LÄRARPROGRAMMET
Elever, deras analogier och cellen
Hur uppfattar elever cellen med dess funktioner?
Pernilla Gustavsson & Annelie Lindberg
Examensarbete 15 HP Höstterminen 2007
Handledare: Mattias Lundin Institutionen för Hälso- och beteendevetenskap
Hälso- och beteendevetenskap
Arbetets art: Examensarbete, 15 HP
Lärarprogrammet
Titel: Elever, deras analogier och cellen - Hur uppfattar elever
cellen med dess funktioner?
Författare: Pernilla Gustavsson och Annelie Lindberg Handledare: Mattias Lundin
ABSTRACT
The study considers similarities used by pupils when discussing the human cell. In this study teachers are given certain examples on a number of different opinions pupils may have regarding a phenomenon which is of great importance in situations of education. Through interviews a variety of pupils’ opinions has occurred. The categorization of these has then been done by a phenomenographic approach. It resulted in five main categories and a number of sub categories. Altogether the study shows that many pupils use analogies to explain and understand phenomenon. In order to assist and facilitate pupils’ understanding the teachers must show interest in their pupils and the environment in which they exist and eventually grant pupils relevant time to reflections on their analogies.
Studien tar upp analogier som elever använder sig av när de resonerar om cellen. Lärare får i denna studie konkreta exempel på en variation av uppfattningar som elever har om ett fenomen vilket är av stor nytta vid undervisningssituationer. Med hjälp av intervjuer har elevers olika uppfattningar framkommit. Kategoriseringen av dessa har sedan gjorts med metoden fenomenografi. Resultatet blev fem huvudkategorier med ett antal underkategorier till dessa. Sammanfattningsvis visar studien att många elever använder sig av analogier för att förklara och förstå fenomen. För att kunna hjälpa och underlätta elevernas förståelse behöver läraren intresse för elever och deras omvärld samt ge eleverna tid för reflektion av sina analogier.
1 INTRODUKTION ... 4
2 BAKGRUND... 5
2.1 Cellens funktion ... 5
2.2 Analogi, modell och metafor... 5
2.3 Variationer i uppfattning... 6
2.4 Analogin genom tiderna... 7
2.5 Analogins fördelar och nackdelar ... 8
3 SYFTE ... 11 4 METOD ... 12 4.1 Undersökningsmetod... 12 4.2 Undersökningsgrupp ... 14 4.3 Databearbetning ... 14 4.4 Etik... 15 5 RESULTAT... 16 5.1 Huvudkategorin samhället ... 17 5.1.1 Landet ... 17 5.1.2 Företag ... 17
5.1.3 Trafikpolis med familj ... 18
5.2 Huvudkategorin producenten ... 18 5.2.1 Fabriken ... 19 5.2.2 Maskinen ... 19 5.2.3 Kraftverket... 19 5.3 Huvudkategorin ny teknik... 20 5.3.1 GPS/dator ... 20 5.4 Huvudkategorin ekosystem ... 21 5.4.1 Kretslopp ... 21
5.5 Huvudkategorin abstrakt kunskap... 22
5.5.1 Fakta ... 22 5.5.2 Analogi-inslag ... 23 5.6 Sammanfattning av resultat ... 23 6 DISKUSSION ... 24 6.1 Studiens genomförande... 24 6.2 Resultat ... 25
1
INTRODUKTION
Vårt intresse för analogier väcktes under en VFU-period. Vid genomgången av det abstrakta fenomenet proteinsyntes så visade det sig att eleverna hade svårt att förstå de olika delarna. Eleverna fick senare ett prov på proteinsyntesen där en av frågorna var ställd så att de skulle förklara detta fenomen för en sjuåring. Frågan formades på detta viset för att avdramatisera de svåra begreppen men ändå göra det möjligt för oss att avgöra om de förstått helheten med fenomenet. Svaren blev häpnadsväckande, eleverna hade använt sig av analogier för att förenkla fenomenet så att en sjuåring skulle kunna förstå. Ett exempel på svaren vi fick av en kille var:
… Tänk dig att du har en legoritning och den är ditt DNA och för att du ska kunna bygga ihop ritningen behöver du legoklossar och dom är dina aminosyror i cellen. Tänk dig att det du tänker är själva avläsningen på legoritningen och det heter på svårt språk transkription …
I elevernas kurslitteratur används analogier i olika utsträckning för att förenkla de olika fenomenen och därmed hjälpa eleverna till större förståelse. I biologiboken som Fabricius, Holm, Mårtensson, Nilsson och Nystrand (2001) har skrivit finns det många exempel på analogier, exempelvis beskrivs cellen som ett minisamhälle där varje del i cellen har sin uppgift att fylla, det pratas om reningsverk, energiverk och proteinfabriker som analogier till lysosomer, mitokondrier och ribosomer.
Det finns olika uppfattningar om det är negativt eller positivt att använda analogier och i vilka sammanhang de isåfall ska användas i. Det som beskrivs positivt är att eleverna har lättare att förstå och komma ihåg ny kunskap om de kan dra vardagliga jämförelser och på det sättet bilda en analogi. Men å andra sidan kan dessa vardagliga jämförelser medföra att eleven får en förenklad och skev bild av kunskapen. Detta kan i sin tur leda till missuppfattningar när eleven ska överföra analogin till den abstrakta kunskapen. Ett exempel på detta kan vara när en elev accepterar skolböckernas exempel på analogin mellan en mitokondrie och ett kraftverk. Det kan då bli lättare för eleven att förstå att någon form av energi produceras i mitokondrien men eleven får ingen förståelse för hur energin produceras eller om det sker några andra processer i den.
Vi vill titta på vilka olika uppfattningar eleverna har och om de använder sig av analogier samt isåfall vilka analogier de använder sig av när de förklarar cellen. Genom att se vilka olika liknelser eleverna använder sig av vid förklaringar så kan gymnasielärare (och alla andra lärare) se olika typer av uppfattningar som finns av ett och samma fenomen. Detta är av stor vikt när lärare ska göra en avvägning av vilka jämförelser som han/hon ska använda sig av i undervisningen eller om de ska användas överhuvudtaget. Det är ett svårt val när klassrummet kan rymmas av trettio olika individer och därmed kanske trettio olika sätt att se på ett fenomen, det som hjälper vissa stjälper andra. Elevers olika uppfattningar baserar sig på deras tidigare erfarenheter och kunskaper, det varierar därför mellan elever hur de kan ta till sig de nya abstrakta delarna enligt Glynn och Takahashi (1998). När eleverna kommer upp på gymnasiet vet vi som lärare inte vad de har med sig varken i förkunskaper eller deras tidigare erfarenheter om till exempel cellen. Med denna studie kan vi förhoppningsvis ta reda på några olika uppfattningar som elever har om cellens funktion och hur de med hjälp av analogier beskriver dessa.
BAKGRUND
2
Bakgrunden kommer att förklara cellens funktion, de snarlika begreppen analogi, modell och metafor samt att det finns en mängd olika variationer i uppfattningar av olika fenomen. Därefter följer användandet av analogier i historien, vidare tas fördelar och nackdelar med analogianvändning i skolan upp.
2.1
Cellens funktion
I studien används olika begrepp för att beskriva cellen. För att underlätta för läsaren att hänga med så kommer här en översiktlig förklaring över cellens olika delar (organeller) och dess funktioner. Med cellens organeller menas ribosom, mitokondrie, lysosom, golgi-apparat,
cellkärna och endoplasmatiskt reticulum (ER) (Campbell & Reece, 2002). Det är dessa organeller och samverkan dem emellan som gör att cellen fungerar (se figur 1).
Karp (2005) beskriver cellens organeller som ett samspel där kärnan innehåller DNA (arvsanlag) med gener som kodar för olika proteiner. I kärnan sker transkription det vill säga en kopiering av generna. Dessa kopior transporteras ut ur kärnan till ribosomerna. Det är kopian som bestämmer vilken ordning ribosomen ska sätta ihop aminosyrorna som bildar proteiner.
Därefter transporteras ribosomerna med proteiner till endoplasmatiska reticulumet där proteinet veckas ihop till den form det ska ha och för att ta mindre plats. Endoplasmatiska reticulumet har även andra funktioner som till exempel kolesterol och membranuppbyggande tillverkning. Det veckade proteinet åker sedan till golgi-apparaten där sortering och paketering av proteinerna sker för vidare transport, antingen ut genom cellens membran eller till andra organeller. Exempel på en sådan organell är lysosomen där nedbrytning av defekta proteiner och gamla organeller sker. För att hela cellen ska få energi till alla processer krävs mitokondrier som ibland kallas cellens kraftverk. Cellen innesluts av ett plasma membran, genom detta kan viss transport ske (a.a.).
