naturvetenskaps-programmet och tekniknaturvetenskaps-programmet har filmats under deras laborationer inom ämnena biologi (kursen biologi A) och kemi (kursen kemi A). Åtta lektionstillfällen har filmats och ungefär tio timmars film har samlats in för analys. Eleverna arbetade i grupper om två till tre elever. Undantagsvis arbetade eleverna i grupper om fyra. Tabell 1 nedan visar vilka klasser, kurser och lärare som materialet utgår ifrån.
Tabell 1. Kursen kemi A läses i årskurs 1 på både naturvetenskapsprogrammet och teknikprogrammet
och en av klasserna i materialet är från teknikprogrammet. Kursen Biologi A läses i årskurs 2 på naturvetenskapsprogrammet.
Klass och labgrupp Kurs Lärare Laborationens syfte
A, grupp 1 och 2 Kemi A Albin Kemiska beräkningar
B, grupp 1 och 2 Kemi A Birger Kemisk bindning, Kemiska beräk-ningar
C, grupp 1 och 2 Biologi A Casper Organismers indelning D, grupp 1 och 2 Kemi A Doris Kemiska beräkningar
Under de två veckorna som jag utförde filmningarna studerades de laborationer som ingick i de områden som för närvarande behandlades inom varje kurs, se ovan. Inom kemi A-kursen skulle exempelvis eleverna bekanta sig med kemiska beräkningar och lära sig grundläggande kunskaper om hur kemiska föreningar är uppbyggda.
4.2.1
Etiska aspekter
Under examensarbetet har Vetenskapsrådets (2002) forskningsetiska principer följts. De fyra huvudkraven gäller krav på information, samtycke, konfidentialitet och nyttjande (Einarsson & Hammar Chiriac, 2007; a.a., 2002). Lärare, skolledning samt elever informerades om undersökningens syfte och deras samtycke inhämtades. Spe-cifikt anges i riktlinjerna att föräldrar skall informeras om eleverna är under 15 år eller om uppgifterna är känsliga. Eleverna i undersökningarna är över 15 år men skriftlig information gavs till deras föräldrar för säkerhets skull. Eleverna garantera-des anonymitet och konfidentialitet (Almqvist, Lidegran, Lundqvist, 2005), vilket innebär att utomstående varken skall få tillgång till personuppgifter eller filmer (Vetenskapsrådet, 2002). Alla namn på elever och lärare som används i resultaten är fingerade. Således skall det inte gå att härleda elever och lärare till någon specifik skola. I och med att enbart fingerande namn används i undersökningen förblir elever och lärare anonyma (Lundin, 2007). Eleverna informerades före filmningen om att ingen utomstående skall titta på filmen och att den enbart kommer att användas i
forskningssammanhang, vilket svarar mot nyttjandekravet det vill säga att inte använda materialet för kommersiellt eller icke vetenskapligt ändamål (Einarsson & Hammar Chiriac, 2007; Vetenskapsrådet, 2002). Jag filmade varje klass vid ett enstaka tillfälle vilket anses utgöra en mindre störning och ett mindre besvär för elever och lärare än det skulle vara att följa dem under en längre tid (BjØrndal, 2005).
Elever och lärare accepterade och vande sig snabbt vid min närvaro under denna lektion och uppträdde till synes inte mer annorlunda än i vanliga fall. I övrigt har hänsyn tagits i möjligaste mån till både elever och lärare vid såväl filmning som analys avseende krav på individskydd vid undersökningar (Vetenskapsrådet, 2002). Undersökningen kan också sägas ha implikationer för allmänheten (a.a.) eftersom det finns ett uttalat behov av forskning inom naturvetenskaplig didaktik (Boström, 2006; Gunnarsson, 2008; Persson, 2003; Wickman & Östman, 2001) men det kan även antas finnas ett bredare intresse inom läraryrket för användning av analysverktyget.
