Kemilaborationers betydelse för gymnasieelevers lärande

Examensarbete i fördjupningsämnet kemi

Kemilaborationers betydelse för

gymnasieelevers lärande

The importance of laboratory work in chemistry for upper

secondary school students’ learning

Ida Molin

Kompletterande pedagogisk utbildning, 90 hp

Ämneslärarexamen med inriktning mot gymnasieskolan

Kemi Handledare: Ange handledare

Slutseminarium: 2017-01-13

Examinator: Nils Ekelund

Handledare: Jesper Sjöström

2

Förord

Vilken betydelse har laborationer för elevers lärande och hur bör de vara utformade? Det är frågor som jag funderat på och som detta arbete kommer att belysa utifrån elevernas uppfattningar.

Jag vill rikta ett stort tack till de elever som medverkade vid intervjuerna; utan er hade inte arbetet blivit av. Min handledare Jesper Sjöström för all hjälp, respons och stöd som jag fått för att ro hem detta examensarbete. Jag vill även tacka lärarna på min VFU-skola som gett mig många goda råd och tips på vägen. Sist, men inte minst, vill jag ge en stor eloge till min familj och vänner för all uppmuntran och hjälp, framförallt när det har känts helt hopplöst, samt för att ni visat förståelse och tålamod för min frånvaro.

3

Sammanfattning

Det framkommer tydligt i den svenska läroplanen och i kursplanen för ämnet kemi att laborationer ska vara en del av undervisningen. Laborationers inverkan på elevers lärande har dock ifrågasatts och vissa är kritiska till dess effekt. Andra anser däremot att laborationerna har en positiv påverkan på elevernas lärande, men att de ska ha en öppen karaktär för att bli givande. Slutna laborationer anses inte främja tänkande och resonerade och gynnar därför inte lärandet. Elevernas uppfattningar om laborationer har dock inte studerats i lika stor utsträckning. Syftet med uppsatsen är att lyfta gymnasieelevernas uppfattningar om laborationer. Uppsatsen belyser laborationernas betydelse för deras lärande och på vilka sätt de anser att laborationerna bör utformas för att bli givande. Studien har genomförts med kvalitativa intervjuer, där eleverna har intervjuats i grupper. Sammanlagt 12 elever deltog i studien. Resultatet från studien visar att eleverna anser att laborationerna har en betydelse för deras lärande. Teorin blev genom laborationerna mer konkret, vilket bidrog till ökad förståelse. De påpekade även att begreppen förtydligades och att kopplingen mellan teori och praktik blev tydligare. För att laborationerna skulle vara givande framkom ett antal punkter som eleverna ansåg viktiga; de ville ha någon form av teori innan laborationen, syftet och målet med laborationen skulle vara tydligt, det var ett måste med återkoppling efter laborationen och att den skulle ske så snart som möjligt och att de helst ville utföra laborationen i par. Det var även viktigt att läraren var aktiv och hjälpsam under laborationen. Det framkom också att eleverna föredrog en variation av öppna och slutna laborationer, då de såg både fördelar och nackdelar med de olika utformningarna i förhållande till deras lärande.

Nyckelord: gymnasieelever, kemi, laborationer, slutna laborationer,

5

Innehållsförteckning

1. Inledning... 7

2. Syfte och frågeställningar... 8

2.1 Syfte ... 8

2.2 Frågeställningar ... 8

3. Bakgrund ... 9

3.1 Laborationer ... 9

3.1.1 Vad innebär begreppet laboration? ... 9

3.1.2 Varför laborationer? ... 10

3.1.3 Öppna och slutna laborationer ... 11

3.2 Lärandeteori ... 12

3.2.1 Socialkonstruktivism ... 13

3.2.2 Socialkonstruktivismen i laborationssalen ... 14

3.3 Tidigare forskning ... 15

3.3.1 Betydelsen av laborationens utformning för lärandet... 15

3.3.2 Elevers allmänna uppfattningar om laborationer... 18

4. Metod ... 20

4.1 Val av metod ... 20

4.2 Urval ... 21

4.3 Etik ... 22

4.4 Genomförande ... 22

5. Resultat och analys ... 25

5.1 Vilken betydelse anser eleverna att laborationerna har för deras lärande? ... 25

5.2 Vad anser eleverna om öppna och slutna laborationer i förhållande till deras lärande? ... 28

6. Diskussion och slutsats... 30

6.1 Laborationer konkretiserar lärandet ... 30

6.2 Synpunkter för givande laborationer ... 31

6.3 Fördelar och nackdelar med laborationens utformning ... 33

6.4 Avslutande reflektion ... 34

7. Referenser... 37

8. Bilagor ... 40

8.1 Bilaga 1. ... 40

7

1. Inledning

Kemi är ett ämne som många förknippar med att eleverna utför laborationer som en del av undervisningen. Det framkommer också tydligt i både svenska läroplanen, Gy11, och i kursplanen i kemi att laborationer ska ingå i kemiundervisningen (Skolverket 2011a, 2011b). I kursplanen i kemi anges att eleverna ska ges förutsättningar att utveckla ”förmågan att planera, genomföra, tolka och redovisa experiment och observationer samt förmågan att hantera kemikalier och utrustning” (Skolverket 2011b, s.1).

Eftersom laborationer är ett centralt inslag i kemiundervisningen är det av stor betydelse att de bidrar till att främja elevernas lärande. Under min praktik har jag haft ett flertal laborationer i kemiämnet. Min upplevelse är att eleverna ofta bara genomför laborationen utan att tänka efter på vad de gör och varför och att de har svårt att vid ett senare tillfälle koppla laborationen till teorin. De har också svårt för att använda sig av sina tidigare kunskaper under laborationstillfället, för att till exempel beskriva ett fenomen som de observerar. Detta har även visat sig i studier, bland annat av Abrahams och Millar (2008). Abrahams och Millar (2008) är kritiska till laborationer, så som de oftast är utformade, och anser att de inte har någon effekt på elevernas lärande. Andra forskare anser däremot att laborationerna har en positiv inverkan på elevernas lärande om de utformas på rätt sätt. Kurten-Finnäs (2008) och Lunde, Rundgren och Chang Rundgren (2015) menar att laborationerna bör ha en öppen karaktär för att de ska främja elevernas lärande och att eleverna måste ges möjligheter att själva tänka och reflektera. Jag har, med utgångspunkt från mina egna upplevelser, valt att i denna studie belysa om laborationer har någon betydelse för elevernas lärande. Min studie inriktar sig på eleverna och deras uppfattningar om laborationer. Sneddon och Hill (2011) samt Toplis (2012) är exempel på tidigare studier om vilka uppfattningar och erfarenheter elever har om laborationer. Dessa studier har dock inte berört på vilka sätt eleverna anser att laborationerna bör utformas för att främja deras lärande. Jag kommer därför att inkludera även denna aspekt i mitt arbete. Jag tycker det är viktigt att ta hänsyn till elevernas åsikter då det är de som ska lära sig och att jag i min kommande yrkesroll som kemilärare får en insikt i hur laborationerna bör utformas från ett elevperspektiv för att främja elevernas lärande på ett gynnsamt sätt. Studien har alltså avgränsats till laborationer i kemi och elevernas uppfattningar.

8

2. Syfte och frågeställningar

2.1 Syfte

Studien syftar till att belysa gymnasieelevers uppfattningar om laborationers betydelse för deras lärande i kemi och hur laborationerna bör vara utformade för att gynna lärandet utifrån ett elevperspektiv.

2.2 Frågeställningar

Följande frågeställningar kommer att besvaras för att syftet ska uppfyllas.