Figur 1. Cell med dess organeller. (i Anthony Carpi).
2.2
Analogi, modell och metafor
Vi kommer att använda begreppet analogi som lätt blandas ihop med begreppen modell och metafor. De olika begreppen kommer här att förklaras för att det ska bli lättare att förstå
skillnaden dem emellan. Duit (1991) skriver att begreppen ofta används huller om buller i olika texter och att de därför lätt blandas ihop. Han menar att det är skillnad mellan begreppen och att dessa bör belysas.
Enligt Duit (1991) är metaforer jämförelser av likheter i två skilda områden eller begrepp som inte behöver ha något gemensamt, underförstått så jämförs särdrag eller egenskaper som inte finns i de båda områdena till skillnad från analogier som jämför likheter. Han menar att metaforer alltid har någon form av överraskningsaspekt, de provocerar fram avvikelser för att tanken ska söka efter likheter. Metaforerna hjälper eleven att visualisera och sammanbinda tanken med känslan av begreppet (a.a.). Ett klassiskt exempel på en metafor som tas upp i nationalencyklopedin är kamelen som beskrivs som öknens skepp. Här är kamelen fortskaffningsmedlet i öknen liksom skeppet är på havet, överraskningsmomentet är att man inte använder skepp i öknen. Duit (1991) betonar att man måste vara försiktig när man jämför vad olika författare skriver om analogier och metaforer eftersom olika författare ofta har väsentligt olika uppfattningar vid användandet av dessa termer.
En analogi beskriver även den en jämförelse, Duit (1991) menar att en analogi visar på likheterna mellan två områden eller begrepp. Samma sak belyser Glynn och Takahashi (1998) där de tar upp analogin som en brygga mellan den vardagliga kunskapen som man relaterar till och den nya abstrakta kunskapen. De menar, finns en likhet mellan den vardagliga kunskapen och den nya abstrakta kan en analogi jämföra dessa två (a.a.). Barker (2002) beskriver hur en elevs jämförelse alltså hur en analogibildning kan se ut när den nya kunskapen, i det här fallet, hur en växt tar upp vatten jämförs med hur hjärtat pumpar runt blod. Även Kipnis (2005) förklarar begreppet analogi som en relation mellan två olika områden där man jämför objekten med varandra, författaren menar att man ser själva analogin som en karta från ett känt område till ett nytt okänt område. Barker (2002) beskriver också termen analogi som ett redskap där tydliga likheter mellan två objekt eller områden används som grund för att komma fram till icke självklara likheter mellan objekt. Som ett exempel på en analogi skriver Marton (1986) om en lärarstudent som jämför arvsanlagens funktion som ett kort med en kod. Analogin jämför den abstrakta kunskapen om vårt DNA som innehåller information med en vardaglig kunskap som är ett kodat kort som även det innehåller information.
När vi pratar om modeller inom naturvetenskapen så beskrivs det i nationalencyklopedin som en liknelse av verkligheten men det betonas att det är ett förenklat sätt att se den på. Duit (1991) anser att det är analogier som gör en modell till en modell, båda förklarar delar av ett fenomen. Samma sak tar Kipnis (2005) upp när han beskriver Newtons modell av hur vågor på vatten rör sig. När modellen är färdig så kan den jämföras med hur ljud transporteras, med detta har man bildat en analogi i modellen. Likadant är det i exemplet där läraren visar en modell av vårt solsystem och gör sedan en jämförelse med atomens byggnad, även detta är en analogi i en modell (a.a.).
2.3
Variationer i uppfattning
Marton (1984) anser att varje människa ser verkligheten på olika sätt och att det finns en variation i uppfattningar om vardagliga händelser och fenomen. Han skriver att det som för en individ är rätt och självklart kan för en annan individ vara helt obegripligt och för att förstå vad andra människor menar innebär det att vi måste försöka se världen ur deras perspektiv
(a.a.). Detta ligger till grund för Booth och Marton ´s (1997) variationsteori. Enligt Runesson (1999) innebär variationsteorin att man ser på elevers olika förutsättningar för lärande det vill säga man förstår att det finns en variation i uppfattningar hos olika individer. Detta beskriver också Marton, Dahlgren, Svensson och Säljö (1999) när de tar upp elevers olika sätt att beskriva samma fenomen utan att något felaktigt i förklaringen finns. De menar att elever har olika sätt att se på ett visst fenomen men beroende på vad de relaterar till skiljer sig beskrivningarna av fenomenet åt. Författarna efterlyser kvalitativa undervisningssituationer det vill säga lektioner där eleverna får ge uttryck för sin uppfattning och på det viset får en bättre förståelse. Beroende på elevers kvalitativa variation i uppfattning bör läraren individualisera undervisningen så att alla elevers behov tillgodoses. Elever söker efter sammanhang för att på det sättet förstå sin omvärld (a.a.).
Larsson (1986) tar upp vikten av lärares förståelse för att det finns en variation av uppfattningar om ett specifikt fenomen i en elevgrupp. Han menar att om läraren har denna insikt om variationerna så kan läraren bättre tillgodose varje enskild individs behov av hjälp. Säljö (1995) skriver att detta inte är vanligt förekommande i dagens klassrum, läraren ställer ofta frågor som denne förväntar sig ett specifikt svar på och svarar eleverna inte som läraren tänkt sig fortsätter läraren att fråga tills ”rätt” svar dyker upp. Han menar att det då inte ges utrymme för diskussion om elevernas olika uppfattningar som skulle ha kunnat ge en ökad förståelse (a.a.).
Baillie, Emanuelsson och Marton (2001) menar att man ska vara medveten om att det finns olika sätt att förklara fenomen och genom variationen i hur elever förklarar fenomenet och förmedlar detta till andra personer så ger det en djupare förståelse. Marton och Wenestam (1984) diskuterar hur betydelsen av ord varierar, exempelvis hur ordet natur varierar med olika människors uppfattningar. De tar upp exempel på detta genom olika beskrivningar av begreppet natur dels den natur som människan inte har påverkat t.ex. naturstigar och natur som inte är tillgjord t.ex. naturligt leende (a.a.). Här ser man två olika uppfattningar av ordet natur och vad ordet har för innebörd för olika individer.
2.4
Analogin genom tiderna
Analogier är inget nytt påfund, dessa har länge använts för att göra omvärlden mera förståelig för individen. Man vet enligt Barker (2002) att analogier nyttjades långt tillbaka i tiden. Han tar upp exemplet med Aristoteles och hans elev Theophrastus som redan 300 år f. Kr. använde sig av jämförelser mellan djurriket och växtriket för att öka förståelsen av hur en växt fungerar. Detta gjorde de genom att ge växter en själ och förmänskliga dem för att på så vis kunna överföra kunskaperna de hade om djur på växterna (a.a.). Kipnis (2005) framhåller analogins betydelse för teoribildningen inom naturvetenskapen, inom fysiken på 1700-talet använde man sig av analogier för att förmedla kunskaper om ett område till ett annat. Ett exempel som tas upp är analogin mellan ljud och ljus som Christiaan Huygens (1629-1695) utformade för att förstå ljusets rörelse. På detta sätt har vetenskapen använt sig av analogier för att forma nya teorier inom olika vetenskapliga områden (a.a.).
Barker (2002) skriver om analogier som användes förr för att beskriva hur växter tar upp näring. De här äldre analogierna visade att växter ”åt” färdig mat precis som djur gör och denna jämförelse blev inte ersatt av någon ny förrän teorin om fotosyntesen fick genomslag i början av 1900-talet. Författaren beskriver också att analogier mellan växters och djurs
fortplantning förekom, analogisterna ansåg att växterna inte kunde fortplanta sig sexuellt eftersom de inte var mobila. Han skriver vidare att denna syn inte ändrade sig förrän i slutet av 1800-talet när forskare kunde visa att det förekom en sammansmältning mellan en äggcell och en spermiecell det vill säga en gametfusion. Barker (2002) tar även upp analogin som Andrea Cesalpino (1519-1603) försökte förklara växters transpiration, det vill säga cellandning och näringstransporten (floemtransporten) med. Cesalpino undersökte sav eller som han kallade det livskraftens rörelse. Han gjorde jämförelser mellan växt och djurriket genom att förklara att fikonträd och vinrankor blödde när man skar i dem precis som djur blöder när man skär i köttet på dem. Enlig Barkers (2002) studie av yngre barn och deras analogier så drar han slutsatsen att yngre barn som inte har så stor livserfarenhet ännu använder sig av ungefär samma jämförelser och analogier som till exempel Cesalpino och Theophrastus gjorde för länge sedan (a.a.).
