Malmö högskola
Lärarutbildningen
Natur, Miljö, Samhälle
Examensarbete
10 poängElevers kunskaper i nionde skolåret om
energiflödet på jorden.
Ninth grade pupils knowledge about the flow of energy on earth.
Martin Tegård
Lärarexamen 180 poäng Naturvetenskap och lärande. Vårterminen 2007
Examinator: Per Jönsson Handledare: Mats Areskoug
Sammanfattning
Syftet med denna studie är att undersöka grundskoleelevers kunskaper om energiflödet på jorden. 73 elever i nionde klass har deltagit i enkätundersökningen och besvarat 6 frågor av öppen karaktär om energikedjor i jordens energiflöde. Min utgångspunkt är en tidigare genomförd undersökning inom samma område, som var en del av utvärderingen av
grundskolans utbildning som Skolverket stod bakom 1995. Utifrån jämförelser med resultaten från skolverkets undersökning dras nya slutsatser. En slutsats är att elever presterar bättre på skriftliga uppgifter om jordens energiflöde då de får förklara enskilda energikedjor i riktning bakåt. Exempel på det är energiövergångar mellan vattenkraftverk och vattencykeln, eller mellan växterna och solen. Beskrivningarna blir detaljrikare och större andel elever beskriver hela kedjans längd. Resultaten visar även att eleverna har kunskapsbrister om jordens
energiflöde. Få vet hur vindar bildas och ofta förknippar de energiomvandlingar mest med aktivitet och objekt som innehåller energi än de talar om själva energins flöde. En
vardagsföreställning är att eleverna tror att utsläpp och avfall från kärnkraft gör hål i ozonlagret som i sin tur ökar växthuseffekten.
Nyckelord
Innehållsförteckning
Sammanfattning………... 3 Nyckelord……….… 3 Innehållsförteckning………. 5 Inledning………... 7 Syfte………. 8 Bakgrund……….. 9Därför ska vi undervisa om jordens energiflöde i grundskolan…….. 9
Nationell utvärdering av grundskolan 1995………...………… 11
Jordens energiflöde………. 12
Nationell utvärdering av grundskolan 1998 och 2003………....13
Frågeställningar……… 14 Metod………... 15 Undersökningsgrupp………... 15 Enkätens uppbyggnad……….…… 16 Resultat………. 17 Uppgift 1………... 17 Uppgift 2……….……… 18 Uppgift 3………. 20 Uppgift 4……….……… 21 Uppgift 2a och 2b……….……….. 22 Uppgift 1a och 1b………..…. 24
Diskussion och slutsatser………...….. 25
Resultatens tillförlitlighet………... 25 Forskningsfråga 1 och 2……….……… 26 Forskningsfråga 3………... 28 Avslutning……… 29 Referenser……….… 30 Bilagor: Bilaga 1………... 32 Bilaga 2………...…… 33 Bilaga 3………...… 34 Bilaga 4………... 35
Inledning
Skulle man kunna motverka växthuseffekten genom att placera ut miljontals kylskåp drivna med solceller på jordklotet? Den tanken utryckte en elev i sjätte klass då jag undervisade om växthuseffekten under min lärarpraktik våren 2003. Energiflödet skulle bli annorlunda inom atmosfären men som system skulle det fortfarande innehålla samma mängd värmeenergi. Hypotesen att det skulle ge en nettominskning av värmen i jordens atmosfär är alltså fel, men det är inte därför jag minns denna händelse. Jag minns den för att elevens resonemang visar prov på självständigt tänkande, där denne försöker koppla ihop undervisningen med egna föreställningar, på ett i sammanhanget relevant vis. Enligt Ola Halldén så är det beskrivna typiskt för tankeprocesser som berör begreppsförståelse. (Halldén, 2002, s. 62-64)
Nu på min slutpraktik 2007, precis efter att en niondeklass släppts från en lektion om kärnklyvning, så stannade en elev kvar och frågade hur energi kunde skapas ur uran. Han påpekade frågande att vi tidigare sagt att energi aldrig kan skapas. Jag förklarade att det stämmer för att energi redan finns bundet i uranet.
I mitt första exempel innehöll elevens tankegång vissa brister, i det andra med eleven i nionde klass utrycktes ett mer stringent resonemang om energimängdens bevarande. I båda fallen berörs energiomvandlingar i ett eller flera steg.
Utifrån dessa erfarenheter från praktiken så upplever jag att energibegreppet väcker tankar och frågor hos många ungdomar. Det är fullt förståeligt, då energi är ett svårt begrepp. (Andersson, 2001, s. 69)
Därför vill jag nu bidra till forskningen om grundskoleelevers kunskaper om jordens energiflöde genom detta examensarbete.
Syfte
Syftet med min studie är att undersöka grundskoleelevers kunskaper om energiflödet på jorden, med utgångspunkt från en tidigare genomförd undersökning inom samma område. Den redan gjorda undersökningen om jordens energiflöde är utvärderingen av grundskolans utbildning som Skolverket stod bakom 1995. (Skolverket, 1997). Jag avser att följa upp en del av de resultat och obesvarade följdfrågor som redovisas i rapporten. Det är alltså en mestadels komparativ undersökning som jag ska genomföra. Om jag får resultat som inte diskuteras i skolverkets utvärdering, så kommer jag att diskutera dem utifrån annan forskning. Ett exempel på det skulle vara ifall min undersökning visar på skillnader mellan flickor och pojkars tänkande om energifrågor.
Eftersom rapportens titel, ”utvärdering av grundskolan 1995, Energi i natur och samhälle” är olämpligt lång att upprepa gång på gång i löpande text, så kommer jag fortsättningsvis att referera till undersökningen som UG 95. Det ska påpekas att hela skolverkets utvärdering av grundskolan 1995 innehöll flera rapporter och att UG 95 egentligen är en förkortning som förknippas med att innefatta samtliga. Då jag skriver UG 95 så åsyftar jag delrapporten om
Bakgrund
Eftersom skolverkets rapport UG 95 ligger till grund för utformningen av min studie, så kommer jag nu att beskriva dess bakgrund och två uppföljningar som gjorts av den innan jag går vidare till mina frågeställningar. Temat är jordens energiflöde så detta avsnitt innehåller även en redogörelse hur det kan beskrivas på flera sätt. Fast allra först ska jag presentera motiv till varför vi lärare ska undervisa om jordens energiflöde.
Därför ska vi undervisa om jordens energiflöde i grundskolan.