- Vilken betydelse anser eleverna att laborationerna har för deras lärande i kemi? - Vad anser eleverna om öppna och slutna laborationer i förhållande till deras

9

3. Bakgrund

3.1 Laborationer

Studiens syfte är att belysa laborationer och i följande avsnitt redogör jag för begreppet laboration och vilken innebörd det har i min studie. Varför eleverna laborerar i kemi och på vilka sätt laborationer kan bidra till ökat lärande kommer också att lyftas fram. Jag kommer även förklara vad som menas med öppna och slutna laborationer.

3.1.1 Vad innebär begreppet laboration?

Jag vill först betona att begreppet laboration i denna studie syftar på en undervisningsmetod, då begreppet även används inom bland annat vetenskaplig forskning. Hult (2000) diskuterar att det finns en rad olika uppfattningar om vad en laboration är; till exempel anser vissa att en laboration ska genomföras på en viss plats med avsedd utrustning, medan andra menar att en laboration inte måste förknippas med en viss plats. Hodson (1988) har gjort en hierarkisk skillnad mellan praktiskt arbete, laboration och experiment, där experimentet ses som en del av laborationen och laborationen ses som en del i det praktiska arbetet. Hult (2000) anser dock att laborationer kan genomföras utan att det finns något experiment, där han tar exkursioner som exempel. Många elever och lärare använder experiment och laboration synonymt med varandra (Gunnarsson 2008). Högström (2009) ser det som en indikation på att en hierarkisk skillnad mellan begreppen är mindre viktig och att de även, i vissa fall, kan betyda samma sak. I den engelska litteraturen används ofta ordet ”practical work”. Millar (2010) har definierat det som en aktivitet där eleverna arbetar självständigt eller i mindre grupp där de observerar och/eller manipulerar objekt eller material som de studerar. Demonstrationer räknas inte in i denna definition (Millar 2010).

Högström (2009) anser att det inte är helt enkelt att definiera begreppet laboration. Två aspekter tas dock upp som utmärker laborativt arbete vid undervisning: ”det ska alltid ha ett utbildningssyfte; det ska alltid låta eleven vara aktiv” (s. 15). I min studie innebär begreppet laboration att eleverna själva är aktiva och utför ett experiment i en laborationssal i skolan. Det innefattar även planering av experimentet samt tolkning av resultatet. Laborationen ska också ha ett lärandesyfte. Datasimuleringar, exkursioner och demonstrationer innefattas däremot inte i denna studie.

10

3.1.2 Varför laborationer?

I svenska läroplanen, Gy11, framkommer det tydligt att laborationer och experiment ska vara centrala inslag i undervisningen. För att få en förståelse för naturvetenskapen behöver det finnas ett samspel mellan teorin och den praktiska erfarenheten och lärarna ska därför se till att det finns en balans mellan teori och praktik som främjar elevernas lärande. Eleverna ska ges möjlighet att testa olika arbetssätt och arbetsformer, men även få tillämpa sina kunskaper, till exempel genom att lösa praktiska problem (Skolverket 2011a). Enligt kursplanen för ämnet kemi ska eleverna ges förutsättningar att utveckla förmågan att arbeta experimentellt, där de ska kunna ”planera, genomföra, tolka och redovisa experiment och observationer” samt ”hantera kemikalier och utrustning”. Även ”förmågan att reflektera över och värdera valda strategier, metoder och resultat” ska utvecklas (Skolverket 2011b, s. 1). Eleverna skall också ges möjlighet till att utveckla sitt analytiska tänkande, sin förmåga att lösa problem och formulera hypoteser samt att kritiskt kunna granska sina resultat (Skolverket 2011b).

Enligt Hofstein, Kipnis och Abrahams (2013), Millar (2010) och Högström (2009) har det genom åren gjorts flera försök med att ange vilka mål som laborationer kan bidra med. Högström (2009) anger i sin avhandling olika mål som laborationer ska bidra med för att främja ett naturvetenskapligt lärande, bland annat: ”Kunskap om och förståelse av naturvetenskapliga begrepp och fenomen; praktiska laborativa färdigheter inklusive problemlösningsförmåga och argumentation; intresse och motivation; förståelse av det undersökande arbetets metoder” (s. 18). Det undersökande arbetet handlar om att metod och svar inte är givet på förhand, utan eleverna ska själva formulera hypoteser, planera och genomföra undersökningen och tolka sitt resultat (Högström 2009). För att uppfylla detta mål behöver alltså laborationen ha en öppen karaktär. Millar (2010) har i sin översikt angett likande mål. Hofstein, Kipnis och Abrahams (2013) anger dessutom att laborationer främjar ett vetenskapligt sätt att tänka samt att det gör vetenskapliga fenomen mer verkliga.

Hult (2000) menar att laborationer bidrar till att utveckla elevernas analytiska och kritiska förmåga. Laborationen skall hjälpa till att koppla teori till praktik och ge en förståelse för det vetenskapliga arbetet. När eleverna laborerar använder de flera av sina sinnen (Hult 2000) och genom detta blir kunskapen mer konkret, jämfört med när den framställs i språklig form som upplevs mer abstrakt. Det konkreta underlättar

11

förståelsen för det abstrakta och sinnesintrycken hjälper därmed eleverna till en bättre förståelse för naturvetenskapen (Wickman 2002).

Vilka mål som uppnås under en laboration anger Hofstein, Kipnis och Abrahams (2013) beror på flera faktorer, där de bland annat uppger lärarens mål, förväntningar, laborationens relevans i förhållande till ämnet och på vilket sätt laborationen aktiverar inlärningen. De menar också att det är viktigt att målet med laborationen är tydligt för eleverna.

3.1.3 Öppna och slutna laborationer

Laborationer kan utformas på olika sätt, alltifrån att vara helt sluten eller helt öppen till att vara något däremellan. En helt öppen laboration karakteriseras av att eleverna själva planerar och genomför laborationen, medan vid en helt sluten följer de en given instruktion med ett givet svar (Hult 2000). Dimenäs och Sträng Haraldsson (1996) anger att laborationer kan delas in i tre olika delar: problem, genomförande och svar, där varje del kan vara öppen eller given för eleverna. Kurten-Finnäs (2008) har istället delat in laborationerna i fyra olika delar och valt att dela upp genomförandet i material respektive procedur. Jag tycker denna uppdelning passar bättre då genomförandet kan vara öppet eller delvis öppet. Beroende på hur många av dessa delar som är öppna tilldelas laborationen olika antal frihetsgrader, där antalet frihetsgrader anger hur styrd eller öppen en laboration är. Sambandet mellan antalet frihetsgrader och dessa delar visas i tabell 1. Kurten-Finnäs (2008) definierar en öppen laboration som en laboration med två eller tre frihetsgrader, medan noll eller en frihetsgrad ses som sluten och jag har valt att använda denna definition i mitt arbete.

Tabell 1. Beskrivning av antalet frihetsgrader i en laboration (från Kurten-Finnäs 2008, s. 23). En öppen

laboration definieras som en laboration med två eller tre frihetsgrader, medan noll eller en frihetsgrad ses som sluten (Kurten-Finnäs 2008).