2.5
Analogins fördelar och nackdelar
I skolan använder vi oss av läroböcker eller utvalda delar av dem. När man som lärare väljer vilken lärobok man tänker använda sig av tar man hänsyn till bokens upplägg och hur den är utformad rent förståelsemässigt. Det kommer då med analogier som man inte valt själv som lärare, det är då en avvägning om man ska anamma bokens analogi eller presentera en helt annan analogi för eleverna för att underlätta deras förståelse. Problemet med skrivna analogier i skolböcker tar Glynn och Takahashi (1998) upp i sin studie. De menar att skrivna analogier förvirrar för eleverna på grund av författarnas oförmåga att kunna ge en helhetsbild till läsaren. Därför menar de att författare noggrant måste tänka igenom sitt användande av analogier i böcker för att de ska fungera som en hjälp till förståelse för eleverna och inte tvärt om. En lösning på problemet skulle enligt Glynn och Takahashi vara att inte använda sig av analogier i böcker över huvud taget. Men de framhåller att detta vore orealistiskt eftersom alla människor, även författare använder sig av analogier vid förklaringar. May, Hammer och Roy (2006) hävdar däremot att all användning av analogier är positivt eftersom det har visat sig att de ökar begreppsinlärningen oavsett om analogierna är i textform, presenterade av läraren eller bildade av eleven själv.
Syftet med Glynn och Takahashi (1998) studie var att se om tio till fjortonåriga elever med hjälp av en vetenskaplig text kunde bilda en analogi. Studien visar att en väl bearbetad analogitext ger ökad förståelse hos de elever som fick läsa denna, jämfört med de elever som fick en helt faktabaserad text utan analogier. Deras resultat visar att majoriteten av de elever som fick läsa den analogibaserade texten tyckte att den var lättförståelig och lätt att komma ihåg i jämförelse med de elever som läst den faktabaserade texten som tyckte den var komplicerad och hade svårt att komma ihåg innehållet (a.a.).
May, Hammer och Roy (2006) tar upp studier gjorda på äldre elever som visat att de kan bilda analogier spontant och sedan utvärdera analogiernas trovärdighet. Därefter modifierar eleverna analogierna så att de stämmer bättre ihop med den nya kunskapen som de vill göra mer greppbar. I och med det har eleverna också kunnat använda sina analogier för att kommunicera med andra och på det sättet också ökat sin förståelse. Jönsson (1984) menar att man har mycket att vinna på att forma undervisningen så att eleverna får se sambanden mellan den nya kunskapen och deras tidigare erfarenheter. Hon anser att det är í dessa situationer som eleverna har förutsättningar för att skapa sig grundläggande och nya insikter om fenomen (a.a.).
I May, Hammer och Roys (2006) studie kom de fram till att elevers användande av analogier inte är ovanliga. De menar att det är viktigt att elever får möjlighet att diskutera sina analogier i klassrummet därför att elever ibland drar en felaktig slutsats av fenomenet och de bildar då en analogi till den felaktiga slutsatsen. Men de hävdar att detta inte behöver vara negativt, ges eleven tillfälle att ventilera sin syn på fenomenet och analogin i klassen får klasskamraterna på så vis möjlighet att reflektera och argumentera för och emot liknelsens trovärdighet gentemot förklaringen av fenomenet. De anser att eleven då får möjlighet att ompröva sin slutsats och analogi så att den stämmer bättre överens med analogin. Författarna använde ett exempel där en elev fick en fråga om hur en jordbävning uppstod, eleven gav som felaktigt svar att det var ett jättestort stenblock som lossnade och ramlade ner i lava och då började det skaka. Eleven drog därefter jämförelsen med hur ett vattenglas svämmar över när man stoppar i isbitar, en del klasskamrater höll med medan andra hade invändningar och det blev en livlig diskussion i klassen. Eleven med analogin fick försvara denna och när den inte fungerade längre omvärderade han sin jämförelse och slutsats av fenomenet så att det bättre stämde överens med de olika aspekterna som kom upp vid diskussionen i klassrummet. Men elevens slutsats av hur en jordbävning uppstod var ändå inte korrekt (a.a.).
När man som lärare står inför en klass och har gått igenom ett naturvetenskapligt begrepp händer det ofta att elever har många olika frågor som rör begreppet. Det kan då hända att lärare använder sig av en analogi för att försöka få eleverna att lättare förstå fenomenet, ibland fungerar det och ibland inte. Förståelsen av analogin tar Pittman (1999) upp som personlig, om eleven själv får skapa analogin är den ett hjälpmedel för eleven själv eftersom denne gör en jämförelse mellan den nya kunskapen med något som är vardagligt och igenkänt av just den eleven. Han menar att en analogi inte behöver vara begriplig för någon annan, bara personen själv förstår den och blir hjälpt av den så har analogin fyllt sin funktion. Skapar eleven själv analogin så är den enligt Pittman alltid ett hjälpmedel till bättre förståelse för eleven (a.a.).
Duit (1991) beskriver några nackdelar med analogier, en analogi är aldrig helt överrensstämmande med det man gör en jämförelse med. Han menar att det alltid finns vissa delar som är olika och det kan i sin tur leda till missuppfattningar för eleven. Vidare förklarar Duit i motsats till Pittman (1999) att ett problem med analogier som eleven själv har bildat är att de kan innehålla missuppfattningar och dessa missuppfattningar överför då eleven till den nya abstrakta kunskapen. Men Duit framhåller att det också finns många positiva aspekter med analogier, de kan hjälpa elever att förstå det abstrakta genom att peka ut likheter från vardagslivet. Han beskriver också en annan fördel med analogier och det är att läraren tvingas att ta elevens tidigare erfarenhet och kunskap i beaktande. Duit jämför analogier med ett tvåeggat svärd, det finns två sidor av en analogi en positiv och en negativ (a.a.).
Kipnis (2005) ger ett konkret exempel på hur en missuppfattning kan uppstå när en lärare jämför vattnets transport med elektricitetens flöde. En missuppfattning menar han kan vara att eleven tror att elektricitetens flöde rör sig med samma hastighet som vattnets flöde vilket är felaktigt och då har analogin lurat eleven till en missuppfattning. Författaren anser att man kan undvika missuppfattningar genom att använda analogin i just det området man tänker prata om och ställa en kritisk fråga till sig själv som lärare om användbarheten av analogin är tillräckligt stor. Han anser att man ska begränsa antalet analogier som används för att minska ”luckorna” i förståelsen (a.a.). Vilket May, Hammer och Roy (2006) inte anser när de menar att all analogianvändning är positiv för eleverna.
Det har förekommit olika aspekter på analogiers fördelar och nackdelar i detta stycke, för att reda ut vilka för- och nackdelar som tagits upp har en sammanställning gjorts i rutan nedan.
Textruta 1. Sammanfattning av fördelar och nackdelar med
analogier som tas upp i detta stycke. Fördelar med analogier
+ Ger ökad förståelse + Ökad begreppsinlärning + Ny kunskap blir greppbar + Hjälp vid kommunikation
Nackdelar med analogier - Kan förvirra
- Kan skapa missförstånd - Stämmer aldrig helt överens med verkligheten
Den här studiens titel ”elever, deras analogier och cellen” antyder att fokus kommer att ligga på analogier för att beskriva olika uppfattningar av cellen. En analogi är en jämförelse mellan en abstrakt kunskap och en mera vardaglig, familjär kunskap som varierar mellan elever. Beroende på vilka tidigare erfarenheter och kunskaper eleverna besitter kommer också variationen av uppfattningar variera dem emellan (Marton, 1984).
3
SYFTE
Syftet med studien är att belysa vilka analogier som elever använder sig av för att förstå cellens funktioner. Vi vill ta reda på vilka olika uppfattningar elever har om hur cellen fungerar.
