• No results found

Att vördsamt värdesätta eller tryggt trotsa : Gymnasiefysiken, undervisningstraditioner och fysiklärares olika strategier för energiundervisning

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Att vördsamt värdesätta eller tryggt trotsa : Gymnasiefysiken, undervisningstraditioner och fysiklärares olika strategier för energiundervisning"

Copied!
191
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

Mälardalen University Press Dissertations

No. 100

ATT VÖRDSAMT VÄRDESÄTTA ELLER TRYGGT TROTSA

GYMNASIEFYSIKEN, UNDERVISNINGSTRADITIONER OCH

FYSIKLÄRARES OLIKA STRATEGIER FÖR ENERGIUNDERVISNING

Susanne Engström

2011

School of Education, Culture and Communication

Mälardalen University Press Dissertations

No. 100

ATT VÖRDSAMT VÄRDESÄTTA ELLER TRYGGT TROTSA

GYMNASIEFYSIKEN, UNDERVISNINGSTRADITIONER OCH

FYSIKLÄRARES OLIKA STRATEGIER FÖR ENERGIUNDERVISNING

Susanne Engström

2011

(2)

Copyright © Susanne Engström, 2011

ISBN 978-91-7485-011-6

ISSN 1651-4238

(3)

Mälardalen University Press Dissertations

No. 100

ATT VÖRDSAMT VÄRDESÄTTA ELLER TRYGGT TROTSA

GYMNASIEFYSIKEN, UNDERVISNINGSTRADITIONER OCH

FYSIKLÄRARES OLIKA STRATEGIER FÖR ENERGIUNDERVISNING

Susanne Engström

Akademisk avhandling

som för avläggande av filosofie doktorsexamen i naturvetenskapernas och teknikens

didaktik vid Akademin för utbildning, kultur och kommunikation kommer att offentligen

försvaras fredagen den 10 juni 2011, 13.15 i Kappa, Mälardalens högskola, Västerås.

Fakultetsopponent: Docent Margareta Ekborg, Malmö högskola

Akademin för utbildning, kultur och kommunikation

Mälardalen University Press Dissertations

No. 100

ATT VÖRDSAMT VÄRDESÄTTA ELLER TRYGGT TROTSA

GYMNASIEFYSIKEN, UNDERVISNINGSTRADITIONER OCH

FYSIKLÄRARES OLIKA STRATEGIER FÖR ENERGIUNDERVISNING

Susanne Engström

Akademisk avhandling

som för avläggande av filosofie doktorsexamen i naturvetenskapernas och teknikens

didaktik vid Akademin för utbildning, kultur och kommunikation kommer att offentligen

försvaras fredagen den 10 juni 2011, 13.15 i Kappa, Mälardalens högskola, Västerås.

Fakultetsopponent: Docent Margareta Ekborg, Malmö högskola

(4)

Abstract

Energy Education in upper secondary school physics should, according to the curriculum, include

conceptual understanding, inquiry skills and knowledge of physics set in context. Moreover, political

documents state that physics education should include sustainable development as a way to

contextualize knowledge of physics and help students' action competence. Based on this background,

this thesis studies the subject content for insights into sustainable energy use and whether such content

is taught or not in physics. The thesis then focuses on why physics teachers teach as they do. A number

of "experts" answered a questionnaire that described their views on subject content for insights into

sustainable energy. Its conclusions expressed a need of physics concepts, a wider context and evaluative

aspects. The follow-up analysis, related to the energy part of the physics A course in upper secondary

school, found that evaluative topic content and contextualization of the physics concepts are missing.

Why do physics teachers teach as they do? On the basis of the "expert study" subject content and

empiricism from a questionnaire sent to all physics teachers in Sweden, teaching Physics A during

the academic year 08/09, analyses were made based on a critical perspective. Using Pierre Bourdieu's

theoretical concepts of capital and habitus in the analysis  an interpretation is offered on whom the

typical physics teacher is, on different teaching strategies and why. 268 physics teachers have answered

approximately 700 questions / statements which have given the empirical basis of the analysis. The

typical physics teacher values the subject and honours the science of physics. He teaches traditionally

through a text book in physics, describing the basic concepts and relationships of physics as well as

guiding through the calculations. The typical physics teacher may highlight general knowledge and the

knowledge of physics to be taken in context but does not teach like that. A cluster analysis results in

three different physics teacher types according to their choice of subject content and teaching strategies.

Habitus is reconstructed in which explanations of teaching strategies can be discerned. The results show

how the constructed teacher types’ backgrounds and life patterns play a role for choices and strategies.

The thesis concludes that present and future teachers should reflect on their "backpack", what appears

in the form of life experiences that contribute to statements and strategies, and whether you respectfully

appreciate or safely defy the tradition of physics.

ISBN 978-91-7485-011-6

ISSN 1651-4238

(5)

Sammanfattning

Energiundervisning inom gymnasiets skolfysik ska enligt kursplaner

inbe-gripa begreppsförståelse, undersökande arbetssätt och fysikkunskaper satta i

sammanhang. Dessutom framhåller politiska dokument att

fysikundervis-ningen ska inkludera hållbar utveckling som ett sätt att kontextualisera

fy-sikkunskaper och bidra till elevers handlingskompetens. Utifrån denna

bak-grund studeras i avhandlingen ämnesinnehåll för insikter i exempelvis

håll-bar energianvändning och huruvida ett sådant innehåll undervisas eller inte

inom fysikämnet. Avhandlingen fokuserar sedan på varför fysiklärare

under-visar som de gör.

Genom att låta ett antal ”experter” via en enkätintervjuundersökning

be-skriva sin syn på ämnesinnehåll för insikter i hållbar energi så framkommer

behovet av fysikbegrepp, större sammanhang och värderande aspekter. I

uppföljande analyser relaterade till energidelen inom fysik A-kursen på

gymnasiet framkommer att värderande ämnesinnehåll och kontextualisering

av fysikbegreppen saknas. Varför undervisar fysiklärare som de gör? Med

utgångspunkt i ”expertstudiens” ämnesinnehåll och empiri från en enkät

utsänd till samtliga fysiklärare i Sverige, undervisande i fysik A under

läs-året 2008 – 2009, görs analyser grundade i kritiskt perspektiv. Genom att

använda Pierre Bourdieu´s teoretiska begrepp kapital och habitus som

ana-lysverktyg uttolkas vem den typiske fysikläraren är, olika

undervisningsstra-tegier och varför. 268 fysiklärare har besvarat cirka 700 frågor/påståenden

vilken givit empiri till analyser. Den typiske fysikläraren värdesätter

utbild-ning och högaktar fysikvetenskapen. Han undervisar traditionellt genom en

fysikbok, beskriver grundläggande fysikbegrepp och samband samt vägleder

genom beräkningar. Den typiske fysikläraren framhåller visserligen

allmän-bildning och att fysikkunskaper ska sättas i sammanhang men undervisar

inte så. En efterföljande klusteranalys resulterar i tre olika fysiklärartyper

avseende synsätt, val av ämnesinnehåll och undervisningsstrategier.

Typer-nas habitus rekonstrueras varvid förklaringar till undervisningsstrategier kan

skönjas. Resultatet visar hur de konstruerade lärartypernas bakgrund och

livsmönster spelar roll för undervisningsval. Avhandlingens slutsats är att

lärare och blivande lärare bör reflektera över sin ”ryggsäck”; vad som finns

med i form av erfarenheter och livsupplevelser som bidrar till

ställningsta-ganden och strategier. Om man vördsamt värdesätter eller tryggt trotsar …

fysiktraditionen.

(6)
(7)

Abstract

Energy Education in upper secondary school physics should, according to

the curriculum, include conceptual understanding, inquiry skills and

know-ledge of physics set in context. Moreover, political documents state that

physics education should include sustainable development as a way to

con-textualize knowledge of physics and help students' action competence. Based

on this background, this thesis studies the subject content for insights into

sustainable energy use and whether such content is taught or not in physics.

The thesis then focuses on why physics teachers teach as they do.

A number of "experts" answered a questionnaire that described their views

on subject content for insights into sustainable energy. Its conclusions

ex-pressed a need of physics concepts, a wider context and evaluative aspects.