Frihetsgrader

(Nivå) Problem Material Procedur Svar

0 Givet Givet Given Givet

1 Givet Givet Given Öppet

2 (A) Givet Givet eller delvis öppet

Öppen eller

delvis given Öppet 2 (B) Givet Öppet Öppen Öppet

12

Wickman (2002) poängterar att ju fler frihetsgrader en laboration har desto mer måste eleven tänka och reflektera själv. Enligt Kurten-Finnäs (2008) får läraren en mer stöttande roll och mindre styrande vid fler frihetsgrader. Att ha någon eller några frihetsgrader på laborationen väcker ofta elevernas intresse mer, samtidigt som det inte får upplevas som för svårt (Hofstein, Kipnis & Abrahams 2013). En helt öppen laboration innebär inte att eleverna kan göra vad som helst, utan de får någon form av information som de ska förhålla sig till. Fokus ligger inte heller vid en öppen laboration på att få rätt resultat, utan det är planeringen, genomförandet och hur de tolkar sitt resultat som är det viktiga (Kurten-Finnäs 2008). Lunde, Rundgren och Chang Rundgren (2015) anser att öppna laborationer är ett måste för elevernas lärande, men även för att kunna möta läroplanen. Slutna laborationer och slutna som modifierats till mer öppna anser de inte gynna ett kritiskt tänkande och en kreativ problemlösningsprocess. Eleverna måste ges tillfällen att själva formulera frågor, designa experiment och kritiskt tolka sina resultat. De menar också att eleverna måste få diskutera sina metodval och tolkningar, där de får försvara sina egna och ifrågasätta andra. För att eleverna ska få kunskap om hur forskning går till och att det inte är en rak process som leder till givna sanningar, är detta nödvändigt (Lunde, Rundgren & Chang Rundgren 2015). Slutna laborationer, som även kallas för receptlaborationer, innebär att eleverna följer givna instruktioner, vilket oftast leder till att de genomför laborationen mekaniskt och att behovet av eget tänkande därmed blir litet (Millar 2010). Andersson (1989) menar dock att slutna laborationer ibland kan vara nödvändiga när hänsyn behöver tas till säkerheten eller när mer avancerad utrustning ska användas.

3.2 Lärandeteori

Jag ska i denna studie belysa vilken betydelse laborationer har för elevers lärande. Ordet ”lärande” har enligt Säljö (2014) flera betydelser och någon gemensam och entydig definition finns inte. Lärandets innebörd är därför beroende av vilket teoretiskt perspektiv som används. Det finns flera olika teorier om hur vi lär oss och jag har valt att utgå från socialkonstruktivismen när jag ska analysera mitt material.

13

3.2.1 Socialkonstruktivism

Socialkonstruktivismen är ett utvidgat perspektiv från konstruktivismen (Andersson 2008, 2011; Sjøberg 2010). Konstruktivismen, såsom Sjøberg (2010) har tolkat Jean Piagets teorier, innebär att kunskap inte kan överföras från en individ till en annan utan att individen konstruerar sin kunskap genom aktiva processer. Det kognitiva, alltså vårt intellekt, anses vara organiserat i strukturer. Strukturerna ses inte som oberoende delar utan som ett sammanvävt nätverk. Detta konstruktivistiska synsätt bygger på att dessa tankestrukturer successivt förändras. Dessutom anses varje individ befinna sig i ett jämviktstillstånd och om ett intryck inte passar in i de existerande tankestrukturerna så rubbas jämvikten. Individen behöver då upprätta en ny jämvikt genom självreglering, som innebär att tankestrukturerna förändras för att kunna anpassas till den nya informationen. Det är denna förändring som ses som lärande. Detta benämns också för ”ackommodation” medan ”assimilation” innebär att redan existerande tankestrukturer bekräftas (Sjøberg 2010). Andersson (2008) anser att Piagets teori omfattar en inbyggd nyfikenhet där människan vill förstå sin omgivning och därför utsätter sig för situationer där jämvikten rubbas (Andersson 2008).

Enligt Anderssons (2008) tolkning av Piaget, så var Piaget intresserade av hur tankestrukturer utvecklas hos barn och ungdomar. Redan när vi föds finns det tankestrukturer som förändras genom individens samverkan med sin omgivning och fysiologiska mognad. Tankestrukturerna sätter ramar för lärandet och undervisningen behöver därför anpassas så att den nya kunskapen varken ligger för långt ifrån eller för nära de befintliga tankestrukturerna. Det finns alltså alltid ett utgångsläge. Denna tanke har bidragit till det som idag kallas elevperspektivet. Det innebär att eleven är i fokus i undervisningen och för att den ska utvecklas måste läraren först ta reda på var eleven befinner sig kunskapsmässigt i det aktuella ämnet (Andersson 2008).

Det konstruktivistiska synsätt som Piagets teorier förknippas med tolkas av Andersson (2011) som en individuell konstruktivism, då Piaget studerade den enskilda individen. Utifrån detta perspektiv anses eleven vara mycket aktiv i sitt lärande och läraren mer som en handledare i bakgrunden. Detta perspektiv har ansetts vara alltför snävt och har därför kompletterats med en social aspekt, som ansågs nödvändig för att förstå betingelser som främjar lärandet (Andersson 2011).

Det utvidgade perspektivet har kommit att kallas för socialkonstruktivism. Den sociala aspekten som tillkommit bygger på Lev Vygotskijs teorier. Utifrån Anderssons

14

(2011) tolkning av Vygotskijs teorier så ansåg Vygotskij att samspelet med omgivningen påverkade den mentala utvecklingen hos en individ och att språket och kulturen har en stor betydelse. Begrepp och teorier som finns inom naturvetenskapen är socialt konstruerade och eleverna kan därför inte upptäcka dessa på egen hand utan behöver hjälp av en lärare för att kunna lära sig och utveckla sin förståelse. I ett socialkonstruktivistiskt perspektiv ses både läraren och eleverna som aktiva. Läraren har kunnandet och ska göra det begripligt och intressant för eleven. För att kunskapen ska bli bestående hos eleven behöver läraren planera situationer där eleven får använda begreppen och teorierna. Eleven behöver därmed också vara aktiv för att kunna ta till sig kunskapen. Lärandet ur ett socialkonstruktivistiskt perspektiv kan därför ses som både individuellt konstruerat och socialt medierat (Andersson 2011).

3.2.2 Socialkonstruktivismen i laborationssalen

Ett konstruktivistiskt perspektiv innebär alltså att individen lär sig när den konstruerar ny kunskap utifrån sina tidigare erfarenheter. I ett socialkonstruktivistiskt perspektiv är även den sociala omgivningen med dess språk och kultur betydelsefull för lärandet, bland annat med inverkan på vad som är viktigt och vad olika begrepp betyder.

Laborationerna ska följaktligen inte bara ge praktiska färdigheter och visa fenomen, utan eleverna ska ges möjlighet till att tänka och diskutera. Laborationerna ska även ge tillfällen där teori och praktik möts. Enligt socialkonstruktivismen förutsätter lärandet att eleven aktiveras mentalt. Laborationerna ska således designas på ett sådant sätt så att eleverna engageras kognitivt (Kurten-Finnäs 2008). Enligt Kurten-Finnäs (2008) innebär det att laborationerna ska ha en mer öppen karaktär, där eleverna till exempel får ett problem som de ska lösa eller att de själva formulerar en hypotes som sedan kan konfronteras mot klassens eller lärarens uppfattning och även mot de naturvetenskapliga uppfattningar som finns. Laborationerna får dock inte vara så avancerade att eleverna inte förstår, med risk för att lärandet misslyckas samt att intresset tappas. Det får likaså inte vara för lätt så eleverna direkt kan se svaret (Andersson 2011; Kurten-Finnäs 2008). Kurten-Finnäs (2008) nämner även att kontexten som lärandet sker i är av stor betydelse. Kontexten påverkar hur vi konstruerar kunskapen, men även vårt intresse för kunskapen. En uppgift upplevs som mer meningsfull när den har en koppling till elevernas erfarenheter vilket då kan göra att förståelsen för ämnesområdet utvecklas.

15

Kurten-Finnäs (2008) anger även att det är viktigt att det finns en dialog mellan klassen och läraren för att förståelsen ska utvecklas.

3.3 Tidigare forskning

Laborationer inom naturvetenskaplig undervisning är ett område där det bedrivs mycket forskning (Hofstein, Kipnis & Abrahams 2013; Hofstein & Lunetta 2004; Millar 2010). Jag kommer i den fortsatta litteraturgenomgången fokusera på tidigare forskning som jag anser har särskilt stor relevans för mitt examensarbete.