Att förstå elevers olika förmåga att knyta den nya abstrakta kunskapen till sig med hjälp av deras tidigare erfarenheter och kunskaper är viktigt för lärare att ta hänsyn till. Elevers behov av hjälp till förståelse varierar, det som underlättar för vissa försvårar för andra. Att varje individ kan uppfatta samma fenomen på olika sätt tar Runesson (1999) upp när hon beskriver variationsteorin. I läraryrket ingår det att tillgodose alla elevers behov (Lpf-94), det är då av stor betydelse att inse variationen av uppfattningar hos eleverna.
Detta leder till vår forskningsfråga:
4
METOD
Metoddelen förklarar först undersökningsmetoden fenomenografi, därefter följer en beskrivning av undersökningsgruppen samt hur databearbetningen har utförts. Etiken behandlas i det sista avsnittet under metoddelen.
4.1
Undersökningsmetod
Forskningsfrågan i studien är ”Hur uppfattar elever cellen med dess funktioner?”. Olika elever har olika uppfattningar av samma fenomen beroende på deras tidigare erfarenheter och kunskaper enligt Runesson (1999) när hon beskriver variationsteorin. Vi har därför valt att använda oss av utvalda delar av metoden fenomenografi, som används för att kategorisera olika uppfattningar av samma fenomen. Enligt Uljens (1989) är det en kvalitativt inriktad analysmetod som är etablerad inom pedagogisk forskning. Genom att fenomenografi är en ofta använd metod inom pedagogisk forskning motiverar detta vårt användande av vissa delar ur den. Den kvalitativa arbetsmodellen beskriver Larsson (1986) som det meningsinnehåll som man vill gestalta och karaktärisera. Uljens (1989) skriver att det meningsinnehåll som man intresserar sig för inom fenomenografin är hur olika människor har skiljda uppfattningar av samma fenomen. Det är dessa delar som använts i studien. Syftet är att ta reda på elevers olika uppfattning av hur en cell fungerar därför passar dessa delar av fenomenografin för studien. Larsson (1986) poängterar att fenomenografi bara går att använda om man är av den grundsynen att människor uppfattar fenomen olika. Uljens (1989) skriver vidare att fenomenografin vill belysa människors olika uppfattningar av ett fenomen inte deras olika uppfattningar om ett fenomen. Författaren skiljer här på uppfattningar av och uppfattningar
om och dess olika innebörd. Han menar att uppfattningar av ett fenomen är när man ser till
vad individen har för genuin förståelse medan i uppfattningar om ett fenomen har individen en medveten värdering och därmed en åsikt (a.a.).
Uljens (1989) skriver att man i fenomenografi använder sig av intervjuer för att samla in olika uppfattningar av ett fenomen och innan intervjuerna påbörjats bör man ha gjort en provintervju för att se om frågorna täcker undersökningsområdet. Genomförande av en provintervju var motiverat även i denna studie för att bekräfta att intervjufrågorna var begripliga för informanterna samt att informanterna besvarade dem på ett informativt sätt. En provintervju med tre personer på 19 år genomfördes. Metoden är modifierad genom att det genomförts gruppintervjuer med tre elever i varje grupp istället för enskilda intervjuer. Anledningen till detta val var att få ett bättre gensvar hos eleverna, att de skulle våga prata mera samt få chans att försvara sina egna uppfattningar. Risken med gruppintervjuer kan vara att eleverna istället känner sig otrygga och därmed inte vågar beskriva sina uppfattningar utan väljer att vara mera tysta och låta någon mer talför person i gruppen prata. Intervjuerna skedde med hjälp av en diktafon vilket var till stor hjälp vid transkriberingen och kategoriseringen av intervjumaterialet, olika utsagor kunde lätt lyssnas på flera gånger. Fördelen med inspelat material gentemot handskriva intervjuer är att allt som sägs under intervjuerna kommer med ordagrant, nyanser och tonläge bidrar till att det är lättare att förstå vad informanterna säger. En nackdel med diktafon kan vara att det blir dålig ljudupptagning eller att bakgrundljud kommer med.
Eleverna fick förklara hur de trodde att en cell fungerade med hjälp
av en bild. (Se figur 2). Schoultz, Säljö och Wyndhamn (2000) beskriver att hjälpmedel i
form av en bild eller som i deras fall en jordglob hjälper eleverna till större förståelse av intervjufrågor. I deras studie jämfördes deras resultat med resultatet i en studie gjord av Vosniadou och Brewer. Båda studierna hade för avsikt att ta reda på elevers förståelse av astronomi och i det här fallet solsystemet. Författarna
belyste hur viktig intervjusituationen var samt hur det kan förändra Figur 2. (College of
DuPage).
förståelsen hos informanterna när en beskrivande bild eller som i deras studie en jordglob tas med i intervjun. Resultatet av de båda
studierna skiljde sig markant åt. I Vosniadou och Brewers studie med intervjufrågor utan något hjälpmedel som till exempel en jordglob, visade informanterna på dålig förståelse för astronomi. Schoultz, Säljö och Wyndhamn kritiserade Vosniadou och Brewers resultat, de menade att informanterna inte förstod intervjufrågorna som användes och de fick därmed inte en rättvis chans att visa vad de egentligen kunde om astronomi. Därför menar författarna att Vosniadou och Brewers resultat var missvisande. I Schoultz, Säljö och Wyndhamns studie där de använde sig av en jordglob tillsammans med intervjufrågor visade informanterna på bättre förståelse för astronomi. Författarna menar att betydelsen av hjälpmedel vid intervjuer är stor och hjälper informanterna att förstå intervjufrågorna (a.a.). Vid intervjutillfällena vid vår studie visades därför en bild på en cell för att underlätta för informanterna att förstå intervjufrågorna och därmed öka validiteten i studien.
Informanterna fick en vägledande fråga och fick därefter diskutera sina uppfattningar om cellens funktion tillsammans. Syftet med intervjuerna var att få så många olika uppfattningar av fenomenet som möjligt. Det är elevers olika uppfattningar och analogier som kategoriseras efter likheter och skillnader och bildar beskrivningskategorier enligt Larsson (1986). En beskrivningskategori ska beskriva likheter inom en grupp av uppfattningar men också skillnader gentemot den gruppen och andra grupper. Det är dessa beskrivningskategorier som ligger till grund för resultatet (a.a.). Beskrivningskategorierna ska om man använder sig av fenomenografisk metod granskas av en utomstående bedömare för att öka tolkningens reliabilitet Uljens (1989). Även här har metoden modifierats genom att det inte har använts någon utomstående bedömare som granskat beskrivningskategorierna. Reliabiliteten borde ändå vara god eftersom intervjun har testats på tre utomstående personer, de beskrev hur de trodde att en cell fungerar och använde sig av analogier när de förklarade cellens funktion. Informanternas svar på provintervjuns fråga besvarade den frågan som ställts. Detta tyder på att validiteten av studien var god då provintervjuerna gav en variation av uppfattningar som var avsikten att ta reda på.
För att ytterligare öka tillförlitligheten har det vid varje intervjutillfälle varit två intervjuare närvarande som ställt samma fråga till varje intervjugrupp, informanterna fick på detta vis liknande förutsättningar att tolka frågan. Intervjuerna utfördes på två olika skolor vid olika tidpunkter under dagen vilket kan ha påverkat eleverna, de som intervjuades sent på dagen kan ha varit trötta och det kan ha påverkat deras svar. Intervjuerna utfördes under lektionstid vilket hade godkänts av ansvarig lärare, detta var positivt eftersom eleverna inte behövde känna sig stressade. För att göra intervjumiljöerna så lika som möjligt utfördes intervjuerna i grupprum med bord och stolar placerade på liknande sätt. Det vill säga eleverna/informanterna placerades mitt emot varandra och intervjuarna satt på var sin gavel. Vid intervjusituationen användes följdfrågor som ombad informanterna att förklara vidare hur
de tänkte för att på det viset undvika att ställa ledande frågor. För att öka tillförlitligheten på studien var det två personer som tillsammans lyssnade av intervjuerna och därefter tillsammans transkriberade dem. Kategoriseringen utfördes även den av två personer som tillsammans diskuterade likheter och skillnader i utsagorna.
4.2
Undersökningsgrupp
Intervjuerna utfördes under två dagar i november 2007 på två olika gymnasieskolor i Kalmar län. På den ena skolan kände eleverna till oss men på den andra skolan hade eleverna ingen anknytning till oss. Syftet med studien var att få insikt i några av de analogier/uppfattningar elever har när de förklarar cellen.