The follow-up analysis, related to the energy part of the physics A course in

upper secondary school, found that evaluative topic content and

contextuali-zation of the physics concepts are missing. Why do physics teachers teach as

they do? On the basis of the "expert study" subject content and empiricism

from a questionnaire sent to all physics teachers in Sweden, teaching Physics

A during the academic year 08/09, analyses were made based on a critical

perspective. Using Pierre Bourdieu's theoretical concepts of capital and

habi-tus in the analysis an interpretation is offered on whom the typical physics

teacher is, on different teaching strategies and why. 268 physics teachers

have answered approximately 700 questions / statements which have given

the empirical basis of the analysis. The typical physics teacher values the

subject and honours the science of physics. He teaches traditionally through

a text book in physics, describing the basic concepts and relationships of

physics as well as guiding through the calculations. The typical physics

teacher may highlight general knowledge and the knowledge of physics to be

taken in context but does not teach like that. A cluster analysis results in

three different physics teacher types according to their choice of subject

content and teaching strategies. Habitus is reconstructed in which

explana-tions of teaching strategies can be discerned. The results show how the

con-structed teacher types‟ backgrounds and life patterns play a role for choices

and strategies. The thesis concludes that present and future teachers should

reflect on their "backpack", what appears in the form of life experiences that

contribute to statements and strategies, and whether you respectfully

appre-ciate or safely defy the tradition of physics.

(8)
(9)

Tillägnas min käre far som alltid har

uppmuntrat mig men som tyvärr inte

hann läsa.

Tack alla ni som hjälpt och stöttat

mig!

Speciellt tack till mina handledare:

huvudhandledare Peter Gustafsson

och biträdande handledare Carina

Carlhed, Hans Niedderer och Erik

Dahlqvist samt framlidne Sten

Lind-stam.

Västerås i april 2011

Susanne Engström

(10)
(11)

Avhandlingens artiklar

Avhandlingen är baserad på följande artiklar.

1. Engström, S. (2008). Vilka fysikaliska och miljömässiga förklaringar

återfinns i elevers diskussioner om begreppet hållbart energisystem?

NorDiNa, 4(1):48-63.

2. Engström, S., Gustafsson, P. & Niedderer, H. (2010). Content for

Teach-ing Sustainable Energy Systems in Physics at Upper Secondary School.

Accepted in International Journal of Science and Mathematics

Educa-tion.

http://www.springerlink.com/content/1571-0068/preprint/?sort=p_OnlineDate&sortorder=desc&o=20

3. Engström, S. (manus). Den typiske fysikläraren - vem är han? – Och

vilken energiundervisning väljer han att lyfta fram inom skolfysiken på

gymnasiet?

4. Engström, S. & Gustafsson, P. (2010). Are there Different Types of

Physics Teachers? About teaching sustainable energy in an upper

sec-ondary school physics course. In Proceedings of International

Organiza-tion for Science and Technology EducaOrganiza-tion. Symposium (14; 2010; Bled)

Socio-cultural and human values in science and technology education.

ISBN 978-961-92882-1-4 (pp. 418 – 430).

5. Engström, S. & Carlhed, C. (submitted). Different strategies for teaching

energy – relationships between teachers‟ habitus and Physics teaching in

upper secondary school. Submitted in Cultural Studies of Science

Edu-cation.

Jag vill rikta ett tack till följande förlag för att jag får publicera

artik-larna i avhandlingen: Naturfagsenteret i Oslo avseende artikel 1, till

Springer Science and Business för artikel 2 och 5, samt tack till

Insti-tute for Innovation and Development of University i Ljubljana

gällan-de artikel 4.

(12)
(13)

Innehållsförteckning

Sammanfattning ... iv

Abstract ... vi

Prolog ... 15

1.

Introduktion ... 17

1.1 Inledning och problemavgränsning ... 17

1.2 Avhandlingens syfte och forskningsfrågor ... 21

1.3 Avhandlingens avgränsning och disposition ... 21

2.

Skolfysik som praktik och lärares undervisningsstrategier ... 23

2.1 Den praktik inom vilken fysikläraren är verksam ... 23

2.1.1 En social praktik och hur man kan undersöka den via

praktikteori... 24

2.1.2 Ramar för undervisning inom skolfysiken ... 27

2.1.3 Vad undervisas inom skolfysiken och hur? ... 49

2.2 Vilka är och varifrån kommer fysiklärare? ... 59

2.3 Vad är möjligt för fysiklärare att göra inom praktiken?... 65

3.

Tillvägagångssätt ... 71

3.1 Elevstudien ... 73

3.2 Expertstudien ... 74

3.3 Vetenskapsteoretiska överväganden kring metodologi ... 78

3.4 Lärarstudien ... 81

4.

Sammanfattning av artiklarna ... 87

4.1 Artikel 1 ... 88

4.2 Artikel 2 ... 90

4.3 Artikel 3 ... 91

4.4 Artikel 4 ... 92

4.5 Artikel 5 ... 94

4.6 Artiklarna skapar sammanhang ... 97

5.

Resultatdiskussion ... 99

5.1 Skolfysiken ... 99

5.2 Fysiklärares habitus... 102

(14)

6.

Metoddiskussion ... 109

6.1 Etiska överväganden ... 109

6.2 Expertstudien ... 110

6.3 Läroboksanalysen... 111

6.4 Fallstudien ... 112

6.5 Lärarenkäten... 112

7.

Konklusioner och implikationer ... 114

7.1 Konklusioner ... 114

7.2 Implikationer ... 117

8.

Epilog... 119

9.

Summary in English ... 120

9.1 Introduction, aim and research questions ... 120

9.2 Background ... 121

9.3 Methods ... 122

9.4 Results ... 124

9.5 Discussion and implications ... 127

10. Referenser ... 129

Bilaga 1. Frågor i expertstudien ... 143

Bilaga 2. Kategorier av ämnesinnehåll ... 145

Bilaga 3. Lärarundersökningen ... 147

(15)

15

Prolog

Under hösten/våren 2006 - 2007 följde jag under åtta veckor

fysikundervis-ningen i en klass på naturvetenskapligt program. De gick sitt första år och

skulle påbörja energiavsnittet inom den första fysikkursen. Syftet med min

närvaro var att jag skulle filma undervisningen och jag hade provfilmat

ele-verna, pratat med dem innan och även diskuterat filmningen med deras

men-tor, en lärare i svenska. Klassen beskrevs som en öppen och frispråkig klass,

fördelningen mellan flickor och pojkar var jämn och det fanns många elever

som ville ta plats i diskussioner. Provfilmningen visade att de gärna pratade

framför kameran.

Fysikklassrummet består av en traditionell möblering med bord i rader,

en kateder, ett antal bokskåp med glasrutor som avslöjar klassuppsättningar

av äldre fysikböcker. På väggarna hänger affischer som beskriver nobelpris

och pristagare i fysik under de senaste åren. I ett angränsande rum finns

ma-teriel för laborationer och experiment. Fysikläraren lägger sin fysikbok på

katedern, genomför ett upprop och ställer sedan frågan om vad energi är…

Nu händer något intressant. Eleverna tar tyst upp sina böcker, ingen räcker

upp handen. Till slut säger någon, ganska försiktigt efter att ha sneglat i

bo-ken, att det finns lägesenergi och rörelseenergi.

Vad hände här? Hur kunde dessa pratsamma, frimodiga elever bli så

tys-ta? Lektionen fortsätter i samma anda och mycket snart skriver fysikläraren

upp den första formeln på tavlan. Efter att ha pratat mer om omvandlingar

mellan rörelseenergi och lägesenergi så uppmanar läraren eleverna att räkna

uppgifter från boken. Jag filmar åtta veckors undervisning.

Skolfysiken – en undervisningspraktik. Ett skolämne med status.