3.3.1 Betydelsen av laborationens utformning för lärandet

Laborationers effekt på elevers lärande är ett område som det forskats en hel del om och resultaten har visat sig variera. Abrahams och Millar (2008) är kritiska till laborationer och dess effekt på lärandet. De har i sin studie observerat och intervjuat lärare och elever (ålder 11-16 år) från åtta olika skolor i England, där 25 laborationer observerades i biologi, kemi och fysik. För att utvärdera laborationers effekt på lärandet utgick de från en modell där de jämförde vad läraren tänkte att eleverna skulle göra på laborationen och vad eleverna faktiskt gjorde samt vad läraren tänkte att eleverna skulle lära sig och vad de faktiskt lärde sig. Lärarna intervjuades innan laborationen, där de uppgav vilka mål de hade och delgav sin planering. Studien visade att eleverna ofta gjorde det som avsågs med det tillhandahållna materialet och att de fick fram avsedd data, men att de däremot inte lärde sig det som planerats. För att undersöka vad eleverna lärde sig utgick författarna dels från observationerna, dels från intervjuerna som skedde i nära anslutning till laborationen. Det gav dock inga bevis på att eleverna lärde sig något långsiktigt. Eleverna fick därför frågor om laborationer som de hade utfört tidigare. Intervjuerna visade att eleverna ofta kom ihåg proceduren och händelser, men sällan gav uttryck för begrepp och teorier som laborationen handlat om; de kopplade alltså inte samman teorin och praktiken. Abrahams och Millar (2008) anser därför att laborationer, så som de oftast är utformade, inte är effektiva för elevernas lärande. Vilka frågor som ställdes till eleverna framkommer inte, vilket kan ifrågasättas då de har betydelse för hur eleverna svarar och uttrycker sin kunskap. Det framkommer inte heller hur många elever som deltog i studien och hur många som intervjuades.

16

Högström, Ottander och Benckert (2009) argumenterar däremot för att laborationer har en positiv effekt på elevers lärande och att eleverna lär sig både begrepp och laborativa färdigheter. I studien observerades en laborationslektion i kemi från en åttonde klass där 14 elever deltog i en skola i Sverige. Dessutom användes intervjuer och videoinspelning. Studiens syfte var att undersöka hur väl målen som läraren angivit uppfylldes, vilken inverkan interaktioner mellan lärare och elever hade på elevernas lärande samt vad eleverna uppfattade som viktigt att lära sig. Resultatet visade att målen delvis uppfylldes, trots att de inte uttrycktes tydligt av läraren. Högström, Ottander och Benckert (2009) anser därför att det är viktigt för elevernas lärande att målen tydliggörs i större utsträckning. Studien visade också att det inte bara var vad läraren sa som hade betydelse för vad eleverna uppfattade som viktigt att lära sig, utan även hur läraren agerade. Interaktionen mellan lärare och elever visade sig ha stor betydelse för elevernas lärande, där läraren hjälpte eleverna att utveckla sin förmåga att observera och att använda sina observationer för att förklara och därmed få igång elevernas tänkande och resonerande. Det var även något som Abrahams och Millar (2008) ansåg var viktigt, men som lärarna i deras studie oftast inte hjälpte eleverna med. Studiens resultat baseras på ett laborationstillfälle och det framkommer inte varför just denna laboration valdes. Resultatet kan därför ha blivit annorlunda om en annan laboration hade studerats.

Även i en studie gjord av Kibirige, Rebecca och Mavhunga (2014) framkom det att laborationer bidrog till förbättrat lärande hos eleverna. Studien genomfördes i Sydafrika med elever i årskurs 10 som läste fysiologi. De använde sig av två grupper med 30 elever i varje; där båda grupperna genomförde ett test innan för att bestämma vilken nivå eleverna var på. Därefter infördes laborationer i undervisningen för den ena gruppen, men inte i den andra under tre veckor. Eleverna fick sedan göra ytterligare ett test för att mäta deras kunskaper. Resultatet visade på ett signifikant bättre resultat hos de elever som laborerat. Det framkom dock inte hur testerna var utformade och på vilket sätt de visade elevernas kunskaper.

Obenland, Kincaid och Hutchinson (2014) undersökte under två års tid vad lärare och elever ansåg om laborationer. Lärarna ansåg att målet med laborationerna var att illustrera kemiska nyckelbegrepp som då skulle bidra till elevernas förståelse. Eleverna uppfattade däremot att målet med laborationer var att lära sig hantera utrustning och upplevde inte att laborationerna hjälpte dem att förstå teorin. För att laborationerna skulle möta lärarnas mål modifierade forskarna laborationerna genom att införa tillfällen i nära anslutning till laborationen där eleverna i grupp fick diskutera begrepp, analysera

17

data och reflektera över laborationen. De fick även förbereda laborationen innan laborationstillfället, genom att till exempel bestämma utrustning eller göra beräkningar. De modifierade laborationernas effekt på elevernas lärande undersöktes under ett år. Resultatet visade att diskussionstillfällena gjorde att eleverna upplevde en bättre förståelse för begreppen och kemin och att de kunde använda sig av dessa för att förstå de observerade fenomenen och vid tolkning av data. Laborationerna upplevdes även som mer meningsfulla och att de bidrog till lärandet. Studien genomfördes på ett universitet i USA och eleverna som deltog läste en grundkurs i kemi. Forskarna använde sig av enkäter och intervjuer. Mellan 250 och drygt 300 elever svarade på enkäterna som genomfördes en gång per termin och 5 % av dessa valdes slumpvis ut till intervjuer. Det framkommer inte, varken från enkäterna eller intervjuerna, hur dessa har utformats och vilka frågor som har ställts, vilket gör det svårt att upprepa studien för att verifiera deras resultat.

Flera forskare anser att öppna laborationer gynnar elevers lärande betydligt bättre än slutna. Öppna laborationer anses utveckla elevernas begreppsliga förståelse samt kunskap om hur naturvetenskapligt arbete genomförs (Kurten-Finnäs 2008; Kibirige, Rebecca & Mavhunga 2014; Lunde, Rundgren & Chang Rundgren 2015). Kibirige, Rebecca och Mavhunga (2014) använde sig av öppna laborationer i den studie som beskrevs ovan. De anser att öppna laborationer bidrar till att öka elevernas förståelse för begrepp jämfört med receptlaborationer som ofta misslyckas med detta.

Kurten-Finnäs (2008) genomförde sin studie i en finlandssvensk sjunde klass med 21 elever. Eleverna genomförde fyra laborationer i kemi som var designade till att vara öppna. Laborationerna filmades och vid vissa bänkar lades en mikrofon för att spela in vad eleverna diskuterade. Eleverna fick även besvara en enkät både före de genomförde laborationerna samt efter varje laboration. Enkäten berörde bland annat deras uppfattningar och attityder. Eleverna intervjuades även efter att alla laborationerna genomförts. Resultatet visade att de öppna laborationerna hade en positiv effekt på elevernas lärande samt på deras inställning till kemi. Flera såg det som positivt att själva få bestämma hur de skulle göra och att de fick tänka mer. Kunskapen kändes också mer meningsfull. Vissa elever blev dock osäkra när de inte fick tydliga instruktioner. Laborationerna var också kopplade till elevernas vardag, vilket bidrog till att öka deras intresse. Undersökningsgruppens utveckling jämfördes även med en kontrollgrupp som visade att undersökningsgruppen hade utvecklats mer och att de i större utsträckning

18

hade förstått och lärt sig begrepp. Jämförelsen baseras dock på vad eleverna själva upplevt och det har inte gjorts något kunskapstest för att göra jämförelsen.