En förutsättning för att motivera undervisning om jordens energiflöde är att det finns stöd i grundskolans styrdokument. Låt oss titta på en formulering från kursplanen i
naturorienterande ämnen och en från fysik. Det är mål som eleverna skall ha uppnått i slutet av det nionde skolåret och de säger att eleven skall beträffande natur och människa:
ha kunskap om naturliga kretslopp och om energins flöde genom olika naturliga och tekniska system på jorden, (No) (Skolverket, 2000)
ha kunskap om olika energiformer och energiomvandlingar samt vid tekniska tillämpningar miljö-, resurs- och säkerhetsaspekter, (Fy) (Skolverket, 2000)
Ur målet i naturorienterande ämnen utläser jag direkt att eleverna ska ha kunskap om energins flöde på jorden. I målet i fysik utpekas inte jordens energiflöde lika ordagrant men det
klargörs att eleverna ska ha kunskap om energiomvandlingar. I avsnittet om jordens energiflöde på sidan 13 kommer jag att beskriva begreppet energikedjor och att
energiomvandlingar är en av huvudkomponenterna i dem. Härmed anser jag att det finns goda grunder i kursplanerna att bedriva undervisning som specifikt berör jordens energiflöde.
En annan aspekt är elevernas kunskapsnivå. I UG 95 kom forskarna fram till att den enskilde eleven inte beskriver energiflödet på jorden särskilt utförligt utan endast med få grenar och steg. Majoriteten (60 %) uttryckte att energin inte fanns förrän ett aktivt förlopp som förbränning ägde rum. (Andersson, 1999, s. 37).
Annan forskning har redovisat liknande resultat. I Making sense of secondary science redovisas att barn ofta beskriver energi hos icke levande objekt endast om de kan sättas i samband med aktiva förlopp som kraft eller rörelse. Annars associerar de energi företrädesvis med levande ting. (Driver, m.fl. , 1994, s. 143-147).
En annan problematik som beskrivs är att elever utrycker att energi kan bildas i exempelvis biologiska processer som cellandning eller att den försvinner då bränsle används. (Driver, m.fl. , 1994, s. 143-147).
I en studie med elever från samtliga stadier i engelsk secondary school som Joan Solomon utförde, framgick dessutom att det är signifikant vanligare att flickor associerar energi med det levande än vad pojkar gör. Det gällde elever både på högre och lägre stadier. Solomon har också hittat en könsskillnad i att killar förknippar sport och träning med energi medan flickor mer tänker på hälsa och åldrande. Dessutom har Solomon uppmärksammat att när det gäller elevers formuleringar om träning eller kroppsarbete så finns det två motsägelsefulla
kategorier. I den ena utrycker elever att träning förbrukar eller förbränner energi från kroppen. I den andra att träning bygger energi, i betydelsen att bli starkare och få bättre hälsa.
(Solomon, 1992, s. 46-48).
Solomon har också gjort test med öppna frågor om energi som visar att många elever mer beskriver händelser och objekt som innehåller energi än de talar om själva energins flöde. I Solomons test fick elever hjälpas åt i grupp att skriva om energi på två tomma papper. På det första skulle de skriva saker som har energi, och på det andra vad energi kan göra. Det visade sig att grupper som i förväg beskrivits som svagare elever klarade att skriva om objekt som innehöll energi men inte om vad själva energin kan göra. De duktigare klarade av båda uppgifterna. (Solomon, 1992, s. 56-57).
Svein Sjøberg påpekar att energi är ett exempel på ord som är hämtade från vardagsspråket och att barns vardagsuppfattningar om energi ofta skiljer sig från de vetenskapliga.
Han menar att undervisningen i skolan måste utföras på ett sätt som inte förkastar elevernas vardagsföreställningar och det språk som eleverna utrycker dem med. Annars blir eleverna omotiverade och inlärning hämmas. (Sjøberg, 2000, s. 414-316).
Enligt Björn Andersson kan orienteringsmönster av det slag som illustrationen över jordens energiflöde utgör (se bilaga 1) då vara en effektiv kontaktyta mellan eleven och omvärlden. Effektivare än traditionella ämnesbegrepp och renodlade vardagskunskaper. Han resonerar att om elever ska kunna konstruera helhetsmönster över jordens energiflöde så behöver de använda både en hel del ämneskunskaper och vardagserfarenheter. (Andersson, 1994, s. 50-51).
Nationell utvärdering av grundskolan 1995
Rapporten utvärdering av grundskolan 1995, Energi i natur och samhälle är en av flera delrapporter från skolverkets utvärdering av grundskolan 1995. Totalt deltog ca 3000 elever i årskurs 9 som delades upp i fyra undergrupper. En grupp undersöktes på området ”Energi i natur och samhälle” och det är rapporten från den undergruppen som jag använder mig av. Projektgruppen som leddes av t. f. professor Björn Andersson ansvarade helt för upplägget, datainsamling, analys, värdering och rapportering. Undersökningarna gjordes helt och hållet i enkätform. Det vill säga med penna och papper. Varje enkät innehöll 19 uppgifter varav 13 stycken var öppna, medan övriga ställdes med färdiga svarsalternativ. En underrubrik i undersökningen var ”energiflödet på jorden” som representerades av enkätfrågorna med nummer 14, 15, 16 och 17. Av dessa fyra har jag valt ut nummer 14 och 16. Båda är av öppen karaktär och gavs till 643 elever. (Skolverket, 1997, s. 3-10).
Uppgift 14 löd:
Solen sänder ut mycket energi. En del av den träffar vår jord.
Fortsätt följa den energi som träffar vår jord så detaljerat Du kan och så långt Du kan. Skriv ned hur Du tänker! (Skolverket, 1997, s. 71).
Uppgift 16 löd:
En bil som kör får energi genom att bensinen förbränns. Finns denna energi innan förbränningen? Sätt ett kryss!
□ JA □ NEJ
Om Du svarat JA, så följ energin bakåt i steg så långt Du kan och så detaljerat Du kan. Skriv ned hur Du tänker!
Om Du svarat NEJ, så förklara hur Du tänkte! (Skolverket, 1997, s. 77).
Elevernas svar på frågorna 14 och 16 analyserades med en kvalitativ metod i form av kategorisering. Det motiverades med att en kvalitativ ansats ger intressanta inblickar i
elevernas sätt att tänka, vilket är lämpligt då begreppsförståelse ska stå i fokus. En kvantitativ metod skulle ha fokuserat mer på hur mycket eleverna kan och om det var rätt eller fel. (Skolverket, 1997, s. 11). På grund av uppgifternas bredd och öppna karaktär så blev
kategoriseringen omfattande. Det skulle bli en lång reproducerande uppräkning att visa dem här så jag går vidare till resultaten istället. Den intresserade kan beskåda kategoriseringen på sidorna 71-75 och 77-80 i rapporten. (Skolverket, 1997, s. 71-80).
Projektgruppen kom fram till att överlag så innehåller elevernas svar få grenar och steg då de ska beskriva energiflödet på jorden. 31 % besvarade inte uppgift 14 alls. Länken mellan solstrålning och växter har 35 % av eleverna angett vilket anses som positivt, men samtidigt påpekas att redogörelserna i cirka hälften av fallen är vagt formulerade. Det kan till exempel röra sig om att eleven skrivit att solen ger liv.