Fysiklära-ren är högt aktad bland annat för att han/hon undervisar ett, för många, svårt

ämne. Elever som tystnar, anpassar sig, som räknar uppgifter och försöker

förstå begreppen och sambanden. Elever som laborerar och skriver ned vad

de kommer fram till, som vill göra rätt. Skolfysiken är en statusfylld kultur

inom gymnasieskolan och där händer något som jag vill förstå. Fysikläraren

står för något som bland annat påverkar eleverna på ett specifikt sätt.

Jag gick in i klassrummet med intentionen att undersöka hur och vad

fy-sikläraren undervisar när det gäller energi men gick hem efter 8 veckor med

(16)

16

nya forskningsfrågor: vem är fysikläraren och varför undervisar han som han

gör? Jag befinner mig inom forskningsområdet Naturvetenskapernas och

teknikens didaktik och vill fokusera på fysikämnets vad, hur och varför -

frågor. Men jag inser, efter 8 veckor, att jag måste komplettera mina studier

genom att vika av, in på en ny forskningsbana: utbildningssociologin. Nästan

av en slump träffade jag på Pierre Bourdieu‟s teorier och hans begrepp

kapi-tal och habitus. Det gjorde att jag hittade verktygen som gav mig ett sätt att

försöka förstå och förklara, verktyg med vilka jag kan ta mig bakom det jag

ser i datamaterial, i klassrummet, i textböcker, i lärares undervisning.

Försöka förstå varför vi människor som är dem vi är och gör som vi gör

när vi befinner oss där vi är eftersom vi så gärna vill lyckas bemästra

situa-tioner som så starkt påverkas av andra både bredare och djupare strukturer

som även vi påverkas av när vi bara gör det vi gör.

Jag har börjat förstå fysikläraren.

(17)

17

1. Introduktion

1.1 Inledning och problemavgränsning

Denna avhandling har skrivits fram inom forskningsområdet ämnesdidaktik,

specifikt naturvetenskapernas och teknikens didaktik och fokuserar på

ener-giundervisning inom skolfysiken på gymnasiet. Det åskådliggörs till

exem-pel när det gäller kontextualisering av fysikkunskaper och specifikt när

fy-sikkunskaper sätts i relation till hållbar utveckling.

Ämnesdidaktik omfattar, enligt Sjøberg (2001), undervisningens vad, hur

och varför samt för vem – frågor. Han beskriver ämnesdidaktiken som en

bro mellan ämne och pedagogik och hur forskare kan närma sig fältet från

olika traditioner samt att det är tvärvetenskapligt och komplext,

1

men att

ämnet (skolämnet) och ämnesinnehållet är centralt.

Studier av skolfysiken inom ämnesdidaktikforskning kan ske med olika

infallsvinklar. Analyser kan göras av politiska styrdokument, exempelvis

läro- och kursplaner, eller av lärarutbildningen. Analysen kan göras i relation

till den resursfördelning och övriga förutsättningar som råder i dagens skolor

eller en analys kan genomföras av den fysikundervisning som bedrivs (eller

inte bedrivs) i lägre åldrar. Studier kan även utföras av de mediabilder som

kan relateras till fysikämnet. Hur skolfysiken framträder beror av många

parametrar och undervisningspraktiken får ses som mycket komplex.

I föreliggande avhandling är valet att studera dels gymnasiefysiken, här

kallad skolfysiken som undervisningspraktik dels fysiklärarens strategier,

specifikt när hon eller han väljer undervisningsinnehåll och arbetssätt för

energiundervisning. Studierna avgränsas bland annat till elevers resonerande

om hållbar energi, vad undervisningen tar upp, hur den genomförs och vem

den typiske fysikläraren är samt varför han/hon väljer olika

1

Man kan altså enten tenke seg at man med utgangspunkt i generell pedagogikk eller

didak-tikk nermer seg de fagdidaktiske utfordringene i de enkelte fag. Eller kan man omvendt tenke

seg at man med utgangspunkt i et bestämt fag begynner å intressera seg for de fagdidaktiske

problemstillingene. I det første tilfellet har fagdidaktikeren en slags ‟identitet‟ som allmen

pedagog eller didaktiker, men med intresse for et skolefag. I det andre tilfellet har

fagdidakti-keren en identitet knyttet til det faglige innholdet, men bruker pedagogikk og allmenn

didak-tikk som et tillang av teori for å nærme seg utfordringer knyttet till faget i en skole- och

un-dervisningssammanhang (Sjøberg, 2001, s. 12)

(18)

18

strategier. Fysikläraren ses här som en företrädare av skolfysiken, en social

praktik. Hos läraren finns dispositioner och ställningstaganden som leder

henne eller honom i undervisningen.

I studierna används bland andra ett utbildningssociologiskt angreppsätt

med fokus på varför fysikläraren väljer att göra som hon eller han gör i

mö-tet med eleverna. Citamö-tet nedan beskriver hur utbildningssociologin skiljer

sig från sedvanligt angreppsätt inom utbildningsdebatten.

Om utbildningsdebatten brukar handla om hur utbildningen i förskola, skola,

universitet och högskolor borde vara, så ställer utbildningssociologin frågan

varför den är som den är. Förklaringar söks i sociala och kulturella

förhållan-den, exempelvis elevernas, studenters och lärarnas sociala ursprung eller

kon-flikter mellan utbildningstraditioner och utbildningskulturer. Vad betyder

ut-bildning för olika sociala grupper och för samhällsutvecklingen i stort?

(Broady, 2011

2

)

Genom att närma sig ämnesdidaktiken med ett sådant betraktelsesätt tränger

man bakom läraren och dennes strategier och relaterar dem till yttre faktorer

inom undervisningspraktiken. Att tränga bakom lärarens val och handlingar

är ett av målen i den process som avhandlingen beskriver. Med yttre faktorer

inom undervisningspraktiken avses kursplaner, textböcker (kopplade till

politiska intentioner och fysiken som vetenskap) men även andra yttre

fakto-rer såsom elevers värderingar och ideal. Läraren återfinns med sina val och

ställningstaganden i allt detta och måste förhålla sig till det. Hon eller han

möter bland annat krav och möjligheter från politiska styrdokument och från

fysik som vetenskapligt ämne.

Någonstans i Sverige finns det en fysiklärare som undervisar om energi inom

kursen Fysik A på en gymnasieskola. Han eller hon är tillfrågad genom en

enkät om varför inte mer än grundläggande fysik såsom omvandlingar

mel-lan rörelseenergi och kinetisk energi tas upp i kursen. Läraren uttrycker

föl-jande i slutet av enkäten:

Mycket märklig vinkling på energiområdet. En stor del av det som ni

efter-frågar läses i NATURKUNSKAP A. I Fysik A är energi endast en liten del

och inriktar sig främst på omvandlingar mellan lägesenergi och rörelseenergi

samt värmelära. När det gäller energiproduktion ligger diskussioner om detta

i FYSIK B då man läser om kärnkraft. Då tar vi alltid upp alternativa

energi-källor. Våra elever läser dessutom växt- och djurliv, kretslopp samt ekologi

(förutom Naturkunskap A). Vi behöver alltså inte lägga in miljön i Fysik A

2

är hämtat från SEC-gruppen (Sociology of Education and Culture) och Donald Broady vid

Uppsala universitet hämtat 2011.04.20 från http://edu.edu.uu.se/del1b.html

(19)

19

eftersom det genomsyrar alla biologikurserna. Kunskaper går först här!

(cite-rat från en fysiklärare i en enkätundersökning läsåret 2008-09)

Läraren undervisar i en kurs, fysik A, som är obligatorisk inom det

naturve-tenskapliga programmet och inom teknikprogrammet (under läsåret 2008 –

2009 då denna enkätundersökning genomförs). Fysik B-kursen som också

omtalas är valbar medan naturkunskapskursen är obligatorisk. Hon eller han

har i likhet med 267 andra personer besvarat en enkätundersökning och

där-igenom bland annat svarat på frågor om vad som tas upp inom fysik

A-kursens energidel och hur undervisningen bedrivs. Frågorna omfattar bland

annat huruvida den aktuella energiundervisningen inkluderar miljöaspekter,

relateras till samhälleliga kontexter och strategier för hållbar energi.