3.3.2 Elevers allmänna uppfattningar om laborationer

Toplis (2012) har i sin studie undersökt hur elever (13-16 år) ser på laborationer utifrån observationer och intervjuer. Nio kemilaborationer observerades på tre olika skolor i England och 29 elever intervjuades med 2-5 elever per grupp. Resultatet visade att det fanns tre orsaker till varför eleverna ansåg att laborationer var viktiga inslag i undervisningen. En orsak var att intresset ökade och att de fick göra något aktivt, en annan orsak var att det underlättade lärandet. Den tredje orsaken var att det var ett bra alternativ i förhållande till andra undervisningsmetoder. Laborationernas bidrag till ökat intresse var framförallt att eleverna fick en känsla av självständighet, att det fanns en tillit från läraren, att de själva fick genomföra ett praktiskt moment och den sociala aspekten då eleverna ofta arbetar i grupp. Toplis (2012) diskuterar om intresset snarare kan bero på situationen, alltså att eleverna gör något praktiskt, än att laborationen i sig bidrar till intresset. Samtidigt fann Toplis (2012) argument för att det i vissa situationer, där eleverna skulle undersöka något okänt och lösa ett problem, gav upphov till ett större intresse. Eleverna ansåg även att laborationerna bidrog till ökat lärande. Flera elever angav den visuella fördelen med laborationer och att det gav en bättre förståelse. Eleverna tyckte också att laborationerna hjälpte dem att komma ihåg kunskapen och det var lättare att minnas och repetera i jämförelse med andra undervisningsmetoder. Toplis (2012) menar att laborationerna kan ge eleverna en påminnelse som gör att de minns tidigare inlärning. Tre av laborationerna var av en mer öppen karaktär. Det framkommer dock inte om svaren från de intervjuade eleverna som utfört dessa skiljde sig på något sätt från de andra. När det gäller lärandet hos eleverna baseras resultatet endast på vad eleverna själva anser och upplever.

Sneddon och Hill (2011) genomförde sin studie på ett universitet i Skottland. Nästan 900 elever, från två årskullar, fick besvara en enkät om vilka erfarenheter och åsikter de hade om kemilaborationer. Enkäten delades ut i början av en grundkurs i kemi. Resultatet från studien visade att majoriteten av eleverna var positiva till laborationer. De ansåg framförallt att laborationerna var användbara, nyttiga och roliga. Eleverna upplevde att laborationen hjälpte deras förståelse för kemi och att det fanns en koppling mellan laborationen och teorin. Samtidigt ville de att kopplingen skulle bli bättre. Det

19

framkom att eleverna sällan gavs möjligheten att själva planera sitt experiment och att utförandet ofta var tydligt beskrivet. Trots det ville de ha tydligare instruktioner. Det var även få elever som själva ville planera sitt experiment. Enligt Sneddon och Hill (2011) kan det bero på en osäkerhet hos eleverna, då de ofta arbetar med kemikalier och är rädda för att något går fel. En annan orsak som togs upp är att eleverna är vana vid att få givna instruktioner och att det upplevs som svårt att själva planera. Sneddon och Hill (2011) anser dock att eleverna bör få arbeta mer med öppna laborationer då laborationer inte bara handlar om att göra utan även ska utveckla elevernas tänkande och möjligheten att formulera frågor. Det var också tydligt att eleverna tror att laborationerna till största del är till för att illustrera teorin och för att utveckla praktiska färdigheter. Sneddon och Hill (2011) har använt sig av enkäter till ett stort antal elever vilket gör att resultatet blir trovärdigt. Det framkommer dock inte varför eleverna anser att laborationerna är betydelsefulla och på vilka sätt de bidrar till deras lärande mer än att de gör det.

20

4. Metod

4.1 Val av metod

Metoden som jag valt till denna studie är en kvalitativ metod. Anledningen till att jag valt en kvalitativ metod framför en kvantitativ beror på att jag är intresserad av elevernas åsikter om laborationers betydelse för deras lärande och vad de anser som viktigt och betydelsefullt. Enligt Bryman (2011) är en kvalitativ metod lämplig när forskaren är intresserad av deltagarnas åsikter, medan en kvantitativ metod används när det är forskarens intresse som styr undersökningen.

Jag har i min studie valt att använda mig av kvalitativa intervjuer. Kvalitativa intervjuer har fördelen att intervjuaren kan ställa följdfrågor som gör att materialet får mer djup och blir fylligare jämfört med enkäter. Nackdelen är att det är svårare att replikera en kvalitativ intervju jämfört med en enkät (Bryman 2011). Observation hade också varit en möjlig metod, men för att få en uppfattning om vad eleverna anser om öppna och slutna laborationer hade jag behövt observera flera laborationer med olika frihetsgrader, vilket det inte fanns utrymme för inom den tid som arbetet skulle utföras. Jag tror också att det hade varit svårt att svara på mina frågeställningar genom att endast göra observationer och då hade jag behövt komplettera med intervjuer.

Jag har i denna studie använt mig av gruppintervjuer istället för enskilda intervjuer. Genom att använda gruppintervju får jag möjlighet att intervjua ett större antal elever jämfört med om jag haft enskilda intervjuer. En del kallar gruppintervjuer även för fokusgrupper, men enligt Bryman (2011) finns det en distinktion mellan fokusgrupper och gruppintervjuer. Bryman (2011) anger bland annat att fokusgrupper används när forskaren är intresserad av hur gruppen samspelar och reagerar på varandras åsikter, vilket inte är av betydelse vid en gruppintervju.

Fördelen med gruppintervjuer är att eleverna kan diskutera frågorna sinsemellan vilket kan ge ett bredare och djupare svar. När en elev hör vad de andra säger kan det göra att eleven utvecklar sitt svar mer eller att den håller med om de andra elevernas åsikter som den själv inte tänkt på. Det kan också skapa diskussioner där eleverna argumenterar för olika åsikter, vilket kan göra att det blir tydligare varför en elev tycker som den gör då den tvingas reflektera över sin uppfattning. Denna argumentation gör det också möjligt att få en bättre realistisk beskrivning av vad deltagarna egentligen

21

tycker (Bryman 2011). Jag ser också fördelen med att eleverna inte känner sig utelämnade och att de måste kunna ge ett svar. Nackdelen kan, enligt Alvehus (2013), vara att de påverkar varandras svar samt att vissa inte vågar säga vad de egentligen tycker. Bryman (2011) tar även upp problemet med att en deltagare kan ta över intervjun och att det finns en svår balans med hur mycket intervjuaren ska gå in och styra. Det kan även bli svårt att höra på inspelning vad som sägs om flera elever pratar samtidigt. Bryman (2011) nämner även svårigheten med tystlåtna deltagare och att deltagarna kan ge svar som de tror är gruppens åsikter.

Intervjuerna har jag valt att göra semistrukturerade, som innebär att intervjuaren har ett öppet sinne under intervjun. Det medför att intervjuguiden inte behöver följas till punkt och pricka, utan det är viktigt att vara lyhörd för den intervjuades åsikter och följa upp dessa för att fördjupa intervjuinnehållet. Semistrukturerade intervjuer används ofta när forskaren har ett tydligt fokus och specifika frågeställningar som den söker svar på. Handlar det mer om att allmänt utforska ett område är det vanligare att ostrukturerade intervjuer används (Bryman 2011).

4.2 Urval

Jag har valt att intervjua elever från min VFU-skola, vilket mycket beror på praktiska skäl och tillgängligheten. Eleverna går på gymnasiet på det naturvetenskapliga programmet i årskurs 3 och läser kemi 2 och de går alla i samma klass. Eleverna som valdes ut till pilotstudien går dock i en parallellklass. För att besvara frågeställningarna valde jag att använda mig av tre redan genomförda laborationer, som består av både öppna och slutna varianter, som de intervjuade eleverna fick möjlighet att diskutera under intervjun. Eleverna har då något att ta fasta på i diskussionerna jämfört med om de hade diskuterat mer generellt. Urvalet av elever baseras därför också på vilka som under året har genomfört samtliga tre laborationer.