Ett resultat som gruppen inte hade förväntat var att endast 4 % av eleverna länkade solen med vattencykeln. Vattencykeln betraktas som ett vanligt förekommande moment i skolan och borde följaktligen ha en högre svarsfrekvens. En hypotes som uttrycks är att kanske skulle eleverna haft lättare att följa energin bakåt från exempelvis ett vattenkraftverk istället. Något försök att pröva den hypotesen ges inte.
En generell iakttagelse är att eleverna mer beskrev händelser och objekt än att tala om energins flöde. Det gällde både svaren från uppgift 14 och 16. Från elevernas svar på uppgift 16 iakttas en tendens att nämna energi i samband med aktiva förlopp och glömma bort potentiell energi. Det var mycket få elever som förklarade energins ursprung hela vägen från bensin tillbaka till solen. (Skolverket, 1997, s. 98-100).
Jordens energiflöde.
I anslutning till avsnittet om jordens energiflöde i UG 95 gav projektgruppen ett förslag på ett grundmönster som beskriver energiflödet och som kan användas i undervisning i grundskolan. (Se bilaga 1). Att beskriva jordens energiflöde med ett översiktsmönster har även Mats
Areskoug och Per Eliasson gjort i Energi för hållbar utveckling – ett historiskt och
naturvetenskapligt perspektiv. Deras beskrivning är mer detaljerad och inte riktad till
grundskolan. (Se bilaga 2). Solstrålningens flöde delar de i grenarna värme, fotosyntes och fotoelektrisk effekt. Med hjälp av den indelningen kan exempelvis solfångare och solcell tydligt skiljas från varandra. Översiktsmönstret följs av beskrivningar av alla energikällorna. (Areskoug, Eliasson, 2007, s. 77). I TEFY:s lärobok i fysik, bok 2 för grundskolan ges ett översiktsmönster av jordens energiflöde, (Se bilaga 3). (Paulsson, m.fl. 1997, s. 22). I bok 3 gås energikällor igenom med text, en efter en. Där är energiomvandlingar i biologiska sammanhang inte så detaljerat beskrivna. (Paulsson, m.fl. 1998, s. 83-88).
Dessa tre exempel beskriver jordens energiflöde i varierande omfattning. Jag tänker inte värdera vilken beskrivning som är lämpligast i grundskolan, utan nöjer mig med att konstatera att några delar återkommer ofta i alla beskrivningar och därför väljer jag att fokusera på dem.
Återkommande grenar som jag urskiljer i samtliga översikter är: Kärnenergin i ämnen, vilka det kan utvinnas energi ur i en kärnreaktor. Uppvärmningen av vatten som driver vattencykeln
vars nederbörd fyller på dammarna i våra vattenkraftverk. Uppvärmning av luft som ger upphov till vindar vars energi vi utvinner med vindkraftverk, och ytterligare en återkommande gren är solstrålningens energi till fotosyntesen i växterna. Den energigrenen går vidare i form av djur som äter växterna eller varandra och människan som kan få födoenergi av att äta bådadera. En alternativ gren till föda är människan utnyttjande av bioenergi till bränsle. Antingen med ved som har ursprung i nutid eller från djur och växter som levde långt bakåt i tiden och har omvandlats till kol, gas och olja.
I de nämnda illustrationerna av jordens energiflöde kan jag tydligt urskilja källor, mottagare och pilar som betecknar energiöverföring mellan dem. Metoden att beskriva energiflöden på det viset, där energisteg sammanlänkas till kedjor betecknar Björn Andersson med att man bildar energikedjor. (Andersson, 2001, s. 69, 140-141)
Jag kommer att använda begreppet energikedja framöver, till exempel i mina frågeställningar och då avser jag samma innebörd som Andersson.
Nationell utvärdering av grundskolan 1998 och 2003.
Varför är min studie motiverad då skolverket redan gjort två uppföljningar på den nationella utvärderingen från1995?
Svaret på den frågan finner man i Tema tillståndet i världen som är den delrapport som täcker naturorienterande ämnen i utvärderingen från 1998. På sidan 37 förklaras att uppgift 14 och 16 i UG 95 inte finns med 1998. Projektgruppen upprepar endast resultaten från 1995 och visar en likadan illustration över energiflödet som då (se bilaga 1). Någon ny
undersökningsfråga om energiflödet på jorden ställs inte och läsare som vill ha mer detaljer hänvisar de till UG 95. Istället fokuserar projektgruppen på två uppgifter som utvärderar elevernas kunskaper om proportionerna mellan några energikällor i människans
energianvändning. Dessutom finns två andra uppgifter med som undersöker vilka skäl eleverna känner till för att spara energi och hur en familj kan göra för att spara energi. (Andersson, 1999, s. 27-38).
I den nationella utvärderingen av grundskolan 2003:s huvudrapport för naturorienterande ämnen redovisas en öppen uppgift om hur en familj kan hushålla med el och en
flervalsuppgift som kallas rätt och fel om energi. Båda fanns med i UG 95 men precis som 1998 berörs inte energiflödet på jorden specifikt i 2003 års undersökning heller.
Frågeställningar
Min studie innehåller följande frågeställningar: I vilken omfattning kan eleverna i årskurs 9:
1. redogöra för enskilda energikedjor bakåt i jordens energiflöde? 2. visa att de ser en koppling mellan förnybara energiresurser och solen?
3. identifiera energikedjorna i ett avgränsat energisystem och dra slutsatser om deras inverkan på systemet?
Valet av forskningsfrågor har baserats på resultaten från rapporten utvärdering av
grundskolan 1995, Energi i natur och samhälle som jag redovisade tidigare. Det blir därför i
första hand utifrån dem som jag motiverar mina forskningsfrågor.
Den första frågan är avsedd att följa upp projektgruppens oprövade hypotes om att det kan vara lättare för elever att beskriva jordens energiflöde bakåt än i den omvända ordningen. Det var mycket få elever i skolverkets undersökning som följde energi från solen hela vägen till ett kraftverk. Forskningsfråga 2 syftar till att undersöka om eleverna följer kedjorna hela vägen till solen då man utgår från kraftverket istället.
Med andra ord så undersöker fråga ett hur detaljerat eleverna beskriver energins väg medan fråga 2 belyser hur långt bakåt.
I uppgift 14 i UG 95 efterfrågades samtliga energiflöden som solenergi är ursprung till på jorden. Det är ett helt system med flera energikedjor i. I mina två första forskningsfrågor efterfrågar jag enskilda energikedjor och då försvinner aspekten att eleverna måste tänka på hela system. Därför belyser jag systemtänkande i den tredje forskningsfrågan.
Metod
Studien har genomförts med enkätundersökning. Jag har valt att arbeta med enkät eftersom jag motiverat mina forskningsfrågor utifrån resultat från UG 95 och ett syfte med min studie är att göra jämförelser med UG 95. I UG 95 användes enkät och enligt en studie som Jan Schoultz skriver om i Kommunicera naturvetenskap i skolan – några forskningsresultat, så avviker elevers svar på en fråga som avser begreppsförståelse kraftigt från varandra beroende på om undersökningsmetoden är i skrift eller samtal/intervju. (Schoultz, 2002, s. 43-46). När jag vill följa upp ifall eleverna skulle ha lättare att följa energin bakåt från exempelvis ett vattenkraftverk till solen istället för omvända ordningen som i UG 95, bör jag använda samma metod. Annars blir det svårt att urskilja om en skillnad beror på någon annan faktor än
metodvalet då jag liksom Schoultz tror att det inverkar kraftigt.