Fysikläraren framför, i citatet, åsikten att fysik A-kursen endast ska

om-fatta de vanliga grundbegreppen och deras samband, vilket för övrigt visar

sig inom didaktisk forskning vara en utbredd uppfattning hos fysiklärare och

då inte endast inom fysik A-kursen utan inom hela fysikundervisningen på

gymnasiet.

Uttalandet, citerat ovan, kan analyseras ur flertalet synvinklar, exempelvis

om vad kunskaper innebär eller hur biologiämnets status inom skolan

förhål-ler sig till fysikämnets. Uttalandet kan ses som en enkel förklaring hos en

lärare till varför fysikundervisningen kan avgränsas till vissa specifika

be-grepp och samband.

I denna avhandling efterfrågas bland annat varför läraren uttrycker sig så,

vad som ligger bakom formuleringen om varför biologin kan ta hand om

”miljön” och att ”kunskaper går först här!”. Intentionen är bland annat att

söka svaret på frågan om varför skolfysiken ser ut som den gör genom att

analysera fysiklärares strategier och beskriva undervisningspraktiken.

Med kunskap menar läraren naturligtvis något. Möjligen kännedom om

de grundläggande fysikbegreppen såsom energi, kinetisk energi, lägesenergi

samt hur omvandling mellan dessa sker grundat i energiprincipen: ”energi

kan inte nybildas eller förbrukas, bara omvandlas”. Kunskap kan också

be-tyda förmågan att använda sig av formler för att kunna beräkna

energiom-vandlingar.

Det finns olika sätt att se på skolfysiken och energiundervisning inom den

specifika kursen. Dessa olika synsätt är intressanta att lyfta fram och

under-söka. Alternativa sätt att se på kursens ämnesinnehåll behöver inte betyda att

det ena sättet är fel och det andra rätt. Det som föranleder analys i detta

ak-tuella fall är helt enkelt ett intresse av att förstå exempelvis en fysiklärares

val att uttrycka att en kurs inom skolfysiken inte ska ta sig an ”miljön” och

vad kunskap kan tänkas innebära om det kan sättas i motsatsförhållande till

”miljön”. Finns det möjligen farhågor hos fysiklärare att man inom

(20)

skolfysi-20

ken ska förlora de verkliga potentiella fysikerna inom elevgruppen om

äm-nesinnehållet ”förflackas”?

Argument för att fysik A-kursen på gymnasiet bör fokusera på renodlade

fakta inom energiområdet återfinns hos vissa företrädare inom skolfysiken.

Bland annat anses de elever som väljer naturvetenskapligt program vara

intresserade av fysik och de förväntas välja högre utbildning relaterad till

naturvetenskap. Det anses därför viktigt att eleverna lär sig grundläggande

fakta i form av begrepp och samband samt utvecklar beräkningsfärdigheter.

Bland de elever som väljer naturvetenskapligt program eller

teknikpro-grammet återfinns också de som går vidare till högre studier inom

exempel-vis energiområdet genom att de väljer att läsa fysik- och energirelaterade

program på tekniska högskolor och universitet. Inom fysikdidaktisk

forsk-ning har framkommit att en vanlig inställforsk-ning hos fysiker och fysiklärare är

att fysik ska studeras av dem som verkligen ska bli civilingenjörer eller

fysi-ker bland annat på grund av fysikämnets status, att det uppfattas som mycket

svårt, exempelvis Ford (1989) som uttrycker:

Because we regard our subject as being unusually difficult, we expect only

the most talented to study it. Because we do attract highly talented students,

we can make our curriculum difficult enough that it is closed off to students

of average ability. Then everyone joins in our assessment of the difficulty of

physics (s. 872).

Denna stängningsstrategi leder till en reproduktion av uppfattningen om

fysikämnet som svårt.

Ett annat synsätt som återges i politiska direktiv konkretiserade i

exem-pelvis kursplaner (SKOLFS 2000:49) är att elever som läser fysik A-kursen

på gymnasiet kan ses, genom högre studier, som skapare av framtidens

tek-nik och därigenom möjliggörare av de visioner som politiker beslutar baserat

på demokratiska processer inom vilka allas åsikter kan komma fram.

Argument som förs fram av företrädare för detta synsätt menar att även

om vi alla deltar i demokratiska beslutsprocesser så är det de som har

förmå-gorna att förverkliga teknikdrömmarna i praktiken som också besitter

mak-ten över huruvida vi ska lyckas med att skapa tekniken eller ej. Att inneha

den makten och därmed förmågan att forska, lösa problem, konstruera,

de-signa och producera tekniken är också förknippat med ansvar. Ansvar för att

analysera vilka konsekvenserna blir, både positiva och negativa. Det blir

därför viktigt, enligt vissa företrädare, att samma person som skapar

tekni-ken har insikterna om dess konsekvenser (Gyberg & Palm, 2009; Gyberg,

2009).

Således finns olika sätt att se på fysikundervisningens innehåll och dess

syften.

(21)

21

1.2 Avhandlingens syfte och forskningsfrågor

Syftet med avhandlingen är att dels kartlägga och beskriva, dels finna

möjli-ga förklarinmöjli-gar till både skolfysiken som undervisningspraktik och

fysiklära-res undervisningsstrategier.

De forskningsfrågor som är aktuella kan formuleras enligt följande.

Vad väljer fysiklärare att undervisa, hur gör de samt hur kommer det

sig att de väljer att undervisa som de gör?

1.3 Avhandlingens avgränsning och disposition

Avhandlingen behandlar skolfysiken som undervisningspraktik och

fysiklä-rares strategier, avgränsat till specifikt energiundervisning inom fysik

A-kursen på gymnasiet. Skolfysiken i gymnasieskolan påverkas av politiken –

med intentioner i skolans läroplaner och kursplaner men även av politiska

ambitioner om exempelvis ett lärande för hållbar utveckling. Skolfysiken

påverkas även av vetenskapen, specifikt från fysik som naturvetenskapligt

ämne men även från gränssnittet mellan naturvetenskapen och

samhällsve-tenskapen där naturvetenskapernas didaktik återfinns. På engelska benämns

naturvetenskapernas didaktik science education och omfattar forskning om

bland annat fysikundervisning.

Avhandlingen består av en kappa och fem artiklar. Kappan ger en bakgrund

och knyter ihop artiklarna till en konklusion. Avhandlingen med kappa och

artiklar presenterar därigenom beskrivningar, tolkningar och förklaringar av

skolfysiken och fysiklärares strategier.

Kappan presenterar inledningsvis, i kapitel 2, en bakgrund i vilken

fysik-lärarens undervisningspraktik beskrivs med underlag från forskning och

övrig litteratur. I kapitlet belyses även fysiklärares synsätt samt vilka

möjlig-heter fysikläraren har att verka inom skolfysiken som undervisningspraktik.

Dessa beskrivningar relateras bland annat till de teoretiska begrepp som

an-vänds som verktyg för analysen av fysiklärares strategier inom

undervis-ningspraktiken.

Kapitel 3 presenterar de metoder som har använts i respektive

undersök-ning och i kapitel 4 presenteras resultat av studierna genom att de fem

artik-larna sammanfattas. I kapitel 5, resultatdiskussion, diskuteras analysresultat

relaterat till forskningsfrågorna som formulerades i syftet ovan: vad

fysiklä-rare väljer att undervisa, hur de gör samt varför. I kappans sjätte kapitel

(22)

dis-22

kuteras metoderna och i det sjunde kapitlet ges konklusioner och

implikatio-ner av resultaten.

(23)

23

2. Skolfysik som praktik och lärares

undervisningsstrategier

Syftet med bakgrunden är att ge en bild av skolfysiken som

undervisnings-praktik och dessutom i sammanhang ge förklaringar till de teoretiska

be-grepp som används för analys, presenterad främst i artikel 5. Kapitlet är

ord-nat i tre teman: den praktik inom vilken fysikläraren är verksam, vem är och

var kommer fysikläraren ifrån och vad är möjligt för läraren att göra inom

praktiken, dvs. valet av strategier.