De utvalda laborationerna har olika frihetsgrader och berör olika områden inom kemin. Jag har själv undervisat i dessa laborationer vilket gör att jag är väl insatt i vad eleverna har gjort. Laborationerna beskrivs kortfattat nedan (för en närmare beskrivning se Bilaga 1):

Laboration 1: Här skulle eleverna undersöka hur en faktor (t.ex. temperatur) påverkar reaktionshastigheten när en brustablett löses upp i vatten. Laborationen har 3

22

frihetsgrader och är alltså helt öppen, där eleverna fick formulera frågeställning och hypotes, skriva metoden och resultatet var öppet.

Laboration 2: Här fick eleverna en okänd syra som de skulle identifiera och bestämma koncentrationen på med hjälp av titrering. Problemet var givet för eleverna, medan svaret var öppet. Material och procedur var delvis givna och enligt tabell 1 har laborationen 2A frihetsgrader och är öppen enligt Kurten-Finnäs (2008) definition.

Laboration 3: Här skulle eleverna först framställa estern etylacetat och därefter rena den. Som ett sista steg skulle de kolla hur ren de fått sin ester med hjälp av en gaskromatograf. Laborationen anser jag har 1 frihetsgrad och är alltså sluten. Både problem och utförande var givna. Svaret kan ses som öppet då eleverna inte visste hur ren deras ester skulle bli eller vilka ämnen som de i så fall inte hade lyckats rena bort.

Urvalet av elever kan ses som ett bekvämlighetsurval. Alvehus (2013) anger att risken med bekvämlighetsurval är att det bara speglar en viss grupp snarare än en större population. För att urvalet skulle blivit mer representativt hade ett strategiskt urval, där några elever valts ut på olika skolor, varit att föredra.

4.3 Etik

När jag utförde min studie var det viktigt att jag gjorde etiska överväganden. Vetenskapsrådet (u.å) anger att de etiska övervägandena ska utgå från individskyddskravet. Detta krav konkretiseras i fyra huvudkrav: informationskravet, konfidentialitetskravet samtyckeskravet och nyttjandekravet. Deltagarna i studien informerades därför om studiens syfte och att det var frivilligt att delta. De fick även information om att deras uppgifter kommer att hanteras konfidentiellt och att det inte kommer framgå i studien vem som har sagt vad, utan deltagarna kommer kodas på något sätt. Deras uppgifter kommer heller inte att lämnas ut till andra.

4.4 Genomförande

Jag började med att utforma min intervjuguide och frågorna formulerades med hjälp av teorierna och tidigare forskning samt utifrån syftet och frågeställningarna. Därefter informerade jag klassen som skulle delta i studien om studiens syfte och de etiska aspekterna. Eleverna fick fylla i en lapp där de kryssade i om de ville delta och vilka tider de kunde, utifrån ett antal givna alternativ som jag hade gett. I klassen går 21

23

elever, tre av dem hade inte genomfört alla tre laborationerna och en hade inte möjlighet att delta. De övriga 17 eleverna grupperades i tre grupper med fyra elever och en grupp med fem. Grupperingen gjordes med hänsyn till när eleverna kunde och ingen hänsyn togs till elevernas kön, prestationer eller bakgrund.

Innan intervjuerna började genomfördes en pilotintervju med elever från en parallellklass som också genomfört alla tre laborationerna. Vid pilotintervjun deltog fem elever, två killar och tre tjejer och den spelades in med en diktafon. Enligt Bryman (2011) är det önskvärt att genomföra en pilotstudie, om möjlighet finns. Genom pilotstudien kan frågorna testas för att se om de till exempel är otydliga och behöver omformuleras, om ordningsföljden på frågorna är bra och om de ger tillräckligt med information (Bryman 2011). Förutom att testa frågorna ville jag även se hur lång tid intervjun tog, då eleverna lätt tappar fokus om intervjun blir för lång och då inte orkar ge utförliga svar på de sista frågorna. Jag ville också träna mig själv, då jag aldrig genomfört en intervju tidigare och se så frågorna gav möjlighet till öppna svar med diskussion och inte bara korta svar som ja och nej. Pilotintervjun tog en timme och längre än så bör inte intervjun vara för att de ska orka. När pilotintervjun analyserades ansåg jag att intervjuguiden var i stort sett bra, men några frågor formulerades om och ordningsföljden ändrades något.

Efter pilotintervjun genomförde jag de andra intervjuerna. Vid intervjuerna följdes inte ordningen fullt ut som de anges i intervjuguiden (Bilaga 2) och frågorna ställdes också i vissa fall med andra ord. Beroende på vad eleverna diskuterade ställdes det ibland följdfrågor för att få eleverna att utveckla eller förtydliga något de sagt. Som intervjuare finns det alltid en risk att de intervjuades svar kan påverkas eller att jag ställer ledande frågor som då kan inverka på studiens resultat, vilket jag har varit medveten om. Alla intervjuerna tog mellan 45-60 minuter att genomföra och de spelades alla in med en diktafon. På grund av sjukdom blev det ett visst bortfall och totalt 12 elever deltog vid intervjuerna. Det genomfördes fortfarande fyra gruppintervjuer, där en grupp bestod av fyra elever (två killar och två tjejer), två grupper med tre elever (endast killar i båda grupperna) och en grupp med två elever (endast tjejer).

När alla intervjuerna var genomförda så transkriberades materialet. Enligt Bryman (2011) finns det flera fördelar med att spela in och transkribera intervjuerna. Materialet blir mer tillförlitligt än om intervjuaren ska skriva anteckningar under tiden, då det är lätt att missa viktig information och att intervjuaren omedvetet gör egna tolkningar av

24

det som sägs. Intervjuaren har heller inte samma fokus och kan missa att följa upp viktiga synpunkter. Analysen blir även mer noggrann och ger möjlighet till att gå igenom materialet flera gånger. Det gör det också lättare att möta kritik, då andra personer kan granska materialet. Nackdelen är att transkriberingen tar tid och att det kan bli många sidor med text som ska gås igenom vid analysen. De intervjuade kan även bli hämmade av inspelningen (Bryman 2011). Jag upplevde dock inte att eleverna blev det i någon större utsträckning.

För att spara lite tid vid transkriberingen så anger Bryman (2011) att hela intervjun inte behöver transkriberas. Det kan vara delar av intervjun som inte tillför något till studien eller att den intervjuade är tystlåten och ger knapphändiga svar. Vid transkriberingen skrev jag ner större delen av intervjun, medan vissa delar valde jag att sammanfatta som jag ansåg inte var lika relevanta för studien. Om jag inte hörde vad eleven sa så uteslöts det och markerades med ett ”?”. Att inte höra vad en elev säger är en nackdel med gruppintervjuer. Det hände dock endast någon enstaka gång och jag tror inte det har påverkat studiens resultat. Efter transkriberingen lyssnade jag igenom intervjun igen samtidigt som jag läste det jag skrivit för att se så jag inte förvrängt något eller missat något ord som kan ändra betydelsen av det som sagts.

Materialet analyserades utifrån ett antal teman som identifierades och där jag undersökte vilka likheter och skillnader som fanns mellan grupperna i förhållande till de olika temana. De olika temana sammanfogades sedan med frågeställningarna för att kunna besvara dessa. Enligt Bryman (2011) behöver ofta en skriftlig återgivning av ett tal redigeras för att det ska bli läsbart. Jag har därför ändrat ordföljden ibland på citaten, som redovisas i nästa kapitel, för att göra det mer läsvänligt och även utfyllnadsord har i vissa fall uteslutits. När eleverna gjort pauser och tänkt efter har jag markerat det med punkter. Jag har dock sett till att redigeringen inte har påverkat innebörden av det som sagts. Vid citeringen har jag även valt att inte ange vilken grupp som sagt vad för att hålla det konfidentiellt, eftersom jag inte har intervjuat så många grupper.

25

5. Resultat och analys

Resultatet har analyserats och kommer beskrivas utifrån studiens två frågeställningar och presenteras nedan. Jag har valt att göra citaten i kursiv stil för att det ska bli lättare och tydligare att urskilja dessa.