4.3
Databearbetning
Undersökningarna har utförts enligt grundad teori vilket innebär att det som studera-des i första hand har motsvarighet lokalt, det vill säga avseende de studerade fallen (Patel & Davidson, 2003). Dessutom innebär grundad teori att filmobservationerna inte utfördes enligt förutbestämda kriterier (Denscombe, 2000). Således filmade jag laborationerna utan förutfattade meningar om hur något skulle vara, det vill säga med ett så kallat ”öppet sinne” (a.a., s. 253). Jag samlade empirisk fakta genom de under-sökningar som utfördes (Lindqvist & Nordänger, 2008) och granskade kontinuerligt denna (Denscombe, 2000). Själva forskningsprocessen är en självkorrigerande pro-cess, vilket innebär att kommunikation och dokumentation är viktiga redskap för produktion och revision av ny kunskap (Backman, 1998; Patel & Davidson, 2003). Således tolkar, analyserar och producerar jag forskningsresultat men utöver detta delar jag även med mig av kunskapen så att andra kan ta del av den. Detta arbetssätt kännetecknar en hermeneutisk spiral där nyproduktion och ny förståelse ständigt ingår (Patel & Davidson, 2003). För övrigt har grundad teori tidigare misstolkats som att ingen teoribakgrund behövs, vilket är ett missförstånd. Grundad teori kräver en empirisk grund och därtill kan ingen säga att man forskar utan att känna till området alls (a.a.). Varje människa har en viss förkunskap och förförståelse för det som man avser att undersöka (Thurén, 1991).
I övrigt har filmobservationerna tolkats med hjälp av ett inom didaktisk forskning etablerat analysverktyg (Wickman & Östman, 2001; Wickman, 2002). Detta analys-verktyg är omfattande och har vidareutvecklats av Gunnarsson (2008). Jag har stude-rat hur och när så kallade ”mellanrum” uppmärksammades under labostude-rationer, se nästa stycke nedan. Av 70 stycken utvalda dialogsituationer transkriberades 33 situationer. Dessa delades upp i kategorier svarande mot examensarbetets frågeställ-ningar: Vad uppmärksammar eleverna i förhållande till syftet med laborationen (vilka problem och frågor ställs)? Hur stödjer läraren eleverna (vilka strategier tillämpas)? Vidare involverar den didaktiska analysen relationen elev – lärare – metod – innehåll (Sträng, 2007). Varav fokus lades på elev – lärare – metod-momenten. Resultaten av undersökningarna förklarades utifrån ett funktionalistiskt synsätt då arbetet avser att bidra till en helhetssyn på området (Thurén, 1991). En funktionalistisk förklaring används då skolan betraktas som ett system där eleverna befinner sig i en dynamisk verklighet där de utsätts för påverkan och själva påverkar systemet (a.a.). I övrigt anges denna förklaring fungera väl vid studier av elevers situation i skolan (Östman, 2003).