2.1 Den praktik inom vilken fysikläraren är

verksam

Inledningsvis definieras begreppet praktik och en beskrivning ges av hur en

sådan kan undersökas. Därefter presenteras exempel från skolfysiken som

undervisningspraktik utifrån två aspekter: ramar för praktiken det vill säga

vad som bör undervisas (varför och hur) respektive hur och vad som faktiskt

framträder i skolfysiken. Avsnittet innehåller beskrivningar av innehåll i

kursplaner och andra utbildningspolitiska dokument men även resultat från

forskning inom naturvetenskapernas och teknikens didaktik (NT-didaktik)

samt nedslag i vetenskapshistorien och i andra beskrivningar som anses

rele-vanta för en framställning av skolfysiken som praktik. Det är dock viktigt att

framhålla att det endast handlar om nedslag och att därmed inga anspråk

görs på att vara heltäckande avseende vetenskapshistoriska och

NT-didaktiska aspekter.

(24)

24

2.1.1 En social praktik och hur man kan undersöka den via

praktikteori

Vad innebär en social praktik och varför är det överhuvudtaget intressant att

göra en djupgående analys av en specifik praktik? Hur görs analysen?

En social praktik enligt Bourdieu

Pierre Bourdieu, fransk sociolog, har utvecklat och beskrivit en så kallad

praxeologi som kan ses som en teori om sociala praktiker (Petersen, 1995). I

denna avhandling definieras praktik i enlighet med Bourdieus beskrivningar

av sociala praktikstudier.

Skolfysiken är som nämnts ovan den sociala praktik som behandlas i

den-na avhandling och den utgör en undervisningspraktik. Varje fysiklärare har

positionerat sig inom skolfysiken. Positioner kan innebära att läraren är

lek-tor, lärare, arbetslagsledare eller ämnesansvarig. Varje individ bär sitt

ställ-ningstagande, exempelvis sin syn på fysikämnet, syn på

undervisningsmeto-der och på lärandet. Fysikläraren agerar inom den sociala praktiken,

skolfy-siken, utifrån habitus vilket synliggörs i val av ämnesinnehåll och arbetssätt.

Att existera socialt är, enligt Bourdieu, att inneha en bestämd position i en

social struktur och att bära dess utmärkande egenskaper och

ställningstagan-den. I en studie av en social praktik måste man analysera vilka aktiviteter,

ställningstaganden etc. som värderas högt och vilka strategier individer

väl-jer. Därefter kan även analyseras huruvida det råder en eventuell

polariser-ing mellan olika positioner och ställnpolariser-ingstaganden inom den sociala

prakti-ken (Bourdieu, 2004).

Med begreppet habitus förklarar Bourdieu människors handlande och

ge-nom att rekonstruera habitus kan man förklara mekanismerna bakom

hand-lingarna. Habitus belyser vad det är människor gör när de gör något, varför

och hur de handlar och vad de har med sig i ”bagaget” (Bourdieu, 2005).

Bourdieu beskriver habitus som varaktiga dispositionssystem, mottagliga för

att fungera som strukturerande strukturer (principer) hos individen som

ska-par och strukturerar praktiker och representationer (strategier). Habitus utgör

därigenom grund till strategier hos individen för han eller hon ska kunna

bemästra sociala sammanhang. Strategier kan beskrivas som relationen

mel-lan individens habitus och den sociala världens strukturer. Strategier

be-skrivs av Bourdieu som regelstyrda och regelbundna och nödvändiga för att

uppnå målen och han förklarar att de är ”kollektivt orkestrerade”. När

indi-viden befinner sig i en praktik, exempelvis en undervisningspraktik som

skolfysiken, skapas lärarens strategier av habitus. Det gör det möjligt för

läraren att hantera oförutsedda och föränderliga situationer. De kan

visserli-gen synas målstyrda men strategierna bestäms, enligt Bourdieu, av de villkor

(25)

25

som gällde när de så kallade produktionsprinciperna för strategierna

bilda-des. Därför har strategierna en tendens att reproducera de strukturer som de i

slutändan är resultat av, vilket sker på grund av att de filtreras genom

indivi-dens habitus (Bourdieu, 2005; Bourdieu & Wacquant, 1992).

Habitus ses som transponerbara dispositioner som integrerar alla tidigare

erfarenheter till ”mallar” för individens handlande vilket ses möjliggöra att

individen kan lösa problem inom nya områden. Bourdieu förklarar att

resul-tatet som frambringas (när vi möter ett nytt område) har korrigerats av

”mal-len” vilket ger en avbildning av ett tidigare ”schema”. Genom detta ges man

en illusion av objektivitet, man kan se det som om man använder sig av

ob-jektiva kategorier (mallar) när man ger sig in i något nytt (möter obob-jektiva

strukturer) för att värdera och handla. Men enligt Bourdieu konstrueras en

objektivitet genom att använda de kategorier som är identiska med de

kate-gorier som har en överensstämmelse med något inom vilket de förstås

(Bourdieu, 2005). Det sker på så sätt en reproduktion av kulturella värden.

Fysiklärare möter strukturer inom skolfysiken som hon/han förhåller sig till

genom att de förstås genom sitt habitus. Alltså har strategierna som

indivi-den, exempelvis fysikläraren, använder för att behärska situationen i

under-visningspraktiken, skapats genom lärarens habitus och präglas därför av det

som tidigare format habitus. Habitus blir därigenom också ett verktyg för en

forskares analys. Genom att konstruera ett habitus kan man förstå

fysiklära-rens strategier.

Kapital kan förklaras som: ”värden, tillgångar eller resurser” (Broady,

1990, s. 4). Kapitalet omfattar bland annat: ekonomiska (lön, hus, bil etc.),

sociala (gift, sambo, vänner), kulturella (utbildning etc.). Man skiljer alltså

på kulturellt-, socialt- och ekonomiskt kapital men ibland framhålls även

olika specifika kapitalarter såsom utbildningskapital, vetenskapligt kapital,

litterärt kapital (Broady, 1998). Men ”endast de tillgångar för vilka det

exi-sterar en marknad utgör kapital!”. Det är de kapital som värdesätts inom den

specifika praktiken som utgör värdefullt kapital (Broady, 1990, s.5).

Kultu-rellt kapital är sådant som värdesätts i det specifika samhället. Exempelvis

utgör en högskoleutbildning i fysik värdefullt kulturellt kapital inom

skolfy-siken som praktik.

Analys av en social praktik – habitus som verktyg

Bilden av strategier som är påverkade av habitus som i sin tur skapats av

strukturer i den sociala världen utgör en mycket komplex bild. Långt mer

komplext än vad exempelvis en analys i form av en strukturalistisk

kartlägg-ning kan visa (Bourdieu, 2005). Bourdieu kritiserar därför ett

strukturalis-tiskt angreppssätt, exempelvis en kategorisering av empirin, vid analys av en

(26)

26

social praktik. Han framhåller att sådana analysmönster (kategorier,

struktu-rer och mönster i studier) ger dåliga beskrivningar av varför människor gör

som de gör. Enligt Bourdieu kan man inte beskriva en praktik med mindre

än att man redogör för de underliggande strukturer som bestämmer de

socia-la produktionsbetingelserna för habitus och de förutsättningar för hur habitus

satts i verket. Habitus producerar nämligen praktiken, dels genom

reproduk-tionen på grund av att en individs strategier har en tendens att reproducera de

strukturer som de i slutändan är resultat av eftersom de filtreras genom

indi-videns habitus (Bourdieu, 2005; Bourdieu & Wacquant, 1992), dels genom

att habitus anpassar sig till de krav som finns i situationen och som habitus

förhåller sig direkt till (Petersen, 1995). Fysiklärarna som träder in i

skolfy-siken med sina livsmönster, låter praktikens strukturer filtreras genom

habi-tus och därigenom bidrar de till praktiken. Habihabi-tus verkar alltså ur det

för-gångna och samtidigt i nuet. När en praktik undersöks kan den därför inte

ses som att den påverkas av objektiva förutsättningar eller att den inte skulle

påverkas av villkor som i sin tur har producerat principerna för sin egen

uppkomst (Bourdieu, 2005).