5.1 Vilken betydelse anser eleverna att laborationerna har

för deras lärande?

Vid intervjuerna framkom att eleverna ser laborationerna som viktiga för deras lärande och att laborationerna hjälper dem utifrån flera olika aspekter. Jag har även funnit några punkter som eleverna angett som betydelsefulla för att laborationerna ska bli effektiva för deras lärande.

Grupperna var eniga om att laborationerna är viktiga och att de underlättar förståelsen av teorin. Alla grupperna upplevde att teorin många gånger var abstrakt men laborationerna gjorde att det blev mer konkret. Grupperna angav att vid laborationen får de använda sina sinnen, såsom att de ser något bubbla, byter färg, en doft eller känner att något blir varmt/kallt och att laborationerna kunde göra att de fick en bild av teorin som underlättade lärandet. Laborationerna bidrog även till att det blev lättare att komma ihåg kunskapen och fungerade som repetition. Vissa saker är också svåra att förstå när de endast läser ur en bok. En grupp gav följande exempel ”som till exempel laboration

2, så fick man en känsla av i det här buffertområdet hur mycket volym man kunde tillsätta innan man fick ett omslag och man fick också en känsla för hur lite volym man kunde tillsätta innan kurvan stack iväg och sådana grejer kan vara svåra att få grepp om när man bara tittar i en bok”. En annan sa ”alla laborationer hjälper ju en att förstå vad det är som står i boken eftersom man får se det i verkligheten då, och det hjälper alltid att man får se fenomenet på riktigt”. Alla grupperna var eniga om att

laborationerna hjälpte till med att förtydliga begreppen och att öka förståelsen för dem. Det ”hjälper alltid när man får tillämpa begreppen i ett konkret sammanhang” påpekar en grupp. Kopplingen mellan teorin och praktiken blev också tydligare när de fick tillämpa teorin praktiskt och de fick också en tydligare helhet. Laborationerna gav också en variation i undervisningen, vilket gjorde kemin mer intressant och rolig.

26

Enligt kursplanen ska eleverna utveckla sin förmåga att planera, genomföra och tolka resultat (Skolverket 2011b). Vid intervjuerna frågade jag eleverna om laborationerna hjälper dem att utveckla förmågan. Grupperna var eniga om att de tre laborationerna tillsammans har bidragit till att de lärt sig mer om hur de ska planera, utföra och tolka resultat. När de tittade på hela kursen så ansåg de flesta grupperna att de fick möjlighet att utveckla förmågan tillräckligt mycket och att det är en bra balans mellan de olika delarna. Någon grupp ansåg dock att de gärna hade velat få något mer tillfälle där de hade fått planera en laboration. Jag frågade även om eleverna anser att deras kritiska tänkande utvecklats när de till exempel tolkar sina resultat. Det var tydligt i alla grupper att det kritiska tänkandet endast bestod i att jämföra resultatet med litteraturen eller med de andra i klassen och de gjorde ingen egen analys om resultatet kunde vara rimligt. När det gäller kemikalier och hur de ska hanteras ansåg alla grupperna att de för varje laboration lär sig mer om kemikalier och ”desto fler labbar man har gjort, desto bättre

är man på att hantera” samt att de blir säkrare och tryggare.

För att laborationerna ska kännas givande och effektiva för elevernas lärande framkom det under intervjuerna ett antal punkter som de ansåg betydelsefulla.

För det första var grupperna eniga om att de ville ha någon form av teori innan laborationen genomfördes. Om de hade viss teoretisk kunskap innan angav grupperna att det blev lättare att reflektera och som en grupp sa ”då blir det mer att man kan tänka

själv istället för att göra labben och inte har någon aning om vad man sysslar med”,

vilket de andra grupperna också poängterade. De fick även en bättre förståelse för laborationen. Det blev svårare att koppla teorin till praktiken om de inte hade haft någon teori innan. En grupp beskrev det som att ”det blir lite istället att man gjorde en

laboration där i början man hängde inte riktigt med, man fatta inte och sen så om det är meningen att man ska lära sig det i efterhand så kanske man inte kommer ihåg det och då kan man inte riktigt koppla det och dra paralleller”. De kom således ihåg

laborationen sämre och den upplevdes som nästintill onödig. En grupp var dock inne på att det ibland kunde vara bra att göra laborationen först, men inte alltid, och sedan utgå från den när de gick igenom teorin, men att laborationen i de fallen inte fick vara för svår eller öppen. Gruppen tyckte att laborationen ibland kunde skapa en viss nyfikenhet inför området om de hade praktiken först, medan resten av grupperna upplevde att de snarare blev mer frustrerade.

En annan punkt som eleverna tar upp som viktig för att laborationerna ska bli mer givande var att det fanns ett tydligt syfte och mål med laborationen. Grupperna

27

upplevde att syftet och målet med laborationerna ofta var ganska otydligt. De hade gärna velat ha en kort genomgång om syftet och målet för laborationen innan den påbörjades, så det blev tydligare varför de gjorde laborationen och vad den skulle bidra med. En grupp uttryckte detta genom att säga: ”ja det behöver inte vara jätteutvecklat

bara att man får ett litet…ja får ett hum om vad ska jag ta med mig från denna labb”.

En annan grupp tyckte även att de kunde bli mer motiverade om de fick ett tydligare syfte och mål.

En tredje punkt som framkommer under intervjuerna är att återkoppling efter laborationen har stor betydelse för elevernas lärande. En grupp angav ”om inte läraren

återkopplar till det senare så, då kan man ju inte knyta an till den, då har man ju gjort den helt i onödan”. En annan sa ”det är viktigt att man får en återkoppling så man vet varför det hände som det hände”. Återkopplingen skulle också ske så snabbt som

möjligt, där någon grupp tyckte att det skulle ske redan under laborationen, medan de andra mer ansåg att om det gjordes någon dag efter var det ok. De var dock överens om att hade det gått närmare en vecka så gav inte återkopplingen lika mycket, då de hade hunnit glömma för mycket från laborationen och vilka tankar och resonemang de hade. Återkopplingen var också viktig om något till exempel hade blivit fel, ”om man får

återkoppling på det, så man vet vad man gjort för fel och varför, ja då lär man sig av sina misstag” som en grupp sa. Några grupper hade även önskat att få mer tid på vissa

laborationer så det fanns utrymme till att reflektera, då det ibland blir stressigt och då blev det ofta att de bara gjorde laborationen utan att tänka. Flera grupper var också ense om att det hade varit bra med en kort genomgång eller att de fick läsa igenom laborationsinstruktionen lektionen innan för att vara mer förbereda och få möjlighet till att reflektera och tänka lite innan. Det kunde då göra att de fick mer förståelse för laborationen. Eleverna ansåg att de ofta bara läste instruktionen snabbt för att kunna komma igång så fort som möjligt och förstod därför inte alltid riktigt vad de skulle göra. Den sista punkten som jag identifierade som viktig för att laborationen skulle bli mer givande var att eleverna gärna ville genomföra laborationen i par där grupperna var överens om att det fanns flera fördelar med att arbeta i par såsom att ha någon att diskutera med, de kände sig tryggare och det blev roligare. Som en grupp sa: ”jag tycker

i alla fall att det är bra om man labbar två och två så man har någon att diskutera saker med och hjälps åt”. En annan grupp uttryckte det som, ”men om man har någon annan så kanske den personen kan veta det, så kan man hjälpas åt”. De såg även fördelen med

28

förklara eller att de tillsammans kunde resonera och på så sätt lösa problemet. Samtidigt uppgav flera grupper att det finns en risk när de arbetar i par, där de själva inte alltid behöver tänka utan den andre sköter allting. Två grupper var därför inne på att det kunde vara bra att laborera individuellt någon gång: ”men praktiskt sett, om det skulle

gå så kanske det hade varit mer givande och då menar jag så att man kanske tänker själv, men man får kanske inte rätt men man får i alla fall tänka självständigt”. Om

eleverna skulle planera laborationen var det dock bättre för lärandet om de först gjorde det enskilt och sedan fick feedback av läraren eller att de diskuterade sinsemellan, vilket alla grupperna var eniga om. Några grupper såg även läraren som ett viktigt stöd för deras lärande då läraren skulle ge råd och ställa frågor under laborationen för att hjälpa dem att börja tänka och reflektera över vad de gjorde.