4.3.1
Att tolka samtal under laborationer
Läranden antas ske i möten och vid etablerandet av relationer där så kallade ”mellan-rum” (Wickman, 2002, s. 103-104) har fyllts respektive inte fyllts (a.a.). Att ett mel-lanrum hade fyllts kunde innebära att ett problem löstes eller att en fråga fick svar. Mellanrum uppstod i situationer där eleverna uppmärksammade att något måste ”stå fast” (Wickman & Östman, 2001, s. 604) för att de skulle kunna komma vidare (Wickman, 2002; Wickman, 2003). När något stod fast hade en relation etablerats, eleverna var överens i samtalet, och de kunde tillräckligt om situationen för att komma vidare. När saker och ting inte stod fast kunde de inte gå vidare, till exempel var de oense, eller så gick de vidare fast att de inte hade förstått vad som var en kor-rekt relation i situationen. Med hjälp av dessa delar från analysverktyget, det vill säga mellanrum och vad som kunde sägas stå fast eller inte, undersöktes naturveten-skapliga laborationer inom ämnena biologi och kemi på gymnasiet. Filmobservatio-nerna användes för att studera och iaktta samspel mellan elever och mellan elev och lärare. Vid elevernas lärande kunde jag anta att tidigare kunskap hade utvecklats eller förändrats, i mellanrummen, men förutsättningarna för detta var att: 1) mellanrum-met hade uppmärksammats, och 2) att det fanns tidigare kunskap som stod fast var-vid eleverna kunde gå var-vidare med sin aktivitet, eftersom de hade förstått vad som krävdes i situationen eller uppgiften och tillämpade tidigare erfarenheter i denna situation (Wickman, 2002). Innan en gammal vana kunde överges för en ny måste den nya vanan byggas utifrån vad som var begripligt, det vill säga utifrån det som stod fast i språkspelet (Wickman, 2003). Språkspel kunde vidare uppdelas i korrekta eller inkorrekta relationer och möten inom det aktuella språkspelet (Gunnarsson, 2008). För att studera hur eleverna lärde sig, till exempel vid tolkning av filmade samtal under laborationer, studerade jag således (Wickman, 2002): 1) hur eller vilka mellanrum som uppmärksammades (av lärare och elever), och 2) hur eller vilken kunskap som användes (i förhållande till syftet med laborationen). Således kunde uttalade mellanrum skönjas då eleverna frågade om något eller tvekade (Wickman & Östman, 2001). De flesta mellanrum ansågs dock vara outtalade och fylldes av lik-heter eller oliklik-heter jämfört med vad eleverna redan visste och var överens om, det vill säga det som stod fast. Att vara överens i samtalet innebar att kunskapen stod fast i situationen (Wickman, 2002).
Gunnarsson (2008) har vidareutvecklat analysverktyget avseende olika sorter av mellanrum och nämner ”önskvärda mellanrum”, ”distraherande mellanrum” och ”dolda mellanrum” (a.a., s. 102-105). Önskvärda mellanrum innebar att eleverna uppmärksammade det uttalade syftet med laborationen. När något störde i ett mellan-rum eller inte kunde lösas i situationen kunde jag ha identifierat ett distraherande mellanrum. Detta kunde ibland leda till att det önskvärda lärandet kunde antas ute-bliva på grund av att något störde i kommunikationen. Det fanns även dolda mellan-rum vilka antogs varken ha uppmärksammats av elever eller av lärare. Dolda mel-lanrum kunde handla om ”språkspelskrockar” (Gunnarsson, 2008, s. 104) då elev och lärare talade förbi varandra och därför inte förstod varandra. Orsaker till krockarna anges exempelvis vara ovetskap om språkspelskrockarnas existens eller tidsbrist (a.a.). Således etablerades relationer i möten med böcker, laborationsutrustning och människor som eleverna delade verksamheten med (Wickman & Östman, 2001; Wickman, 2002). Meningsskapanden i samband med elevers läranden har också studerats under laborationerna i likhet med tidigare undersökningar (Gunnarsson, 2008; Wickman & Östman, 2002a). Sammanfattningsvis tog jag reda på vad eleverna och lärarna gjorde och sade för att senare utvärdera hur och vad eleverna
och lärarna uppmärksammade för mellanrum jämfört med lärarnas syften med lek-tionerna (Wickman & Östman, 2002a Wickman, 2003).
4.4
Metodkritik
Som ”observatör som deltagare” (Einarsson & Hammar Chiriac, 2007, s. 27) filmade jag laborationerna utan att delta i deras laborativa verksamhet. Med användning av filmning som metod kunde jag dock inte helt förutsätta att jag som observatör inte störde den autentiska verksamheten (BjØrndal, 2005; Einarsson & Hammar Chiriac,
2007). Ibland kommenterade deltagarna kameran men det rörde sig om ögonblicks-moment och undantag. Eleverna verkade, som tidigare nämnt, acceptera både mig och kameran väl. Kamerans synlighet, de observerades känslighet och tilliten till den som observerade kunde dock ha påverkat störmomentets storlek (BjØrndal, 2005).