I analysen av en social praktik skiljer Bourdieu (2004) på opus operatum

och modus operandi, det första kan ses som den färdiga världen, exempelvis

ett sätt att undervisa, och det senare som vägen fram, det som möjliggör att

bli fysiklärare. När man utforskar sociala praktiker exempelvis skolfysiken

för att bland annat förstå fysiklärares strategier, måste man i analysen enligt

Bourdieu, gå från opus operatum till modus operandi, alltså från det som

man ser händer inom skolfysiken (den statistiska regelmässigheten) till de

principer som ligger bakom, till grunderna för bildandet av praktiken, i detta

fall undervisningspraktiken skolfysiken. Man skapar genom det teori om den

sociala praktik man undersöker (Bourdieu, 2005; Petersen, 1995). Man

teo-retiserar om vad det är som gör det möjligt för fysiklärare att göra som de

gör inom skolfysiken. Angreppssättet innebär att man måste söka sig bortom

undervisningens problem och bortom lösningar kring hur undervisningen bör

förändras (Lundin, 2008).

Bourdieus teoretiska begrepp används i denna avhandling för analysen av

det bakomliggande. Avhandlingens inledande studier behandlar och

beskri-ver skolfysikens problem och lösningar och därefter presenteras en

avslutan-de studie, med en rekonstruktion av habitus vilket möjliggör att se bortom

beskrivningar. Exempel från tidigare forskning inom NT-didaktik där

habi-tus har använts som analysverktyg är hos Zevenbergen (2005) som studerar

nivågruppering inom matematikundervisning och genom elevintervjuer kan

konstruera olika matematikhabitus för elever i mer högpresterande grupper

respektive elever i mer lågpresterande grupper. Olika habitus ses i studien

som förklaringar till varför de befinner sig i olika grupper och resultatet visar

(27)

27

att det är matematikundervisningens strukturer som i sig grupperar och

omöjliggör för vissa matematikhabitus att lyckas. Ett annat exempel är Roth

och Tobin (2000) som också relaterar till habitusbegreppet genom att skapa

en modell för att med ”co-teaching” sträva efter att bygga upp, som

förfat-tarna säger, nya lärarhabitus. Förfatförfat-tarna ser visserligen lärares habitus som

förklaring till deras strategier men de går ett steg vidare och vill förändra och

bygga upp sådant habitus som de anser är framgångsrikt inom undervisning.

De talar också om en praxeologi (som de definierar som där man talar om

praktiken) där lärarstudenter, erfarna lärare och forskare samarbetar med

syfte att förändra allas habitus. Belland (2009) lyfter också fram habitus

betydelse för hur lärare undervisar. Han ger exempel från litteraturen på hur

lärarens sociala bakgrund och egen skolgång avgör hur väl de lyckas

integre-ra teknik, exempelvis datointegre-ranvändning, i sin undervisning. Belland fintegre-ramhål-

framhål-ler att habitus ska utgöra en viktig aspekt vid utformandet av lärarutbildning

och fortbildningsprogram.

Dessa exempel utgår ifrån att det är möjligt att konstruera habitus för

lämpliga strategier. Det finns därigenom en önskan att individen ska

föränd-ra sitt habitus till ett mer fföränd-ramgångsrikt. De habitusrekonstruktioner som

görs i föreliggande avhandling syftar istället till att förklara strategier. Här

ses habitus som något som finns och genom att reflektera över sitt habitus

kan individen möjligen omforma habitus men främst förstå samt försöka

förändra sina strategier.

Detta var ett försök att förklara praktik i relation till Bourdieus teorier och

begrepp samt beskriva bakgrunden till valet av analysverktyg för att kunna

förstå varför fysiklärarna undervisar som de gör inom skolfysiken. Här

ned-an görs nedslag i den undervisningspraktik som skolfysiken utgör.

2.1.2 Ramar för undervisning inom skolfysiken

Skolfysiken utgör en social praktik som präglas av olika synsätt, vilket

nämndes inledningsvis. Den undervisningspraktik som skolfysiken utgör

styrs exempelvis av Skolverkets kursplaner i fysik men även av

styrdoku-ment om hållbar utveckling vilket kan ses som ett sätt att kontextualisera

fysikkunskaper. Kursplanerna i fysik framarbetas av Skolverket, på uppdrag

av politiker, i samarbete med fysikdidaktiker och fysiker samt andra aktörer

inom naturvetenskap och teknik (NT). Dessutom presenterar Skolverket, via

bland annat sina publikationer, sina seminarier och sin hemsida, statistik,

utvärderingar och tolkningar av aspekter på naturvetenskaplig undervisning

(28)

28

och undervisning för hållbar utveckling. I sådana sammanhang ges olika

NT-didaktiker och andra aktörer inom forskning möjlighet att föra fram sina

resultat av utredningsuppdrag. Det betyder att synsätt från NT-didaktiken

och naturvetenskapen ges utrymme i utbildningspolitiken. Det akademiska

ämnet fysik, eller som Gyberg (2003) med en bakgrund inom sociologin,

kallar ”den vetenskapliga diskursen” inom fysiken, påverkar fysikämnet i

gymnasiet likväl som ämnet påverkas av politiska dokument. I detta

sam-manhang framhåller Gyberg att den vetenskapliga diskursen

(fysikvetenska-pen) medför en större påverkan än de politiska dokumenten vilket även

fors-kare inom NT-didaktik hävdar, exempelvis Aikenhead (1996). Enligt

Gy-berg (2003) framstår den vetenskapliga diskursens påverkan på ämnet som

en betydande anledning till hur fysikämnets uppfattas inom skolan.

Kursplaner i fysik och styrdokument om hållbar utveckling

Enligt kursplanerna

3

ska fysikämnet redan i grundskolan syfta till elevers

förståelse av människans relation till naturen. Fysiken ska enligt kursplanen

förklara naturens mångfald av fenomen med ett begränsat antal begrepp och

teorier. Till dessa begrepp hör exempelvis energi (Skolverket, 2000).

Det utbildningspolitiska styrdokument som ger flest konkreta direktiv när

det gäller undervisning inom fysik A-kursen på gymnasiet är kursplanen

SKOLFS 2000:49. Där framgår att tre viktiga delar ska behandlas genom

undervisningen för att målen ska uppfyllas.

För det första att eleven ska lära sig det undersökande arbetssättet:

Eleven skall kunna delta i planering och genomförande av enkla

experimen-tella undersökningar samt muntligt och skriftligt redovisa och tolka resultaten

(exempel från 2000:49).

För det andra att eleven ska förstå begreppen och använda dem för

förklar-ingar och i beräknförklar-ingar:

Eleven skall kunna föra resonemang kring fysikaliska storheter, begrepp och

modeller samt inom ramen för dessa modeller genomföra enkla beräkningar,

ha kunskap om elektriska fält, elektrisk spänning och ström samt elektrisk

energi och effekt, ha kunskap om värme, temperatur och tryck, ha kännedom

om energiprincipen och energiomvandlingar, känna till innebörden i

begrep-pet energikvalitet (exempel från 2000:49).

3

De kursplaner, den läroplan och den skollag som refereras är giltiga under den period (år

2005 – 2010) då samtliga analyser genomförs och samtliga artiklar produceras. Under tiden

som avhandlingens kappa skrivs beslutas dock nya kursplaner, ny läroplan samt en ny skollag.

(29)

29

För det tredje att eleven ska kunna använda sig av fysikkunskaperna för att

analysera och diskutera samhällsfrågor:

Eleven skall kunna diskutera energifrågor i samhället, ha kännedom om några

skeenden från fysikens historiska utveckling och dess konsekvenser för

sam-hället (exempel från 2000:49).

Förutom nationella kursplaner i fysik omfattas fysikundervisning av

gene-rellt styrande skrivningar med bland annat syfte att implementera hållbar

utveckling i all undervisning. Att relatera fysikkunskaper till hållbar

utveck-ling är ett sätt att kontextualisera och ge dem samhällsrelevans. En vanlig

definition av själva begreppet hållbar utveckling är den som presenterades

1987 i FN-rapporten Vår gemensamma framtid (Bruntland, 1987):

En hållbar utveckling tillfredsställer dagens behov utan att äventyra

kom-mande generationers möjligheter att tillfredsställa sina behov (s.54).