En annan aspekt som jag tagit hänsyn till när jag valde metod är antalet elever som kan delta. I UG 95 gavs uppgift 14 och 16 till 643 elever. Visserligen besvarade 31 % inte uppgift 14 alls, men då de räknats bort återstår ändå cirka 437 elever. (Skolverket, 1997, s. 71). En fördel med enkätundersökningar är att man får större deltagarantal och mer data på kortare tid än exempelvis intervjuer. (Patel, Davidson, 2003). För att få ett så högt antal deltagare i min studie i förhållande till UG 95 som möjligt, så framstod enkät som lämpligaste valet för mig. En kritik mot anonyma enkäter är att de ger liten möjlighet till uppföljning och vanligen inte lika långa eller djupa svar som intervjuer kan ge. (Mats Lundström, Föreläsning – Workshop: enkäter, 2007-04-04) Det är en nackdel som hade kunnat förminskas genom att kombinera intervju och enkäter. (Ekborg, 2002, s. 101).
Undersökningsgrupp
I undersökningen har 73 stycken elever i nionde klass medverkat fördelade på fyra klasser från tre skolor. Skolorna är belägna i två städer och en mindre ort i Skåne. Skolan på den mindre orten har ytterst få elever med utländsk bakgrund, medan stadsskolorna är mer
blandade. Den genomfördes vecka 19 och 21 i maj 2007 vilket innebar att eleverna befann sig i slutskedet av grundskolan. Elevernas deltagande var frivilligt och med anonymitet. Vid det aktuella tillfället hade alla tre skolorna som policy att rektor ska ha godkänt
enkätundersökningar i förväg. Det fick jag bekräftat muntligt via klassernas ansvariga lärare. Urvalet har skett utifrån att årskurs ska vara samma som i UG 95, det vill säga att eleverna ska gå nionde skolåret. Annars blev det tillgången på elever och lärare som var villiga att ställa upp som avgjorde.
Enkätens uppbyggnad
För en exakt bild av hur enkäten ser ut så hänvisar jag till bilaga 4. Här ska jag förklara hur jag resonerade då jag konstruerade enkäten. Tidigare presenterade jag forskningsresultat av Solomon som visar på könsskillnader i associationer kring energi. Därför inleds enkäten med att eleverna ombes att fylla i om de är kille eller tjej. Efter det kommer en kontrollfråga att de går i årskurs 9.
Totalt innehåller enkäten 6 uppgifter av öppen karaktär. Ingen uppgift är lånad rakt av från andra forskare utan det är mina egna formuleringar, men de fyra första är starkt inspirerade av uppgifterna i UG 95. Både i sin öppna karaktär och att jag försökt använda ett likartat språk. En skillnad mot UG 95 är att jag har bilder till några frågor. Jan Schoultz menar att elever utrycker resonemang kring ett begrepp mer kompetent när de får en artefakt som tankestöd. (Schoultz, 2002, s. 43-46). Bilderna har jag tänkt som ett sådant stöd. Enkätfrågorna har konstruerats så att de ska kunna ge information till mina forskningsfrågor:
I vilken omfattning kan eleverna i årskurs 9:
1. redogöra för enskilda energikedjor bakåt i jordens energiflöde? 2. visa att de ser en koppling mellan förnybara energiresurser och solen?
3. identifiera energikedjorna i ett avgränsat energisystem och dra slutsatser om deras inverkan på systemet?
I varje av de fyra första uppgifterna på enkäten så uppmanas eleverna att utifrån en given utgångspunkt förklara energins ursprung i steg så långt bakåt de kan. Första uppgiften är en person som utför kroppsarbete när den cyklar, nästa uppgift gäller ett vindkraftverk, den tredje är en bil med bensinmotor och den fjärde ett vattenkraftverk. Samtliga fyra ingår i jordens energiflöde och är i energikedjor med solen som ursprungskälla och kan därför ge underlag till båda mina två första forskningsfrågor.
I de två sista uppgifterna som jag numrerat 2a, 2b, 1a, 1b utgörs systemen av rum i första frågan och hela jordklot i den andra och kan alltså bidra med kunskap åt min tredje
forskningsfråga. Fråga 1a/1b kan även ge information till min andra forskningsfråga då ett korrekt svar bygger på att eleverna förstår att energi från kärnkraft inte härstammar från solen men det gör energi från vindkraft, vattenkraft och solceller.
Numreringen 2a, 2b, 1a, 1b kan tyckas underlig då jag redan numrerat andra enkätfrågor med 1 och 2. Det är inget medvetet val utan beror på tryckfel jag gjorde på enkäten till eleverna, som sedan har fått följa med. Egentligen skulle de ha haft numreringen 5a, 5b, 6a, 6b, men då numreringen inte har något annat syfte än som referensnummer så tyckte jag det var slöseri att trycka om alla enkäterna igen.
Resultat
Av de totalt 73 deltagande eleverna är 31 tjejer och 42 killar. Jag kommer nu att redovisa deras svar på enkätuppgifterna. Diagrammen är av en typ där antalet killar och tjejer som givit varje svar är staplade på varandra. För att se jämförelser mellan tjejer och killar så anser jag egentligen att det är bättre med separata staplar bredvid varandra. Dessutom bör andelen svar från varje grupp anges i procent också eftersom killarna är fler än tjejerna i absoluta tal. Anledningen till att jag inte gör så är för att jag har provat och de diagrammen täcker sex sidor extra men ger endast resultatet att tjejer och killars svar har fördelat sig mycket lika. Några säkra skillnader har jag inte kunnat urskilja.
Uppgift 1.
I uppgift 1 skulle eleverna beskriva energikedjan där energi kommer till människokroppen i steg bakåt. (Se bilaga 4). Det var tre killar och en tjej som skrev att de inte vet, övriga har besvarat frågan. Jag har kategoriserat det innehåll som eleverna valt att använda i sina svar. Första steget är att hänvisa till mat. Nästa två steg är djur och växter. Sista steget är solen. I diagram 1 på nästa sida visas antalet elever som använt det innehållet i sina förklaringar.