I denna studie har det gjorts ett medvetet urval av elever. Det vill säga ett strategiskt urval för att få en variation av uppfattningar i intervjuerna enligt Trost (2001). Han menar att det finns en skillnad mellan könen i de flesta sammanhang, även värden som är synliga till exempel i register är relevanta att ha med som urvalskategorier när man vill ha ett strategiskt urval (a.a.). I studien var urvalskategorierna kön, betyg och gymnasieprogram.
I studien ingick det 24 elever mellan 18 och 19 år som läste naturvetenskapliga programmet, barn- och fritidsprogrammet och hotell- och restaurang programmet. Varje intervju tog mellan 20 till 30 minuter. Eleverna intervjuades i grupper om tre, totalt åtta grupper. De åtta grupperna delades medvetet in i följande konstellationer, tre killar med betyget G, tre killar med betyget MVG, tre tjejer med betyget G, tre tjejer med betyget MVG, en grupp med både killar och tjejer med betyget G, en grupp med både killar och tjejer med betyget MVG och två blandade grupper med killar och tjejer med varierande betyg. Det medvetna urvalet gjordes för att få en spridning av elever med olika förutsättningar och förkunskaper, på det viset ökade chansen till en större variation av uppfattningar.
4.3
Databearbetning
Först lyssnades allt intervjumaterial igenom för att se vilka olika uppfattningar eleverna hade om cellen. Därefter lyssnades intervjuerna igenom en och en, transkribering skedde av de delar där analogier och olika sätt att beskriva cellen hade använts. De delar av intervjuerna som inte kunde kopplas till studiens frågeställning valdes bort och transkriberades därför inte. Ett exempel på en del som inte transkriberades var när eleverna kom bort från cellen som diskussionsämne och pratade om allmänna saker, skola, fritid och så vidare. Vid transkriberingen skrevs orden så som eleverna sa dem det vill säga utan ordentliga meningar. När det under intervjun blev tyst eller ett kortare uppehåll i samtalet har detta skrivits som tre punkter, när elever har skrattat har det skrivits ut som skratt inom parentes. I citat har delar som inte har med ämnet att göra tagits bort och har då skrivits ut som /…/ för att tydliggöra detta för läsaren.
De delar av intervjuerna som transkriberades klipptes ut och lades ut på ett bord för att få en överblick över de olika analogierna och uppfattningarna. Enligt Larsson (1986) ska resultatet analyseras och kategoriseras. Analysen gjordes genom att diskutera och motivera de olika uppfattningarna/analogiernas likheter och skillnader. För att underlätta kategoriseringen
användes färgpennor. Först analyserades likheterna mellan de olika uppfattningarna. De som beskrev cellen på liknande sätt märktes med samma färg för att tydliggöra att de tillhörde samma grupp. På detta sätt blev det till slut fem huvudkategorier med varierande antal analogier/uppfattningar i varje. Dessa fem huvudgrupper döptes till samhället, producenten, ny teknik, ekosystem och abstrakt kunskap, de är ett beskrivande samlingsnamn på de olika uppfattningarna. Därefter analyserades det vilka skillnader som eventuellt fanns inom huvudkategorierna, vissa analogier/uppfattningar gick inte att skilja åt medan andra visade klara skillnader i sitt innehåll. Under samlingsnamnet/huvudkategorin indelades de olika analogierna och uppfattningarna i underkategorier, det är bara underkategorierna som innehåller informanternas uppfattningar. Dessa hade sedan innan huvudkategorins färg, de märktes med ytterligare en färg för att visa att de på något sätt skiljde sig från de andra kategorierna. I de fall där det förekom flera underkategorier märktes dessa med ytterligare färger för att tydliggöra att det var ytterligare en kategori. När alla analogier hade kategoriserats i huvudgrupper och undergrupper så visade sig också resultatet av studien. Enligt Larsson (1986) är resultatet det färdigkategoriserade intervjumaterialet.
4.4
Etik
Ansvariga lärare tillfrågades om studien fick genomföras i deras klass samt om ansvarig rektor skulle tillfrågas. De ansåg inte att skolledningen behövde tillfrågas och därför gjordes inte heller det. När studien fått godkännande från lärarna och de varskott klasserna så planerades intervjutillfällena in. Informanterna tillfrågades personligen om de ville delta i studien. De informerades om att deltagandet var frivilligt och att de fick avbryta sin medverkan när de ville samt att uppgifterna som de lämnade skulle behandlas konfidentiellt därmed uppfylldes vetenskapliga rådets informations och samtyckeskrav. Informanterna informerades om att deras namn inte skulle vara synligt i studien, förekommande namn i studien är fingerade. Ansvarig lärare hjälpte vid intervjutillfällena till att ordna intervjugrupperna efter betyg. Enligt vetenskapliga rådets samtyckeskrav behövdes inte vårdnadshavarens samtycke eftersom informanterna hade fyllt 18 år och då studien inte var av etiskt känslig karaktär.
5
RESULTAT
Resultatet av intervjuerna, där eleverna använt sig av analogier för att beskriva cellens helhet, redovisas i form av fyra huvudkategorier samhälle, producenten, ny teknik och ekosystem samt underkategorier till dessa som innehåller informanternas uppfattningar. I den femte huvudkategorin, abstrakt kunskap, använde sig eleverna antingen av analogier, men då endast vid ett fåtal tillfällen för att förtydliga en organells funktion eller använde de sig inte av analogier alls. Dessa kategorier förklarar informanternas olika uppfattningar av cellen. Under varje huvudkategori finns en förklarande bild över hur kategoriseringen ser ut. Vi valde att kategorisera på detta sätt men var medvetna om att det fanns andra indelningskriterier som de hade kunnat kategoriseras efter. Nedan följer en översikt över de fem olika huvudkategorierna med underkategorier. Abstrakt kunskap Fakta Analogi-inslag Fabriken Kraftverket Ny teknik GPS/dator Samhälle Landet Företag Ekosystem kretslopp Trafikpolis med familj Maskinen Producenten CELLEN
5.1
Huvudkategorin samhället
Eleverna beskrev cellen som något som hade med samhällsfunktioner att göra. Med samhällsfunktioner menades att det fanns en styrande del och att alla hade en funktion att fylla. Analogier som regering, kommunledning, trafikpolis och pengar användes för att beskriva cellkärna eller DNA. Medan soptipp, dotterbolag och bilar osv. beskrev organellerna.
Samhälle
Företag
Landet Trafikpolis
med familj
Figur 4. Huvudkategorin samhälle med dess underkategorier.
5.1.1
Landet
Här jämfördes cellen med ett land och cellkärnan beskrev eleverna som regering eller styrande inom kommun. Organellerna jämfördes med delar av landet som företag, affärer, bönder och soptippar. Nedan följer exempel ur kategorin.
Lisa beskriver cellen ett land:
… jag tänker liksom att ehhh eh att…cellen är som ett land å eeee då ä kärnan regeringen (skratt)…bönderna jobbar ju liksom mycke…ofta ä de väl så eee dom är mitokondrier å lysosomerna ä soptippen liksom eee…dom tar hand om skiten…
Filip beskriver att cellen fungerar som en kommun:
… hur cellen fungerar…jaa mmm ja har lärt mig att cellen funkar som en kommun (skratt)/…/joo cellkärnan ä han som bestämmer i kommunen…eee kommungubben/…/å organellerna ä alltså sånt som ska funka du vet…liksom alla företagen å affärerna…eee ja menar liksom ribosomerna tänker ja att dom ä lindex å så…
Lisa och Filip har här gjort analogier där olika samhällsfunktioner visade vad som hände i de olika delarna av cellen. Cellkärnan beskrivs som något styrande genom att jämföras med en regering eller en kommunledning. I de här analogierna jämförs organellerna med bönder, affärer, företag och soptippar.
5.1.2
Företag
Även här gjordes jämförelser mellan samhällsfunktioner och cellen, skillnaden gentemot kategorin landet var att en mindre del av samhället hade valts ut för att beskriva cellens funktion. Nedan följer ett analogicitat ur kategorin företag.
Anton beskriver cellen som ett företag:
… jahådu det va inte lätt jag vet liksom inte eee cellen är som ett företag kanske… cellkärnan kanske liksom e huvudkontoret å då är det en massa dotterbolag är organellerna eeliksom/…/dotterbolagen kan typ göra allt möjligt…
Det styrande var här huvudkontoret som var cellkärnan, organellerna som Anton kallade dotterbolag gavs inte någon speciell arbetsuppgift. Vad dotterbolagen utförde är beroende av vad organellerna gör, detta medför att hela analogin är flexibel och kan anpassas efter varje organells funktion.