Ett exempel på ett annat internationellt politiskt dokument om hållbar

ut-veckling är FN-dokumentet från mötet i Rio de Janeiro 1992 i vilket direktiv

formulerades även för utbildning för hållbar utveckling i det så kallade

Agenda 21 - dokumentet, (Agenda 21, 1993

4

). Där betonades att all

under-visning ska genomsyras av hållbarhetsperspektiven (ekologisk, social,

kultu-rell och ekonomisk hållbarhet) och på vilket sätt det bör ske (Liepina &

Jut-vik, 2009). Innehållet gällande undervisning och lärande i detta övergripande

FN-dokument har därefter vidareutvecklats både internationellt och

natio-nellt under följande decennium. Så är fallet även i Sverige där bland annat

Skolverket sammanfattat intentionerna och formulerat vad en undervisning i

svenska skolan och ett lärande för hållbar utveckling innebär samt hur det

lämpligen bör bedrivas.

5

Sammanfattningsvis ska undervisningen

karakteri-seras av följande punkter:

Demokratiska arbetssätt.

Kritiska förhållningssätt.

Ämnesövergripande samarbeten.

Mångfald av pedagogiska metoder.

Delaktighet och inflytande.

Det finns exempel på nationella politiska direktiv som också understryker

vikten av att en implementering av hållbar utveckling, alternativt ”ta med

miljön”, inom all undervisning och därmed även fysikkursens energiavsnitt

4

Kapitel 36.

(30)

30

på gymnasiet. I Skollagen (SFS 1985:1100) finns exempelvis formuleringar

om att all undervisning ska främja aktning för människans egenvärde och

respekt för vår miljö:

1 kap 2 § Verksamheten i skolan skall utformas i överensstämmelse med

grundläggande demokratiska värderingar. Var och en som verkar inom

sko-lan skall främja aktning för varje människas egenvärde och respekt för vår

gemensamma miljö.

Andra formuleringar i Skollagen som lyfter fram samverkan med och aktivt

deltagande i samhället, vilka utgör viktiga aspekter inom undervisning för

hållbar utveckling, är följande exempel på:

5 kap 2 § Utbildningen i gymnasieskolan ska utgöra en bas för den nationella

och regionala kompetensförsörjningen till arbetslivet och till

högskolesek-torn. Huvudmannen för gymnasieskolan ska samverka med samhället i

öv-rigt.

5 kap 3 § Utbildningen i gymnasieskolan ska ge en god grund för

yrkesverk-samhet och fortsatta studier, samt för ett aktivt deltagande i samhällslivet.

I kursplaner för fysikämnet (SKOLFS 2000:49) på gymnasiet som citerades

ovan anges också att ämnet ska syfta till

att bidra till elevernas naturvetenskapliga bildning så att de kan delta i

sam-hällsdebatten i frågor med anknytning till naturvetenskap. I detta ingår att

analysera och ta ställning i frågor som är viktiga för både individen och

sam-hället, som t.ex. energi- och miljöfrågor samt etiska frågor med anknytning

till fysik, teknik och samhälle (Skolverket, 2010a).

Den nationella läroplanen för gymnasieskolan (Lpf 94) och internationella

dokument uttrycker vikten av att bredda perspektiven inom undervisningen.

I läroplanen för de frivilliga skolformerna (Lpf 94) lyfts bland andra fyra

övergripande perspektiv fram:

miljöperspektivet

det historiska perspektivet

det internationella perspektivet

det etiska perspektivet

Dessa övergripande perspektiv ska, enligt Skolverkets tolkning av läroplanen

vara närvarande i all undervisning och bildar tillsammans kärnan i hållbar

utveckling (Skolverket, 2010b).

(31)

31

Ett annat exempel på ett internationellt dokument som också framhåller

vikten av att implementera principer och värderingar grundade i hållbar

ut-veckling i all undervisning är UNESCOs Decade of Education for

Sustai-nable Develoment 2005 – 2014.

The goal of the United Nations Decade of Education for Sustainable

Devel-opment (2005-2014, DESD), for which UNESCO is the lead agency, is to

in-tegrate the principles, values, and practices of sustainable development into

all aspects of education and learning. This educational effort will encourage

changes in behavior that will create a more sustainable future in terms of

en-vironmental integrity, economic viability, and a just society for present and

future generations.

6

Den fysikundervisning som bedrivs i gymnasieskolan påverkas således av

det politiska fältet genom utbildningspolitiken i Sverige via

regering-en/riksdagen, vars politik konkretiseras via Skolverkets dokument såsom

läroplan och kursplaner, men även av internationella politiska organs

doku-ment.

Det innebär att vad som händer inom internationell och nationell politik

påverkar fysikläraren ute i dennes undervisningspraktik. Över huvudet på

fysikläraren skapas förutsättningar, där genomförs uppföljningar av resultat

och ges direktiv. Inte sällan framkommer motstridiga synpunkter på vad som

ska undervisas, hur och varför. Vissa forskare och ämnesförespråkare menar

exempelvis att undervisning ska ge elever en vetenskapligt riktig

begrepps-förståelse medan andra menar att undervisningen i första hand ska skapa ett

intresse för fysik och en bredare fysikbildning. Även mellan forskare och

politiker kan åsikterna gå isär, liksom det inom forskning finns motstridiga

uppfattningar och politiken kan driva en linje men dessutom ge

förutsätt-ningar för en annan.

Hela det fysikdidaktiska, NT-didaktiska, forskningsfältet är mycket

om-fattande och komplext. Det omfattar forskning om läromedel,

kursplanein-nehåll, utvärdering och uppföljning, undervisningens innehåll och

genomfö-rande, elevers lägenomfö-rande, motivation och intresse med mera. Didaktiken har

genom samarbetet med Skolverket förgreningar in i utbildningspolitiken

samt i det fysikvetenskapliga och det samhällsvetenskapliga

forskningsom-rådet, vilket innebär att det inte utgör ett renodlat forskningsfält som

produ-cerar och signalerar typiska synsätt utan där återfinns en mångfald av åsikter,

förhållningssätt och ställningstaganden. Forskningsresultat om lärande och

6

citerat från UNESCOS hemsida

(32)

32

olika arbetssätt samt specifika läromedel påverkar lärarens beslut om hur

vetenskapen och politiken ska omvandlas i undervisningspraktiken.

De tre områdena i kursplaneinnehållet: det undersökande arbetssättet,

be-greppsförståelse och fysikkunskapernas användning för diskussion om

sam-hällsfrågor, utvecklas i varsitt avsnitt nedan genom att de relateras till

aspek-ter från NT-didaktisk forskning, vetenskapshistoria och synsätt från

utbild-ningspolitik samt fysikvetenskapen. Kopplingen till vetenskapshistoria och

fysikvetenskap görs för att finna förklaringar till hur olika synsätt vuxit fram

inom skolfysiken.

Det undersökande arbetssättet

Det undersökande arbetssättet är således ett av tre områden i kursplanen för

Fysik A. Som en ingång till en beskrivning av och förklaringar av innebörder

i ett undersökande arbetssätt samt forskningsaspekter om detsamma tas ett

exempel från Vetenskapsrådets (VR) hemsida där man under året 2008

kun-de läsa om Lärarutbildning i CERN. Det var Resurscentrum i Fysik som

anordnade utbildningen för verksamma fysiklärare med resestipendium från

VR.

Syftet är för fysiklärare att lära sig det senaste inom högenergifysik och att få

tips som är användbara i undervisningen. Utbildningen utgörs av

faktaspäck-ade föreläsningar under en vecka och lärarna uppskattfaktaspäck-ade besöket och vill

gärna återkomma en vecka till och uppleva all hypermodern teknik inom alla

tänkbara områden inom CERN. De ansvariga i CERN menar att precis som

Columbus upptäckte Amerika beträder man nu jungfrulig mark när man ska

leta efter Higgspartikeln. De betonar att lärarna betyder mycket för

forsk-ningen eftersom det är de som ser till att vi får de nya forskare vi behöver.