Det förekom även andra inslag i elevernas svar. Det var 6 elever som använde begreppet fotosyntes då de förklarade kopplingen mellan växter och sol. Fyra elever angav att vatten ger energi till kroppen. 2 nämnde att motion ger energi. 6 sa sömn, 2 sola sig och 4 frisk luft. De sex som använde fotosyntesbegreppet var inte samma elever som gav svaren med motion, sömn, solning och frisk luft. Gemensamt för samtliga som gav de svaren är att de inte nämnde solen som ursprungskälla. Några elever har även sagt olika matsmältningsorgan, muskler och celler där maten passerar i kroppen. Jag bortser från de svaren eftersom min enkätfråga var formulerad hur energin kom till människokroppen, och en majoritet av eleverna tycks ha dragit gränsen innan processerna i kroppen. Längden på elevernas svar varierar, mellan ungefär en och fyra meningar, undantaget att de ritar också. Här följer ett exempel på en av de längsta och korrekta förklaringarna. Det är en kille som skrev att:
Energin har varit kemisk energi i maten. Maten har fått sin energi från solen direkt (växternas fotosyntes), eller indirekt (djur som ätit växter). Strålningsenergin från solen har kommit från fusionsreaktioner.
Diagram 1: Antal killar och tjejer som gav ett svar på enkätuppgift 1 med kategorierna mat, djur, växter och solen.
37 15 17 14 29 9 13 10 0 10 20 30 40 50 60 70
Mat Djur Växter Solen
Killar Tjejer
Uppgift 2.
I uppgift 2 skulle eleverna beskriva energikedjan där energi kommer till ett vindkraftverk i steg bakåt. (Se bilaga 4). Det var tre killar och en tjej som skrev att de inte vet alls. Det ska påpekas att flera elever valt att både rita och skriva. En elev som ritat vindens pilar och roterande pilar på rotorbladen i bilden har jag likställt med en som skrivit samma sak i text. Likadant om man ritat en sol så har jag värderat det lika högt som skriv att solen värmer luft som då rör sig. Två tjejer och två killar har använt sig av begreppet rörelseenergi i sina förklaringar. 16 elever hänvisade till generatorer då de förklarade hur rotationsrörelsen från rotorbladen gav elektricitet.
Det fanns ett flertal olika förklaringar till hur vindar bildas. Jag illustrerar en förklaring med att citera ett elevsvar. Det är en tjej som svarat att:
Energin kommer från vinden som gör att vingarna snurrar. Vindar uppstår av att jorden snurrar.
En annan förklaring som en tjej uttryckte är att vindar bildas över havet och kommer sedan till land. En kille skrev liknande att:
Det är först vattnets strömar som gör vinden sen kommer vinden till vindmöllan och ”propellern” börja snurra.
Två andra tjejer säger att vindarna skapas i naturen av träden. De flesta har inte nämnt hur vinden bildas alls. En tjej hade tänkt på att vindarna måste bildas och få energi på något vis men att hon inte kom ihåg hur.
Jag har kategoriserat de steg som förekommer i elevernas svar. Första steget som jag urskilt är att många elever nämner att elektricitet eller ström alstras med en generator. Nästa steg är att vindkraftverkets rotorblad får en rotationsrörelse. Tredje steget är att vindens/luftens rörelse. Steget efter det är att vind är luftmassor som värms upp och det sista steget är att de anger att det är solen som värmer luften. I diagram 2 visas antalet elever som använt det innehållet i sina förklaringar.
Diagram 2: Antal killar och tjejer som gav ett svar på enkätuppgift 2 med kategorierna elektricitet, rotorbladens rotation, vindens rörelse, uppvärmd luft och solen.
13 21 39 6 6 10 19 30 6 6 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Elektricitet Rotorbladens rotation
Vindens rörelse Uppvärmd luft Solen
Uppgift 3.
I uppgift 3 skulle eleverna beskriva energikedjan där energi kommer till en bil i steg bakåt. (Se bilaga 4). Det var 6 killar och 2 tjejer som skrev att de inte visste. 9 elever, 7 av dem tjejer, använde begreppet fossila bränslen. Begreppet kemisk energi vid förbränning utrycktes av två elever. 7 angav bilbatteriet också. Invävt i många elevers svar förekommer inte bara beskrivningar om energi utan även vad som händer med objekten som har energi i sig. Här är ett svar som en kille gav med hög grad av fokus på objekt:
Bränslet kommer från ett land sen till en bensin mack sen tankar man in bränslet i bilen.
Mellanöstern och i synnerhet Irak figurerar ofta i samma elevers svar. Jag har kategoriserat de steg som elevernas använder i sina svar. Första steget som förekommit är förbränning i
motorn. Nästa steg är att bensin finns i bilen. Tredje steget är förklaring om att bensin har raffinerats ur olja. Nästa två steg är att gamla djur och växter har lagrats i marken och fossiliserats under tryck. Sista steget är att djuren och växterna fick energi från solen. I diagram 3 visas antalet elever som använt det innehållet i sina förklaringar.
Diagram 3: Antal killar och tjejer som gav ett svar på enkätuppgift 3 med kategorierna förbränning, bensin, olja, lagring i mark, gamla växter/djur och solen.
9 35 25 11 9 3 2 24 19 12 11 1 0 10 20 30 40 50 60 70
Förbränning Bensin Olja Lagring i mark Gamla växter/djur Solen
Uppgift 4.
I uppgift 4 skulle eleverna beskriva energikedjan där energi kommer till ett vattenkraftverk i steg bakåt. (Se bilaga 4). Det var 3 killar och 2 tjejer som angav svaret vet ej.
Jag har kategoriserat de steg som elevernas använder i sina svar. Första steget är resonemang om att vattnet passerar en turbin som driver en generator/alstrar elektricitet. Nästa är
referenser till rörelseenergi i vattenflödet i floden vilket många angav som sitt svar, men det var endast två elever som använde ordet rörelseenergi. Efter det följer förklaring att vattnet rinner ner från höjderna. Nederbörd på höjderna form av snö och regn är nästa del. Det är åtta elever som därefter nämner att avdunstning över havet ger moln. Fyra utrycker att det är ett kretslopp. Det är endast de 5 personer som anger solen som ursprungskälla som också antyder hur molnen förflyttar sig. Ett exempel är en tjej som skrev:
Solen påverkar målnen som bildar regn. Det regnar och så har man en ”bassäng” högre upp och sen har de en bom ivägen som släpper ut vattnet. Det blir en ström och så har man en generator som tar ut energin
14 39 17 8 3 4 3 11 28 9 6 5 5 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Rotation i turbin Flodvattnets Höjdskillnad Nederbörd Moln Avdunstning Solen
Killar Tjejer
Diagram 4: Antal killar och tjejer som gav ett svar på enkätuppgift 4 med kategorierna rotation i turbin, flodvattnets rörelse, höjdskillnad, nederbörd, moln, avdunstning och solen.
Uppgift 2a och 2b.
I uppgift 2a gällde frågan när ett rum blir kallast. När det är tomt eller när där finns ett påslaget men tomt kylskåp som står med öppen dörr? Jag gav tre valbara svarsalternativ. 1: Rummet utan kylskåpet.
2: Det blir ingen skillnad.
3: Rummet med kylskåpet. (Se bilaga 4).
Det var en kille som skrev ett frågetecken, annars har alla eleverna svarat. I diagram 2a redovisas hur svaren fördelades.
Diagram 2a: Antal killar och tjejer som valde ett svarsalternativ i enkätuppgift 2a.