5.1.3
Trafikpolis med familj
Den här underkategorin beskrev en liten del av samhället som också kategorin företaget gjorde, detta skiljer dem mot kategorin landet som beskriver hela samhället i ett större perspektiv. Kategorierna landet, företag och trafikpolis med familj knöts till huvudkategorin samhället på grund av att de alla innehöll samhällsfunktioner där det på något sätt fanns någon/något i samhället som bestämde. Skillnaden mellan kategorin trafikpolis med familj och företaget var att eleverna hade bildat en analogi som beskrev vad varje organell gjorde. Ett analogicitatexempel följer nedan.
Gabriel jämför cellen med en familj:
… cellen tycker ja liknar ett hushåll ee… dna bestämmer hur mycket pengar det finns att äta mat för… pappan är trafikpolis å han styr å bestämmer (skratt)/…/ han ä liksom ee cytoskelettet å på det åker det bilar de ä ribosomer… lysosomerna städar… dom är mamma (skratt)…
Analogin är en del av ett samhälle och har därför en samhällsfunktion. Här specificerar Gabriel många delar av cellen. Det finns en styrande del i form av DNA som portionerar ut pengar, organellerna beskrivs som familjemedlemmar och fortskaffningsmedel. Analogin är styrd och måste förmodligen korrigeras när/om Gabriel får djupare kunskap.
5.2
Huvudkategorin producenten
Inom denna kategori togs det in någonting i cellen och det kom ut något annat, det vill säga det producerades något. Det är detta som skiljer huvudkategorin producenten från huvudkategorin samhället. Bilden nedan visar hur kategoriseringen av huvudkategorin producenten är gjord.
Figur 5. Huvudkategorin producenten med underkategorier.
Producenten
Fabriken Kraftverket
5.2.1
Fabriken
Denna kategori kännetecknades av att eleverna bildade analogier där cellen sågs som en fabrik och det producerades produkter i den. Detta var en helhetssyn på cellen där eleverna inte gick djupare in i detalj på hur fabriken/cellen fungerade. Här följer ett citat från en elevs analogi som tillhör denna kategori.
Johanna liknar cellen med en fabrik:
… mmm cellen…jaå den är väl som en fabrik eeee ja menar den producerar ju grejer/…/ ja menar i cellen händer de ju grejer hela tiden…de eee… aah ni fatta va… eee i en fabrik ä de ju också igång jämt liksom… ja vet inte hu jag ska förklara mer… fattar ni inte…
här skriver Johanna cellen som en fabrik, hon höll här fast vid sin briksanalogi trots att hon inte kunde komma vidare i sin beskrivning av funktionen.
I den hä det togs
in mater kategorin var att
in… mmm det är nåt som händer i den… eeee den tar typ in material å så kommer det ut avgaser (skratt) /…/ eller eeh kanske inte avgaser…men typ cellen gör liksom om saker…eeh ja mena de ä likt en maskin liksom ni vet…de omvandlas… cellen gör ju liksom proteiner å sånt av smådelar…
är beskrivs cellen som en maskin som tar in och omvandlar material till en slutprodukt.
5.2.3
Denna k skinen
ch kraf i cellen som omvandlades till
I den analogin be
fa
Analogin kan ses som en allmän översikt den går inte in på några detaljer eller beskriver några organellers funktioner.
5.2.2
Maskinen
r kategorin bildade eleverna analogier som beskrev cellen som en maskin där l och till slut kom det ut en färdig produkt. Skillnaden mot fabriks
ia
det togs in material i cellen/maskinen och en omvandlingsprocess däremellan beskrevs. Ett exempel på en analogi inom denna kategori följer nedan.
Nisse jämför cellen med en maskin:
… cellen är som en mask
H
Nisse gör en jämförelse hur proteiner sätts ihop av mindre delar med en maskins arbetssätt. Analogin beskriver att något tillverkas men inte så detaljerat vilket gör att analogin är flexibel i sitt användande.
Kraftverket
ategori är en underkategori till huvudkategorin producenten. Kategorierna ma tverket liknade varandra genom att det togs in något
o
något annat. Skillnaden dem emellan var att i denna kategori beskrevs det vad som användes för att omvandla det införda materialet och det gjorde det inte i maskinkategorin. I jämförelse med kategorin fabriken sker det en omvandlig och en mer detaljerad process. Nedan följer ett exempel från kraftverks kategori.
Rosita beskriver cellen som e
bara säga eee cellkärna
tt kraftverk:
… eee ska jag n kan man säga är en styrenhet eee i kraftverket alltså
som ett kraftverk där det tas in något och det produceras raft eller energi. I den här analogin har Rosita beskrivit organellerna som speciella verktyg ch att de utför olika uppgifter i cellen. Tanken med analogin är att hon tänker sig verktyg ed olika uppgifter och utseende som utför sina speciella sysslor. Denna analogi är mer pecificerad än de föregående inom denna kategori, men den är ändå flexibel genom att Rosita
utföra nya saker, om detta skulle behövas för att modifier
5.3
gorin var människor i styrande positioner och i teknik kategorin var det kniska funktioner som stryrde. Vidare skiljde sig denna kategori från fabrikskategorin enom att det inte produceras något i denna. Bilden nedan visar kategoriseringen av huvudkategorin teknik.
.3.1
GPS/dator
Cellen beskrevs med te epp som kretskort och
minneskort användes för att beskriva DNA: t. I ed
komponenter som finns i m funktioner. Två exempel
som ä cellen mmm… det kommer in näring liksom i cellen typ eeee organellerna ä verktyg som gör att det kommer ut kraft/…/ett speciellt verktyg kan man sä gör protein å nåt annat ser till så det blir energi … typ alla verktyg är liksom olika eeh… å gör olika…så de funkar…alla små grejer i cellen tänker jag som verktyg eeh ja verktygen ser olika ut för dom ska göra massa olika saker liksom…
Grundtanken är att cellen fungerar k
o m s
lätt kan plocka in nya verktyg, som kan a analogin.
Huvudkategorin ny teknik
Inom den här huvudkategorin fanns det analogier som karakteriserades av att eleven liknade cellen med modern teknik till exempel en GPS-navigator eller en dator. Kategorin teknik skulle ha kunnat kategoriseras under kategorin samhälle eftersom GPS-navigatorer och datorer finns i samhället. Kategorin skiljde sig från samhällskategorin genom att det användes endast modern teknik i analogierna och genom att de inte beskrev några samhällsfunktioner. Likaså beskrevs DNA: t som något bestämmande organ i de båda kategorierna men skillnaden var att i samhällskate
te g
Ny teknik
Figur 6. Huvudkategorin ny teknik med sin underkategori. GPS/dator
5
kniska termer för att förklara funktionen, begr
den här kategorin jämfördes organellerna m odern elektrisk utrustning, det var exakta beskrivningar av ur kategorin visas nedan.
Lotta liknar cellen vid en GPS:
… jaaa (skratt) svårt å förklara cellen ä typ som en klump en GPS kan man sä eee kanske typ minneskortet ä DNA (skratt) mmm informationen där typ när man knappar in du vet gator å städer å så kan va organellerna…
jämf en dator:
… eeh ja cellen ä som en dator …mmmett kretskort ä dna eller moderkortet kanske…man
och en GPS, Lotta och Håkan känner sig miljära med denna teknik och har inga problem att jämföra DNA: t med ett kretskort eller för dem att jämföra organellerna med komponenterna i dessa en, det
syns i a alogier
också bl
5.4
uvudkategorin namngavs till ekosystem eftersom informanterna beskrev olika sorters
gjord.
.4.1
Kretslopp
Cellen jämf arbetade för att bygga upp och bryta
ner ma m en elev jämförde cellen med.
ä
Håkan ör cellen med
måst ju ha typ ström till datorn eeh å de gör typ mitokondrien då/…/ett usb ä de som gör att den vet va den ska göra eeh typ du vet kopian som ska bli protein…mmm fast egentligen kan de ju va på hårddisken…
I de här analogierna jämförs cellen med en dator fa
minneskort. Det är inga problem
tekniska prylar. De är noggranna med att hålla sig inom den utvalda datorn eller GPS: nalogierna att de har erfarenhet av att använda dessa. Detta gör att dessa an ir mycket specifika.