Därtill finns det en risk att undersökningen kan tolkas som att eleverna enbart lärde sig under själva laborerandet (Wickman & Östman, 2001). Sådan var inte denna ansats, utan snarare var det vad som sades och gjordes som var utgångspunkten och som var möjligt att tolka och analysera med detta analysverktyg (a.a.). Vidare avses det inte att finna någon supermetod, avseende strategier för att stödja elevers läran-den, vilken kan antas vara den mest effektiva och arbetets syfte var inte heller att visa exempel på dåliga metoder (Wickman, 2003). Istället ville jag studera elevers läran-den i samspelet i läran-den unika lärosituationen (a.a.).
Uppföljning i form av intervjuer gjordes inte eftersom själva intervjun riskerade att påverka den intervjuades svar och då blir det en ny lärosituation (Wickman & Östman, 2001). Jämför detta med intervjuareffekten, där intervjuaren med sin per-sonlighet och bakgrund kan tänkas påverka respondenten genom sin blotta närvaro (Denscombe, 2000). Emellertid anges det vara så att ju vanare den som filmar var av att använda filmning som undersökningsinstrument, desto bättre kunde resultatet anses ha blivit (Carlström & Carlström Hagman, 2006). Jag var dels en relativt ovan videokameraanvändare, dels hade jag inte tidigare använt detta speciella analys-verktyg. Under två tidigare praktikperioder hade jag dock använt videokameror och filmobservationer i klassrumssituationer: vid undersökning av lärare - elevkommuni-kation samt vid filmning av elevlaborationer. Å ena sidan var undersökningen av låg struktur därför att jag inte hade något förutbestämt observationsschema att utgå ifrån (Einarsson & Hammar Chiriac, 2007). Å andra sidan kan observationerna anses vara strukturerade då jag hade planerat vad, hur och när jag skulle filma (Carlström & Carlström Hagman, 2006). Därtill stärktes tillförlitligheten i observationerna genom att de utfördes under en längre tid (två veckor) och genom att flera jämförbara, avse-ende laborationssyfte och åldersgrupp, observationer utfördes (totalt följdes 12 tim-mars lektioner). Detta gav på så sätt ett säkrare material än vad någon enstaka obser-vation skulle ha givit (Carlström & Carlström Hagman, 2006). Å ena sidan kan till-förlitligheten därmed anses vara styrkt i observationerna ur detta perspektiv. Å andra sidan har jag valt att studera unika lärosituationer som inte kan antas gå i repris eller upprepas. Därutöver handlar tillförlitlighet om att jag som forskare var konsekvent, att jag till exempel kategoriserade liknande material inom samma kategori under hela analysen, och att olika undersökningstillfällen hade vissa gemensamma nämnare (Einarsson & Hammar Chiriac, 2007). Dessa villkor eftersträvade jag genom att vara noggrann vid kategorisering och undersökningar. Eftersom jag diskuterade resultaten från filmmaterialet med handledare och resultaten har bedömts på ett likvärdigt sätt kan tillförlitligheten anses vara hög.
Validiteten, att jag verkligen undersökte det jag ville undersöka, stärktes genom att jag successivt granskade att frågeställningen stämde med datainsamling och analys. Jag förde ett kort frågeprotokoll avseende lärarens syfte med laborationen och frå-gade angående lärarens bakgrund och samlade in laborationsinstruktioner. Att använda flera undersökningsinstrument, det vill säga både filmobservationer och frågeprotokollet ifråga, kan också anses stärka validiteten. Jag återkopplade resulta-ten till deltagarna vilket också kan antas ha stärkt validiteresulta-ten (a.a.).
Det fanns ett par begränsningar med filmning som undersökningsinstrument, nämli-gen: 1) observatörens begränsning, samt 2) teknikens begränsning (BjØrndal, 2005).