15 11 14 8 14 9 0 5 10 15 20 25 30
Rummet utan kylskåpet. Det blir ingen skillnad. Rummet med kylskåpet. Killar Tjejer
I uppgift 2b fick eleverna möjlighet att motivera varför de valde ett alternativ i 2a. 4 stycken avstod. Övriga gav förklaring och elever som valde alternativ 1 eller 3 har i mycket hög grad också givit samma förklaring. Det skiljer bara på enstaka ordval, men innehållet är likvärdigt. De som valde det mellersta alternativet har fler variationer. På nästa sida har jag sammanfattat elevernas förklaringar.
Elevernas förklaringar till uppgift 2a kan sammanfattas: Alternativ 1: Rummet utan kylskåp blir kallast.
Lite mer än hälften av eleverna som tog alternativ 1 gav den kortfattade förklaringen att varm luft kommer från kylskåpet eftersom det är påslaget. Resten gav något utförligare resonemang där de förklarade att eluttaget gav energi som blev värme och nämnde konsekvenser av att dörren är öppen. Ett exempel på det är en elev som skrev:
Ett kylskåp är ju fast vid en eluttag. Om kylskåpet är öppet är den hela tiden igång som gör att det blir varmare. Har man mat i en kylskåp och kylskåpet är öppet. förstörs ju maten eftersom den saknar kyla.
Alternativ 2: Det blir ingen skillnad.
De flesta använde förklaringar till alternativ 2 som bygger på att värme avges på utsidan av kylskåpet och kyla på insidan och att den öppna dörren gör att värme och kyla möts och tar ut varandra. Här är ett exempel på den typen av elevsvar:
På framsidan kommer det kalla och på baksidan kommer det värme så det stöter ut varandra
En annan variant som några uttryckte är att kylskåpet inte fungerar då det är öppet och saknar innehåll och därför gör kylskåpet ingen skillnad i rummet. Den tredje vanligaste förklaringen är att kylskåpet har för lite energi för att kyla ner ett helt rum så det märks ej.
Alternativ 3: Rummet med kylskåp blir kallast.
De elever som valt alternativ 3 hade synnerligen samstämmiga förklaringar. Nästan samtliga uttrycker att kyla som skapas av kylskåpet strömmar ut genom den öppna dörren och gör rummet kallare. Den enda variation jag fann i svaren var två elever som vagt utryckte att kyla inte kan skapas, utan kylskåpet kyler genom att ta bort värmen i rummet. Vagheten är att de inte säger var värmen förs. Här följer ett svar som en elev gav med den karaktären:
Uppgift 1a och 1b.
I uppgift 1a frågade jag vilket jordklot som blir lite varmare än det andra. På det första produceras all elektricitet med kärnkraft och på det andra med vindkraft, vattenkraft och solceller. Tre elever har inte besvarat uppgift 1a. Det fanns tre svarsalternativ på enkäten. 1: Jordklotet med kärnkraft.
2: Jordklotet med vindkraft, vattenkraft och solceller
3: Det blir exakt lika varmt på båda jordkloten. (Se bilaga 4).
I diagram 1a redovisas hur elevernas svar fördelades.
Diagram 1a: Antal killar och tjejer som valde ett svarsalternativ i enkätuppgift 1a.
28 5 8 15 4 10 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Kärnkraft Sol, vind och vattenkraft Ingen skillnad
Killar Tjejer
Uppgift 1a följs av 1b där eleverna ombes att motivera sitt svarsalternativ i 1a. 21 elever uppgav ingen förklaring. De andra gav förklaringar som jag har sammanfattat på nästa sida:
Alternativ 1: Jordklotet med kärnkraft.
Där angav 21 elever förklaringen att kärnkraft har farligt avfall som förstör ozonlagret och ökar växthuseffekten. 5 skrev att kärnklyvning med kärnkraft frigör extra energi jämfört med det andra klotet. Tre förklarade att kärnkraft ger värmeenergi i varm ånga medan vind och vattenkraft ger rörelseenergi. Tre killar säger att kärnkraft är starkast och har ritat bilder med explosioner från kärnvapen eller Tjernobyl som får härdsmälta.
Alternativ 2: Jordklotet med vindkraft, vattenkraft och solceller.
De flesta motiverade alternativ 2 med att vindkraft, vattenkraft och solceller är miljövänligare och därför bättre och producerar därmed mer energi. En annan liknade variant var att säga att sol, vind och vatten är naturliga så de blir varmast. Den tredje vanligaste varianten är att jordklotet med solceller måste ligga på kortare avstånd från solen och därför blir det klotet varmare. En elev förklarade att vind och vatten är kalla och därför kyler de ner jorden.
Alternativ 3: Det blir exakt lika varmt på båda jordkloten.
Vanligast var att motivera alternativ 3 med att lika mycket elektricitet producerades på båda kloten så då bli de lika mycket uppvärmda. Annars var en nästan lika vanlig förklaring att ingen av energikällorna ger några koldioxidutsläpp/utsläpp. En elev skrev till exempel svaret att:
Ingen av sättet att få energi på, bygger på en förbränning
Diskussion och slutsatser
I detta avsnitt ska jag diskutera resultaten från enkätundersökningen och klarlägga vilken information de ger åt mina forskningsfrågor. Då min studie har som syfte och stark inriktning att följa upp UG 95 så blir det utifrån det perspektivet som jag belyser forskningsfrågorna.
Resultatens tillförlitlighet
Mitt mål var att få så många deltagande nior som möjligt i min studie jämfört med UG 95. 73 deltagare är något färre antal än vad jag hade trott att jag skulle hinna på den tid jag haft. Jag hade klartecken från 2 klasser till men återbud och oväntat långa tidsfördröjningar gjorde att jag inte hann genomföra enkäterna med dem i tid till slutdatum för detta examensarbete. En lärdom jag kan ta med mig är att slutveckorna på vårterminen inte är en lätt period att få boka tid för undersökningar hos elever i nionde klass. I min blev det alltså 73 elever och i UG 95 var det 643 elever som deltog. Läsaren bör vara medveten om det storleksförhållandet. Ett elevsvar i min studie är cirka 1.3 % av 73. Det räcker att en elev var frånvarande när min
undersökning genomfördes så har det påverkan i den storleksordningen. Skillnader på enstaka procent i min studie är alltså mycket otillförlitliga. Därför kommer jag enbart att dra slutsatser som kan baseras på svarsandelar som gett tydliga grupperingar bland eleverna med flera 10-tals procent. I resultatavsnittet redovisade jag att det inte uppstått några tydliga
gruppskillnader mellan tjejer och killar, så könsskillnader är ett perspektiv som jag inte kommer att diskutera. Förutom det olika stora antalet deltagare i min undersökning och UG 95 så är det geografiska upptagningsområdet en skillnad. UG 95 hade riksupptag medan jag har endast från Skåne. Jag har inte funnit någon forskning som styrker att det finns
omfattande regionala skillnader i detta sammanhang men man bör ändå vara medveten om att det kan vara en alternativ faktor i jämförelser mellan undersökningarna. Till exempel kan andelen elever med olika sociokulturell bakgrund vara olika fördelad i olika
upptagningsområden.