I citatet framhålls fysiklärarens roll som skapare av framtidens forskare och

implicit betonas vikten av att undervisningen ska innehålla det undersökande

arbetssättet och fakta från senaste fysikforskningen. Detta kan ses som ett

exempel på synsätt och högt aktade värderingar som återfinns inom

skolfy-siken och som anbefalls av fysikvetenskapen. Det undersökande arbetssättet

betonas även i kursplanens bedömningskriterier (Fysik A) där bland annat

följande citat som kriterium för betyget med väl godkänt hämtats:

Eleven tillämpar ett naturvetenskapligt arbetssätt, planerar och genomför

un-dersökande uppgifter såväl teoretiskt som experimentellt, tolkar resultat och

värderar slutsatsernas giltighet och rimlighet (2000:49).

(33)

33

Det undersökande arbetssättet beskrivs, inom NT-didaktiken, som en

medve-ten process då problem diagnostiseras, där experiment kritiskt granskas och

olika alternativa resultat jämförs, där undersökningar planeras och

genom-förs och hypoteser ställs, där information söks och modeller byggs. Det

framhålls även att det måste finnas utrymme för debatter med kamrater och

lärare då elever ges möjlighet att använda kunskaper och strategier för att

kunna diskutera med välformulerade argument (Linn, Davis & Bell, 2004).

Det undersökande arbetssättet (inquiry based) definieras exempelvis som ”a

seeking for truth, information, or knowledge - seeking information by

ques-tioning”.

7

Arbetssättet bör, för att leva upp till uttalade intentioner, omfatta

autentis-ka och problembaserade aktiviteter där det inte alltid finns rätta svar. Det

krävs även experimentella procedurer med ”hands-on” - aktiviteter.

Arbets-sättet kan beskrivas med ”5 E” (Jorde, 2009): engaging, exploring,

explai-ning, elaborating, evaluating.

Ett naturvetenskapligt förhållningssätt, ett naturvetenskapligt arbetssätt

el-ler en naturvetenskaplig syn på världen är uttryck som är etabel-lerade och högt

aktade i vårt samhälle. Det naturvetenskapliga arbetssättet eller

förhållnings-sättet anses ha uppkommit under sextonde och sjuttonde århundradet då den

”moderna” naturvetenskapen föddes (von Wright,1986). Naturvetenskapens

kunskapsideal har därefter till stora delar övertagits av exempelvis skolan

men även av stora delar av yrkeslivet och samhället. Ett sådant

kunskapside-al kan beskrivas som att vetenskapens argument, dess matematiska formler

och symboler har utvecklats till ett sammanhängande system. Systemet

be-står av vetenskapliga lagar, principer, hypoteser och teorier, ur vilka

tillämp-ningar uppkommer varefter nya iakttagelser kanske krävs, vilket ger nya

teorier och tolkningar som hela tiden samverkar i vetenskapen (Bernal,

1969).

Men vad innebär det undersökande arbetssättet och hur har det vuxit fram

som så fundamentalt inom fysiken och inom övrig naturvetenskap? Nedan

ges en sammanfattning från litteraturen om det undersökande arbetssättet

och näraliggande synsätt. Syftet är att bidra till en beskrivning av och

förstå-else för ställningstaganden som återfinns i skolfysiken.

Fysiken sägs förklara fenomen från det allra minsta till det allra största och

anses tackla de stora frågorna. Fysiken har därigenom tagit rollen av religion

och anses ha patent på att förklara hur vår värld fungerar. Fysikerna kan

liknas vid överstepräster som uttolkar ”sanningen”, vars uppgift är att

upp-täcka och undersöka genom observationer och finna de matematiska

(34)

34

band som antas beskriva alla behov. Detta hävdar bland andra författaren

och vetenskapsjournalisten Wertheim (1997). När fysiker själva talar om

fysikvetenskapen så anses den objektiv och kulturellt neutral i sökandet av

sanning, medan när sociologer, historiker och filosofer beskriver fysikens

utveckling så präglas den liksom all annan mänsklig aktivitet av sociala och

kulturella krafter (Wertheim, 1997). Fysikens kärna anses bland fysiker vara

omfattad av universell giltighet, att nu kända fakta låter sig sammanfattas i

logiskt strukturerade teorier, att atomer och molekyler beter sig lika överallt i

kosmos samt att de alltid gjort så. Ett annat viktigt synsätt inom

fysikveten-skapen är att det sker en ständig utveckling av fysik inom rådande paradigm,

inte genom revolution, utan genom komplettering vilket förklaras bland

an-nat av fysikprofessorn Bäckström (1996). Varje nytt rön inom

fysikforsk-ningen ses som en komplettering till redan vunnen kunskap, uttrycker även

fysikprofessorn och politikern Bernal (1969) som menar att sedan 1700-talet

har kunskapen vuxit tusenfalt vilket innebär att man som fysikforskare idag

inte har den minsta möjlighet att ha kunskap om annat än en mycket

begrän-sad del av fysiken. Det undersökande arbetssättet ska därför ses som en del i

den ackumulativa kunskapen. Experimentet och upprepningen av

experi-mentet, den ackumulativa kunskapen av experiexperi-mentet, har en betydande roll

för att förstå naturen.

Scientific theories are derived in some rigorous way from the facts of

expe-rience acquired by observations and experiment. Science is based on what we

can see and hear and touch (Chalmers, 1982, s.1).

Ytterligare en viktig ståndpunkt inom skolfysiken är att naturvetenskapen,

kunskaper om naturen, anses ha framkommit genom det undersökande

ar-betssättet vilket innebär att studier utförs med vetenskapliga instrument,

gängse teorier och begrepp samt av att det är nyfikenheten och

framstegstan-ken som fungerat och fungerar som drivkrafter. Både nyfiframstegstan-kenheten på

natu-ren och på hur natunatu-ren kan hjälpa oss människor har lett och leder oss vidare

till framstegstanken som i sig kan sägas vara den ideologi som präglar

tekni-kens utveckling. Men den utgör även en ”överideologi” som präglat

väster-landets hela vetenskapliga tänkande enligt vilket vetenskapen byggs upp av

systematiska studier av naturen och av samhället (Gyberg, 2009; Frängsmyr

1989).

Ett annat särdrag hos naturvetenskapen är att helheten ska begripas utifrån

delarna vilket innebär att det är grundläggande att utgå ifrån en analys av

beståndsdelar för att förklara en helhet. Man talar om en meristisk eller

ato-mistisk metodologi vilket kan ses som en motsats till en holistisk metodologi

där delarna ses och förstås utifrån helheten. Mönstret för en atomistisk –

Figure

Tabell 3A. Aktiviteter beträffande enkätutskick.
Tabell 3B. Enkätens utfall avseende bakgrundsvariabler.
Tabell 3C. Kategorier över ämnesinnehåll. Resultat från studie presenterad i artikel  2 och i Engström (2008)
Tabell 3E. En tabell med fritidssysselsättningar m.m. från frekvenstabeller. Under- Under-lag för habitusrekonstruktioner

References

Related documents

Befolkningsförändring i de olika områdena i Mark Nordväst mellan 2006 och 2012, prognos för befolkningsökning fram till 2030 enligt översiktsplanens målscenario samt förslag

Lärare 1 anser att laborationer kan leda till bättre begreppsförståelse hos några elever som inte blir förvirrade av allt annat som en laboration kräver som till exempel för

Kommunens service till företagen.. Tillämpning av lagar och

Använd bara multimetern om du vet hur den ska hanteras, Mät aldrig potentiell skadlig ström utan. tillräckliga skyddsåtgärder

Vilken av dessa tre partiklar bestämmer vilket ämne det är?. Vad är

I den mån det är möjligt att tala om en förväntanseffekt på detta område så är det i att lärare med låga förväntningar inte litar på att deras elever klarar av att ta

Att få mer och bättre vetskap om vad det finns för olika metoder att använda vid läsinlärning och på vilket sätt man som pedagog avgör vilken metod som passar den enskilda

-Experimenten visar att substratet gyttja från träsket har en bättre renande effekt i ljus och mörker jämfört med torv. Vilket motiverar en bortforsling av torv för att öka