Huvudkategorin ekosystem
Hkretslopp. Huvudkategorin är här som de andra huvudkategorierna ett samlingsnamn som karakteriserar de uppfattningar som indelats i kategorin. Av intervjuerna framgick det att eleverna menade någon form av kretslopp i naturen, därför skiljde sig denna kategori från samhällskategorin. Ekosystemkategorin skiljde sig även från fabrik- och teknik kategorin genom att kretsloppsjämförelser inte fanns i dessa. Bilden nedan visar hur kategoriseringen av huvudkategorin ekosystem är
Ekosystem
kretslopp
Figur 7. Huvudkategorin ekosystem med sin underkategori.
5
ördes med ett kretslopp där organellerna sam terial. Nedan ett exempel på en analogi so
Jan jämför cellen med ett kretslopp:
… Cellen… jaa den den ä som ett kretslopp kan man sä mmm allt går ju runt liksom i den… som eee typ bergartscykeln du vet eee de omvandlas till annat hela tiden eee de blir nytt nåt annat…mmm cellen kan va en kompost ock (skratt)/…/ee ja de ä ju nedbrytare maskar å sånt eeh dom ä ju som de som gör typ olika r i en cell…
för ch dess funktion med olika kretslopp i naturen. Han kan tänka sig arian ier men håller fast vid att det är någon form av kretslopp som cellen
.5
Huvudkategorin abstrakt kunskap
rna beskrivit sin uppfattning om cellens funktion genom ler inte
använt s a är att
det inte a
.5.1
Fakta
Här beskriver eleverna cellen och dess funktioner er som de lärt sig.
Termerna är vetenskapliga nam r och funktionen av dessa beskrivs på ett
abstrakt sätt utan att eleverna använ . Nedan följer
ett exempel ur kategorin fakta. Kevin beskriver cellen me
… jahå där ä me det där är nog
endoplasmatiska retikilumet de ser ut så…eller…å ribosomerna är där på å dom gör …eeh…eller konkav ja ja
evin beskriver här organellerna med deras riktiga namn, han anstränger sig för att svara så
t” so s vad olika delar gör men inga samband förklaras.
så sake
Här jäm Jan cellen o lika v ter av analog o
jämförs med.
5
I denna här huvudkategorin har eleve
att endast använda sig av ett fåtal mindre analogier för att beskriva organeller, el ig av några analogier alls, bara fakta. Skillnaden gentemot de andra kategoriern
nvänts analogier för att beskriva cellen som helhet i denna kategori.
Abstrakt kunskap
Fakta
Analogi-inslag
Figur 8. Huvudkategorin abstrakt kunskap med underkategorier.
5
med hjälp av faktaterm n på organelle
der sig av jämförelser för att förenkla dem
d enbart faktatermer:
mbranet å de släpper igenom vatten…mmm proteiner/…/de där ser ut som golgiappataten den va väl konvex där är i alla fall kärnan med dnat å arvsmassan…
K
5.5.2
Analogi-inslag
I denna kategori har eleverna använt sig av mestadels rena faktatermer som de också gjorde i kategorin fakta, skillnaden är att de i denna kategori använt sig av ett fåtal analogier för att eskriva organellerna och deras funktion. De två citaten nedan är exempel från kategorin
Malin be
nystan där (skratt) eeh där sker meios å
… om man säger …golgiapparat så kan ja tänka att den eeh sorterar proteiner ja typ en del ska dit å en del dit…mitokondrien ser till så cellen får energi atp eller adp eller nåt…den ä som ett kraftverk kan man sä…å lysosomen bryter ner använt material de ä väl tunnorna på bild
Eleverna ra hur de uppfattade cellen och
ra abstrakt sätt. i olika
beskrivn dessa
huvudka illnader
dem em ategorierna som är ett samlingsnamn på det gemensamma i gruppen
amngavs till samhälle, producenten, ny teknik, ekosystem och abstrakt kunskap.
en underkategori, GPS/dator. uvudkategorin ekosystem delades in i en underkategori, kretslopp. Huvudkategorin abstrakt unskap delades in i två underkategorier, fakta och analogi-inslag.
mante ttningar när de beskriver cellen. Vissa elever
nvänder sig av analogier för att förtydliga eller förklara medan andra enbart använder sig av b
analogi-inslag.
skriver cellen med fakta termer men förtydligar cellkärnan med en analogi:
… eeh cellen består av cellplasma eeh å i cellplasman finns organellerna …där ä kärnan med kromosomerna …ja de ser ut som ett garn
transkription/…/mitokondrien har eget dna eeh ja de har den…
Albert beskriver också cellen med fakta termer med en förtydligande analogi:
en tror ja…
Malin och Albert beskriver cellen på ett sätt som tyder på att de väl känner till den och dess delar. De väljer att i vissa fall beskriva en organell eller en funktion med en analogi för att göra det lättare för oss som lyssnar att förstå vad de menar.
5.6
Sammanfattning av resultat
använde sig av många olika analogier för att förkla
dess funktion men det fanns även de som valde att beskriva cellen på ett me
Dessa olika uppfattningar kategoriserades in efter likheter och skillnader ingskategorier. Likheterna i uppfattningar bildade huvudkategorier och inom tegorier delades de olika uppfattningarna in i underkategorier där det fanns sk ellan. Huvudk
n
Huvudkategorin samhälle delades in i tre underkategorier, landet, företag och trafikpolis med familj. Huvudkategorin producenten delades in i tre underkategorier, fabriken, maskinen och kraftverket. Huvudkategorin ny teknik delades in i
H k
Infor rna visar en stor variation av uppfa a
abstrakta beskrivningar av cellen. En del analogier är mer detaljerade där varje organell beskrivs med en funktion medan andra beskriver cellen mer ytligt utan att gå in på detaljer.
6
DISKUSSION
I diskussionen kommer studiens genomförande och resultatet att diskuteras. Vidare tas studiens didaktiska användbarhet upp och förslag på vidare forskning.
6.1
Studiens genomförande
Genom att undersökningsgrupperna var från olika skolor och program samt delades in efter betyg och kön gavs förutsättningar för en variation av uppfattningar. Informanterna gav många olika utsagor vid intervjutillfällena vilket kan tyda på att det medvetna urvalet var positivt ifråga om variation av uppfattningar. Om detta medvetna urval inte hade gjorts kanske de olika uppfattningarna hade blivit färre på grund av mindre spridning av elever med olika förkunskaper och förutsättningar. Detta hade isåfall resulterat i att studien hade haft mindre antal kategoriseringar och inte blivit lika intressant eftersom det är variationen av uppfattningar hos olika elever som undersökts (Larsson, 1986).
I studien användes en diktafon, en del elever kan tycka att det är hämmande att prata när de blir inspelade och väljer eventuellt att inte berätta allt det vet vilket kan påverka resultatet. Vid handskrivna intervjuer är det lätt att missa ordens ordningsföljd och man får ibland be informanterna vänta för att hinna skriva. Detta hade varit svårt vid denna studie eftersom informanterna diskuterade tillsammans för att beskriva cellen, det hade då varit svårt att hinna skriva allt som sades utan att missa vissa delar eller be om ett avbrott som kunde ha varit störande för informanterna.
Ordens ordningsföljd har betydelse vid intervjuer, informanterna kan mena olika saker beroende på i vilken ordning orden används och i en del fall använder inte informanterna hela meningar när de diskuterar. Det kan då vara svårt att tyda om intervjuerna är handskrivna istället för inspelade eftersom man inte kan höra informanternas nyanser, betoningar eller tonläge som kan ge betydande information av elevernas uppfattningar. I studien gjordes gruppintervjuer vilket kan ha påverkat informanterna både positivt och negativt. Det positiva kan vara att blyga elever kan få hjälp på traven av de andra i gruppen, de känner sig säkrare när det finns kompisar som kan fylla i eventuella minnesluckor. Det kan vara tryggare att vara fler när man utsätts för en situation man inte är van vid. Det negativa som kan ha påverkat resultatet av studien kan vara om en grupp innehöll en dominant person som inte lät de andra komma till tals. Det kan också ha funnits grupper som innehöll elevkonstellationer som varken kände varandra så bra eller trivdes ihop, detta kan då hämma eleverna att inte våga säga vad de ville. Det fanns säkert elever som kände sig obekväma att prata i vissa grupper, detta kan då ha påverkat resultatet genom att det isåfall blev mindre antal kategorier. Även beskrivningarna av kategorierna kunde ha sett annorlunda ut kanske mer detaljrika och utförligare.