Forskningsfråga 1 och 2.
I UG 95 kom projektgruppen fram till att eleverna beskrev energiflödet på jorden med få grenar och steg. Det mest positiva undantaget var länken mellan solstrålning och växter som 35 % av eleverna beskrev. (Skolverket, 1997, s. 98-100). Enkätfråga 1 i min studie gällde energikedjan med växter och solstrålning och då jag jämför resultaten med de från fråga 2, 3 och 4 så får jag också resultatet att elever tycks vara mer förtrogna med den energikedjan. Cirka en tredjedel av eleverna förklarade att människan är i en energikedja med djur och växter som i sin tur får energi från solen. Jag tror att en förklaring till elevernas högre prestationer på den frågan är att ämnet berörs inom bilogi också. Användningen av fotosyntesbegreppet som förekommer i flera elevers svar ser jag som indikator på det. En skillnad mot UG 95 är att forskarna uttryckte att hälften av redogörelserna om den kedjan var vagt formulerade. En vag formulering är till exempel att solen ger liv. (Skolverket, 1997, s. 98). Motsvarande vagheter förekommer ytterst sällan i min studie. Det tror jag beror på den omvända riktningen på frågorna till eleverna, där min enkät innehåller enskilda energikedjor som följs bakåt till solen. Då koncentreras frågans riktning längs en energikedja vilket nog gör det lättare för eleven att få med det som förväntas av frågeställaren. I uppgift 14 i UG 95 utgick man istället från solen och eleverna skulle skriva alla energikedjor som utgår därifrån. Ett fullständigt svar kräver att många förgreningar med energikedjor i jordens energiflöde beskrivs. (Skolverket, 1997, s. 16-17, 98). Jag tror det finns en risk att elever är nöjda då de skrivit en eller två och går vidare till nästa fråga istället.
Ett överraskande lågt resultat i UG 95 var att endast 4% beskrev att solen driver vattencykeln vilket gav en ännu mindre andel som nämnde att energi från vattenkraft har ursprung i solen. Projektgruppen formulerade då tanken att det vore lättare att följa energin bakåt från ett vattenkraftverk istället. (Skolverket, 1997, s. 98). I enkätuppgift 4 har jag ställt precis den frågan. Genom att titta på tillhörande resultat i diagram 4 på sidan 21 ser man att 14 av 73 elever i min studie angav en energikedja från vattenkraftverket till nederbörd. Det är cirka 19 %. Efter det sjunker antalet som fortsätter följa kedjan till 8 personer som nämner moln och avdunstning. Jag tror att fallet efter nederbörd hade kunnat undvikas om jag använt mig av intervjuer istället. Det känns orimligt att elever i nionde klass inte skulle veta att regn kommer från moln, utan snarare har de uppfattat att de redan besvarat frågan tillräckligt långt. Om jag använt intervjumetoden så skulle jag i det läget kunna ha ställt en följdfråga var regnet får sin energi ifrån. Tidsbrist gör att jag tyvärr inte hinner göra en sådan uppföljning, så jag kommer inte få något besked om det. Fast det vore inte helt oproblematiskt att ställa följdfrågor i en intervju heller. En elev som beskriver nästa steg i en energikedja endast då jag ställer en följfråga om det, har inte nödvändigtvis visat att den begriper att energikedjans steg hör ihop i en helhet. En slutsats jag kan dra är att projektgruppens förslag på en förändring av
utformningen på enkätfrågan med att följa energi i vattencykeln bakåt istället gav positivare resultat i min studie. Beskrivningarna blir detaljrikare och större andel beskriver hela kedjans längd.
På fråga 14 i UG 95 var det endast två procent som förklarade att solen ger upphov till vindar. (Skolverket, 1997, s. 72). Enkätuppgift två i min studie testar elevernas kunskaper om den energikedjan. Elevernas resultat i diagram 2 på sidan 19 är lika negativa som i UG 95. 69 elever är med i stapeln med vindens rörelse och i nästa stapel finns bara 12 kvar som pratar om att vindar uppstår då luft värms upp av solen. Det är ett bortfall på 57 elever i det steget, vilket är det mest markanta jag kan hitta i min studie. En viktig observation är att det inte enbart kan bero på att eleverna var nöjda och inte orkade följa kedjan längre. Det påstår jag eftersom flera har försökt förklara hur vindar uppstår men gett felaktiga svar. Till exempel att vindar uppstår i träden, eller för att jorden roterar. Jag drar slutsatsen att många elever brister i sina kunskaper om hur vindar bildas.
Gällande min enkätuppgift nummer 3 så är den mycket lik uppgift 16 i UG 95. I båda ombes eleverna att följa energi i en bil så långt bakåt de kan. Endast ett fåtal elever lyckades följa energin hela vägen tillbaka till solen från bilen i UG 95. Projektgruppen uttryckte dessutom att eleverna fokuserar mer på aktiviteter och objekt än på själva energiomvandlingarna.
(Skolverket, 1997, s. 99-100). Mina resultat på enkätuppgift 3 som jag redovisade på sidan 20 sammanfaller med de jag precis beskrev från UG 95. Däri har jag inte funnit något nytt. En fundering har jag däremot. Det är cirka 27 % av eleverna som följer kedjan från bilens bensin tillbaka till energin i växter som levde för länge sedan. Det syns i diagram 3 på sidan 20. Efter det steget har väldigt få resonerat vidare till solen. Där misstänker jag att eleverna kände sig nöjda med svaret och inte tänkte längre fast de hade kunnat. I resultaten i diagram 1 har många elever visat att de vet att växterna får energi från solen så den kunskapen finns där. Åter igen tycker jag det hade varit lämpligt med en följdfråga för att få dem att tänka längre vilket jag hade haft möjlighet till om jag utfört intervjuer.
Forskningsfråga 3.
I UG 95 konstaterar forskningsgruppen att det förekommer få grenar i de flesta elevers
beskrivningar av energiflödet på jorden. De säger att kunskapsbilden är fragmentarisk hos den enskilde eleven och en fullständigare bild av hela jordens energisystem kanske fås om
eleverna får lösa uppgiften i grupp. (Skolverket, 1997, s. 98-99). I min enkätundersökning tilläts inte eleverna att jobba i grupp och i enkätuppgifterna 2a, 2b, 1a och 1b så krävs det dels att eleven behärskar systemtänkande men också att de har en bred kunskapsbild om systemen för att lösa uppgiften rätt. Eftersom elevernas kunskapsbild av jordens energiflöde beskrivs som fragmentariskt i UG 95 så valde jag att placera 2a/2b före 1a/1b då jag misstänker i förväg att eleverna nog har mindre brister i att tänka kring rummet som är ett litet system än hela jordklotet. Om den svåraste frågan lagts före så tror jag det funnits en risk att eleverna skulle fastna eller tappa lusten inför nästa fråga.