Detta innebar att jag valde att filma vissa grupper och situationer och avgränsade ljud efter en viss omedveten selektion oavsett hur objektiv jag försökte vara. Ur flera andra hänseenden, bland annat etiska, var det viktigt att vara medveten om sin för-förståelse så att denna inte påverkade urval och tolkning av resultaten (Einarsson & Hammar Chiriac, 2007; Thurén, 1991). När det gällde tekniken så fanns det ingen sådan som direkt kunde teckna ett fullständigt korrekt porträtt av den verklighet som fanns i klassrummen eftersom situationerna var så komplexa (BjØrndal, 2005). Å ena
sidan kunde jag inte anteckna under tiden som observationerna utfördes då jag själv filmade (a.a.) men därför pratade jag med läraren före och efter laborationerna. Å andra sidan kunde jag följa med i det som filmades och memorera samt bygga egna erfarenheter i lärosituationerna, vilket kan anses vara fördelaktigt. Avseende tekni-ken borde jag ha använt hörlurar för att få bästa ljudkvalitet när jag spelade in, vilket jag dock inte gjorde. Däremot testade jag ljudkvaliteten vid provinspelningar med videoutrustningen innan jag filmade klassrumssituationerna. Det var ändå så att en del av de filmade situationerna sorterades bort på grund av sämre ljudkvalitet under databearbetningen (detta trots användning av ljudförstärkare). I övrigt var materialet väldigt omfattande så ett visst urval var ofrånkomligt att göra. Att ha ett stort mate-rial kunde synas fördelaktigt å ena sidan men å andra sidan blev transkribering och analys samt efterföljande urval av resultatet i det närmaste oöverskridligt. För mig blev det en utmaning att avgränsa och plocka fram kärnan ur materialet.
5
RESULTAT
Jag undersöker vad och hur elever lär sig och hur lärare stödjer elevers läranden under laborationer. Jag studerar även hur eleverna kom vidare med funderingar och hur de löser problem i situationerna. Även lärarnas stöd och hjälp till eleverna i form av strategival och gemensamma genomgångar studeras. Problem och frågor som uppmärksammas har benämnts som mellanrum enligt det använda analysverktyget, se metoddelen. I Figur 2 nedan presenteras en karta över de kategorier som presente-ras i resultatdelen. Fokus ligger på ”uppmärksamhet” i form av det som sker och sägs i situationer och möten. Denna uppmärksamhet har kopplats samman med vad eleverna lär sig under laborationerna.
Figur 2. Kartan visar på kategorier över hur eleverna lärde sig genom problemlösning samt lärares
strategival och stöd till elevernas lärande under laborationerna. De lärarstrategier som identifierades var till exempel dialoger och guidning. Uppmärksamhet och meningsskapanden kopplades till elever-nas lärande och lärares stöd (Wickman & Östman, 2001; Wickman, 2002; Gunnarsson, 2008). Laborationssyftena anges av lärarna som att eleverna skall lära sig att utföra kemiska beräkningar, och i ett fall nämns även förståelse för kemisk bindning som ett uttalat lärandemål, i kemi A-kursen (se tabell 1 i metoddelen). I biologi A-kursen skall eleverna enligt lärarens utsago lära sig att dela in organismerna i olika grupper i ett evolutionsträd. Dessa laborationssyften förklarades mera utförligt för eleverna vid de gemensamma genomgångarna före laborationerna. Lärarnas genomgångar för eleverna varierade mellan 5 och 20 minuters längd.
Uppmärksamhet & meningsskapanden
under laborationer
Lärares uppmärksamhet
Lärares strategival och stöd till elevernas läranden Elevernas
uppmärksamhet
Elevernas läranden under laborationerna
1. Relationer etableras mellan tidigare och nya
erfarenheter
- Eleverna löser problem självständigt
- Eleverna arbetar sig igenom önskvärda problem - Eleverna frågar på instruktioner
1. Dialoger med eleverna vid gemensamma genomgångar 2. Läraren guidar eleverna
- Läraren ger indirekt stöd till eleverna
- Läraren ger direkt hjälp till eleverna
- Språkspelskrock mellan lärare och elever