Vid intervjutillfällena visades en bild på en cell (se bilaga 1) för att hjälpa eleverna att tolka frågan om hur de trodde att cellen fungerade. Enligt Schultz, Säljö och Wyndhamn (2000) kan resultat i studier med samma frågor skilja sig åt beroende på om det använts hjälpmedel i samband med intervjufrågorna. De menar att ett hjälpmedel hjälper eleverna att tolka frågan och på det viset kan de lättare förklara sina kunskaper och uppfattningar av olika fenomen (a.a.) Bilden på en cell användes av informanterna när de förklarade cellens olika organeller och hur de trodde att dessa fungerade. Hade det inte visats någon bild hade det enligt Schultz,
Säljö och Wyndhamns (2000) studie resulterat i ett sämre resultat, eleverna hade då haft svårare för olika delarna när de inte fick den visuella påminnelsen och ärmed haft svårare att förstå frågan. Informanternas utsagor i studien kan tolkas som om de
manterna troligtvis haft svårare att minnas hur cellen är uppbyggd lysande på frågorna och därmed hade studien fått enografi har använts i studien och en bild kunde
. Enligt Marton (1984) har
tegorin samhället flexibla analogier förutom när cellen jämfördes med att komma ihåg de
d
uppfattat intervjufrågorna på ett tillfredsställande sätt, de har i de flesta intervjuer beskrivit cellens organeller och funktion. Bilden var troligtvis till nytta för informanterna, de pekade ch använde den som ett hjälpmedel för att minnas vissa delar/organeller när de beskrev o
cellen. Utan bild hade infor
och därigenom inte kunnat svara lika upp indre antal kategorier. Metoden fenom m
därför användas eftersom metoden används för att ta reda på elevers olika uppfattningar, inte deras kunskapsnivåer.
Enligt Larsson (1986) och Uljens (1989) ska kategoriseringen av intervjumaterialet göras i samband med resultatbearbetningen eftersom kategoriseringen inom fenomenografi är resultatet. Vi är medvetna om att kategoriseringen i studien hade kunnat göras annorlunda beroende av vilka gemensamma likheter och skillnader som materialet indelats efter. Kategorierna hade kunnat göras fler eller färre om en annan person hade utfört den, denna
erson hade kanske sett likheter och skillnader som vi inte såg p
varje individ olika uppfattningar om vardagliga händelser och fenomen. Därmed kan studiens kategorisering uppfattas olika beroende på vem som gör den. Det är en fördel att vi varit två personer vid kategoriseringen och därmed två personers variation i uppfattningar. Men det kan även ses som en svårighet att vi med olika uppfattningar av vardagliga händelser och fenomen ska kunna komma överens om en indelning i kategorier. Om vi däremot är överens om hur kategoriseringen ska göras blir resultatet mer tillförlitligt.
6.2
Resultat
Huvudkategorin samhället med sina tre underkategorier beskrev cellen som någon form av samhällsfunktion. Eleverna har här använt sig av analogier för att beskriva cellen och på så vis underlättade de för sig själva och dem som de förklarade för. Enligt Booth och Marton´s (1997) variationsteori finns det i den här huvudkategorin tre olika variationer av uppfattningar om cellen. Dessa tre olika uppfattningar skiljer sig åt sinsemellan genom att de använder olika delar ur ett samhälle, en del använder hela landet för att beskriva cellen medan andra använder mindre delar som till exempel en familj. Analogierna som används i denna huvudkategori jämförs med saker som antagligen är familjära för eleverna, alla individer har en uppfattning om samhället oavsett hur gammal man är. Enligt Pittman (1999) är analogier positiva för elever när de använder sig av dem för att jämföra en ny kunskap och något vardagligt och familjärt. Man kan då förstå att elever använder sig av dessa samhällsanalogier som beskriver familjer, företag och ett land. Det vardagliga är något som eleverna upplever dagligen genom egna upplevelser och information från olika medier och så vidare.
formanterna hade i ka In
en familj då var analogin mera styrd. Å ena sidan visade sig detta genom att organellerna hade getts en bestämd funktion och det kan därför bli svårare att omvärdera denna analogi om eleven skulle fördjupa sig inom området. Men detta behöver inte vara fallet, om eleven har förståelse för att den vetenskapliga sanningen inte är beständig utan det sker förändringar hela tiden genom att nya teorier formas som vidgar kunskapen inom området (Kipnis, 2005). Å andra sidan tyder elevens analogi på en relativt stor förståelse för fenomenet, genom att detaljera funktionerna visar eleven att den har en bestämd uppfattning av hur cellen fungerar.
Även i underkategorin landet har cellens organeller jämförts med specifika delar av ett samhälle. Organellerna har jämförts med soptippar, bönder, affärer och företag det vill säga större delar av ett samhälle jämfört med kategorin polisen med familj. Analogin kan vara mer flexibel genom att det finns fler valmöjligheter om eleven ska utveckla och modifiera sin analogi för att den bättre ska stämma överens med hur organellerna fungerar. Det som kan vara negativt med analogin är att den inte preciserar organellernas funktion och det kan ge en ytligare uppfattning av hur en cell fungerar jämfört med uppfattningen eleven har i underkategorin polisen med familj.
Underkategorin företaget liknar underkategorin landet men skillnaden dem emellan är att nalogin företaget är mindre specificerande i sin uppbyggnad och kan därför upplevas mera
nvänts vid intervjutillfället ller om de övriga informanterna i gruppen hade diskuterat just denna analogi tillsammans med henne. Fördelen med att diskutera och ifrågasätta varandras analogier för att få tillfälle mpröva sin uppfattning tar också May, Hammer och Roy (2006) upp i sin studie. ftersom ledande frågor försökte undvikas i studien fick eleven med fabriksanalogin inte
händer i a
ytligt beskrivande. Analogin företaget är liksom landet flexibel i sitt användande genom att det går att modifiera dem relativt lätt. Det som kan vara svårt med att modifiera dessa analogier är att eleverna då måste vara medvetna om att analogin inte är en precis beskrivning av hur en cell fungerar (Duit, 1991). Om eleverna inte är medvetna om detta kan det förvirra för dem (a.a.).
Exemplet som tas upp i underkategorin fabriken visar hur Johanna håller fast vid sin analogi om fabriken trots att hon har problem med att förklara cellen med hjälp av sin analogi eftersom den inte är tillräckligt detaljerad. May, Hammer och Roy (2006) visar ett liknande exempel i sin studie där en elev håller fast vid en felaktig slutsats och försöker justera analogin så den passar, men eleven släpper ändå inte sin missuppfattning. Johanna i vår studie hade kanske kommit vidare i sin analogi om mera ledande frågor a
e att o E
hjälp till fortsatt utveckling av sin analogi. I en klassrumssituation där elever kör fast i sitt tänkande kan det påverka elevens uppfattning om ett fenomen om läraren då inte uppmärksammar situationen och låter eleven få tid att resonera runt sin uppfattning. Detta skulle kunna bidra till att eleven missuppfattar fenomenet. Eleven har då inte fått med sig insikt om eventuella samband och funktioner av fenomenet, läraren har i detta fall inte tillgodosett elevens behov. Har inte läraren förmedlat grundförståelsen av fenomenet kommer eleven att ha svårare att bygga på och fördjupa sin kunskap.
I underkategorin maskinen jämför Nisse cellen med en maskin. Han gör här en analogi där händelser är med som han kan se med blotta ögat, detta beskriver Barker (2002) när han jämför analogier från förr med nutida analogier. Det är alltid lättare att beskriva något som man kan se verkligen händer men den djupare förståelsen över vad som händer i en cell är svår att uppnå med denna analogi. Å ena sidan blir troligtvis uppfattningen vardaglig men
ckså ytlig. Men å andra sidan har Nisse ändå förstått att det är något viktigt som o
cellen även om han inte riktigt kan förklara det. Frågan är om inte analogin ändå har hjälpt honom till att förenkla något abstrakt till något vardagligt och förståeligt. Nisse skulle kunna utveckla den här analogin när mer och djupare kunskap tillkommer, det krävs då att han klarar att ompröva och modifiera sin analogi, vikten av detta tar May, Hammer och Roy (2002) upp i sin studie. Skulle Nisse inte klara att modifiera sin analogi riskerar han att fastna i ett tänkande som kan jämföras med analogier från 1500-1600 talet där analogierna beskrev enbart det som var synligt för ögat (Barker, 2002).