I diagram 2a på sidan 22 kan man se resultaten från min enkätuppgift 2a. 23 personer tog det korrekta alternativet att rummet utan kylskåp blir kallast. Jämför jag det med resultaten på uppgift 1a i diagram 1a på sidan 24 där hela 43 stycken valde att jordklotet med kärnkraft blir varmare, som är korrekt alternativ så framstår det som att eleverna löste det stora systemet bättre än det lilla. Det hade jag inte förväntat mig och det visar sig att det är en falsk bild när jag granskar motiveringarna som eleverna gav i följdfrågorna 2b och 1b. Eleverna har
förvisso kryssat i rätt alternativ, nämligen jordklotet med kärnkraft men av felaktiga skäl. Det är endast 5 av de 43 som motiverar att kärnklyvning ger energitillskott som inte härstammar från solen. Hela 21 stycken har förklarat att de valde klotet med kärnkraft för att det ger farligt avfall som förstör ozonlagret som ökar växthuseffekten. Det är en vanligt förekommande vardagsföreställning att blanda ihop diverse miljöfarliga avfall med nedbrytning av ozonlagret som i sin tur sätts i felaktigt samband med växthuseffekten. (Ekborg, 2002, s. 182-186).
Däremot har samtliga 23 elever som angav rätt alternativ i uppgift 2a, gett en korrekt motivering. De har identifierat att eluttaget och det påslagna kylskåpet utgör en energikedja som ger ett energitillskott i rummet. Min slutsats är att eleverna löste uppgiften med det lilla systemet bättre än det stora. Minst en tredjedel ger förklaringar i uppgift 2b som tyder på att de kan identifiera ett energisystem och att de använder kunskaper om energimängdens bevarande och energiomvandlingar i analysen av det. Därför tror jag att det sämre resultatet i uppgift 1a/1b inte beror på brister i systemförståelse utan att eleverna har svårare att integrera alla beståndsdelarna i jordens energiflöde, beror på att de saknar tillräckliga kunskaper, eller bär på felaktiga vardagsföreställningar om delar i det.
Avslutning
Sammanfattningsvis har jag funnit att elever presterar bättre på skriftliga uppgifter om jordens energiflöde då de får förklara enskilda energikedjor i riktning bakåt, än när de ska utgå från solen och följa energikedjorna framåt. Både när det gäller energiövergångar mellan
vattenkraftverk och vattencykeln, eller mellan växterna och solen så har elevernas beskrivningar förbättrats i jämförelse med UG 95. De blir detaljrikare och större andel beskriver hela energikedjornas längd. Fast resultaten från min studie visar också att eleverna har kunskapsbrister om jordens energiflöde. Få kan förklara korrekt hur vindar bildas och ofta förknippar de energiomvandlingar mer med aktivitet och objekt som innehåller energi än de talar om själva energins flöde. De löser en uppgift om ett mindre vardagsnära energisystem bättre än en som berör hela jordklotets energiflöde. Delvis på grund av kunskapsluckor om delar i jordens energiflöde men även vardagsföreställningar spelar in. Vanligt är att eleverna tror att utsläpp och avfall från kärnkraft gör hål i ozonlagret som i sin tur ökar
växthuseffekten.
De resultat och slutsatser som jag fört fram i detta examensarbete har gett mig en utökad uppfattning om några av de svårigheter och kunskapsbehov som elever har om jordens
energiflöde. Genom att veta mer om vilka problem som vanligen uppstår, så blir det lättare för mig att fånga upp och belysa dem i min framtida undervisning. Jag har uttryckt att
enkätmetoden ibland känns otillräcklig och att jag gärna velat använda intervjuer också. Skriftliga prov är inte helt olika enkäter så jag tycket att examensarbetet har gett mig mer underlag att utgå från när jag ska välja bra bedömningsformer i mitt framtida yrkesliv.
Jag vill avsluta med att tacka min handledare för alla bra synpunkter som jag fått. Alla lärare och elever som ställt upp och gjort min undersökning möjlig, ska också ha ett stort tack.
Referenser
Andersson, Björn. (1994). Om kunskapande genom integration – Skolverkets rapport nr 69,
fördjupad analys. Stockholm: Skolverket.
Andersson, Björn; Kärrqvist, Christina; Löfstedt, Arne; Oscarsson, Vilgot, & Wallin, Anita. (1999). Utvärdering av skolan 1998 avseende läroplanernas mål (US98). Tema
tillståndet i världen. Stockholm: Skolverket.
Andersson, Björn. (2001). Elevers tänkande och skolans naturvetenskap. Stockholm: Skolverket.
Areskoug, Mats, & Eliasson, Per. (2007). Energi för hållbar utveckling – ett historiskt och
naturvetenskapligt perspektiv. Lund: Studentlitteratur. (Utgivning sept. 2007).
Driver, Rosalind; Squires, Ann; Rushworth, Peter, & Wood-Robinson, Valerie. (1994).
Making sense of secondary science. London: Routledge.
Ekborg, Margareta. (2002). Naturvetenskaplig utbildning för hållbar utveckling?
En longitudinell studie av hur studenter på grundskollärarprogrammet
utvecklar för miljöundervisning relevanta kunskaper i naturkunskap.. Göteborg:
Acta Universitatis Gothoburgensis.
Halldén, Ola. (2002). Om att förstå, missförstå och inte förstå - Ett internationellt perspektiv
på inlärningssituationen. I Strömdahl (Red.), Kommunicera naturvetenskap i skolan. Lund: Studentlitteratur.
Patel, Runa & Davidson, Bo. (2003). Forskningsmetodikens grunder. Lund: Studentlitteratur.
Paulsson, Bo; Nilsson, Bo; Karpsten, Bertil, & Axelsson, Jan. (1997). Fysik Lpo – För
grundskolans senare del. Bok 2. Genevad: TEFY.
Paulsson, Bo; Nilsson, Bo; Karpsten, Bertil, & Axelsson, Jan. (1998). Fysik Lpo – För
grundskolans senare del. Bok 3. Genevad: TEFY.
Schoultz, Jan. (2002). Att utvärdera begreppsförståelse. I Strömdahl (Red.), Kommunicera
naturvetenskap i skolan. Lund: Studentlitteratur.
Sjøberg, Svein. (2000). Naturvetenskap som allmänbildning – en kritisk ämnesdidaktik. Lund: Studentlitteratur.
Skolverket. (1997). Energi i natur och samhälle. Årskurs 9. Spånga: Skolverket.
Skolverket. (2004). Nationella utvärderingen av grundskolan 2003. Huvudrapport –
naturorienterande ämnen, samhällsorienterande ämnen och problemlösning i årskurs 9. Stockholm: Skolverket.
Solomon, Joan. (1992). Getting to know about energy. London, Washington D C: The Falmer press.
Otryckt referens
Lundström, Mats. (2007). Föreläsning – Workshop om enkäter, 2007-04-04, Malmö Högskola, Lärarutbildningen.