5.2 Vad anser eleverna om öppna och slutna laborationer i

förhållande till deras lärande?

Resultatet från intervjuerna visade att eleverna anser att det finns både fördelar och nackdelar med öppna och slutna laborationer i förhållande till deras lärande. De diskuterade utifrån tre olika laborationer som beskrivits tidigare, där laboration 1 var helt öppen med 3 frihetsgrader, laboration 2 var öppen med 2A frihetsgrader och laboration 3 var sluten med 1 frihetsgrad (se Tabell 1).

Det var tydligt att alla grupper såg fördelen med laboration 1 att de själva fick tänka mer och använda sina kunskaper. Som en grupp angav: ”på laboration 1 fick man ju

tänka själv och komma på något, så man utvecklades ju via det”. De fick även en insikt

i att det finns olika sätt att planera och att det kan finnas fler metoder än en för att utföra undersökningen. De såg också fördelen med att de själva fick formulera en hypotes som de testade och utvärderade, vilket gjorde att de hade bättre koll på vad de gjorde under laborationen och att kunskaperna befästes bättre. Nackdelen som de flesta grupperna tog upp var att det kunde upplevas som stressande om de inte kom på något att skriva och inte förstod vad de skulle göra. En grupp beskrev även en nackdel på följande sätt: ”jag

tycker ändå, när man har sådana planerarlabbar, så hur det än är, så räknas det in i lärarens allmänintryck om dig och…ja de måste ju läsa den för att kunna ge feedback”.

Även om planeringen inte betygsätts så anser de att den påverkar dem och att det blir en stress att de måste prestera och att det ska bli bra.

29

Laboration 2 ansåg alla grupperna hade olika fördelar. De flesta grupperna tyckte den var bra ur den aspekten att den var utformad lite som ett problem som de skulle lösa. ”Labb 2 var bra för då var det ett öppet problem, men man skulle ändå lösa det på ett

sätt och då eftersom det är ett problem så måste man tänka men ändå så följer man instruktioner” sa en grupp. De hade lite bakgrundskunskaper, men de visste inte allt så

de var tvungna att tänka en del själva också. Det var givande för deras lärande när de fick tolka sin titrerkurva och få en förståelse för den för att kunna lösa sitt problem. En grupp tyckte även det var bra att de fick återkoppla till sina gamla kunskaper om syror och baser, som de fått med sig från kemi 1 och att de fick en bättre förståelse för området. Någon grupp tyckte dock att det var lite mycket av att följa instruktioner.

Den sista laborationen var alla grupperna överens om att den var väldigt mycket att bara följa givna instruktioner och att det var svårt att förstå alla moment, då de mest var fokuserade på att göra det som stod och inte tänkte och reflekterade så mycket på vad de gjorde. Det fanns också en risk, ansåg en grupp, ”att om man bara följer vad det står på

ett papper så märks det inte så mycket om man förstår eller inte förstår”. Några grupper

såg dock laboration 3 som mer verklighetstrogen, som visade hur komplexa en del processer kan vara och att det krävs många steg när ett ämne ska framställas. De ansåg att det är svårt att själva planera en sådan laboration och när de själva planerar blir det mer enklare metoder. Det är därför bra med slutna laborationer ibland där eleverna även får använda mer avancerade metoder, då de anser att detta är viktigt för deras lärande och förståelse för kemi.

Alla grupperna var överens om att det bästa för deras lärande var om laborationerna varierades mellan öppna och slutna, då de lärde sig olika saker beroende på laborationens utformning. ”Det blir mer intressant också när det är varierat än att ha

samma typer av labb hela tiden”, tyckte en grupp. De ansåg dock att oavsett

utformningen så var det viktigt att de på något sätt fick tänka och resonera lite själva under laborationen för att den skulle vara givande för deras lärande. I laboration 3 fanns det frågor i instruktionen som hjälpte dem att få igång sitt tänkande och när de skulle vara mer uppmärksamma på att observera vad som hände, vilket de flesta grupperna tyckte var hjälpsamt och medförde att de fick tänka till lite. De hann dock inte tänka fullt ut på frågorna då det var en omfattande laboration. När laborationen var mer öppen ville de ha mer teori innan så de var väl förbereda, annars blev det för svårt vilket inte gynnade deras lärande. Några grupper ansåg också att det var bra när laborationerna var kopplade till vardagen då det blev mer intressant, men de behövde inte alltid vara det.

30

6. Diskussion och slutsats

I detta kapitel kommer resultatet från denna studie att diskuteras utifrån de teoretiska perspektiven och tidigare forskning. Jag kommer avsluta arbetet med en avslutande reflektion där jag lyfter fram mina slutsatser, kritiskt reflekterar kring metoden, ger förslag till fortsatt forskning och diskuterar arbetets konsekvenser för min kommande yrkesroll.

6.1 Laborationer konkretiserar lärandet

Abrahams och Millar (2008) är utifrån sin studie kritiska till om laborationer har någon positiv effekt på elevers lärande, medan Kibirige, Rebecca och Mavhunga (2014) hävdar att laborationer har det. Min studie visar att eleverna upplever laborationerna som viktiga för deras lärande, vilket även andra studier kommit fram till (Sneddon & Hill 2011; Toplis 2012). Eleverna menar att teorin blir mer konkret när de laborerar, vilket underlättar förståelsen. Under laborationerna får eleverna ofta använda sina sinnen och enligt Wickman (2002) bidrar det till att göra kunskapen mer konkret, som därmed kan underlätta förståelsen för det abstrakta. Ett av målen som Högström (2009) anser att laborationerna ska bidra med är att ge en bättre förståelse för begreppen och det var tydligt att eleverna tyckte laborationerna gjorde detta. Det gjorde även fenomenen mer verkliga jämfört med att endast läsa ur en bok, vilket Hofstein, Kipnis och Abrahams (2013) såg som en fördel med laborationer. När eleverna fick tillämpa sina teoretiska kunskaper i praktiken blev kopplingen mellan dem tydligare. Hult (2000) framhävde det som en viktig aspekt för förståelsen av naturvetenskapen. Det var ingen grupp som påtagligt tog upp att de fick praktiska färdigheter genom laborationerna, vilket Högström (2009) angav som ett mål med laborationer. Jag tolkar det som att eleverna anser att de praktiska färdigheterna som de får under en laboration är så självklara att de inte själva reflekterar över det som en del av lärandet. Laborationerna bidrog även till att skapa en variation i undervisningen som gjorde kemin mer intressant och rolig och att kunskapen också blev lättare att komma ihåg. Detta är i linje med resultaten i Toplis (2012) studie.

31

6.2 Synpunkter för givande laborationer

Att eleverna gärna ville ha en del av teorin före laborationen tolkar jag som att de upplever att det blir för svårt när de inte har tillräckligt med kunskaper innan. Det kan kopplas till den socialkonstruktivistiska teorin om lärande, som anger att den nya kunskapen inte får ligga för långt ifrån den gamla. Om laborationen genomförs först kan avståndet bli för stort och då blir det för svårt för eleverna att integrera det nya med det gamla. Eleverna uppgav även att det blev svårare att komma ihåg laborationen. En orsak till detta tror jag är att de tappar intresset när de själva inte har någon aning om vad de gör och de upplever att de inte kan tänka och reflektera på samma sätt, eftersom de inte har någon kunskap inom området. Det blev även svårare att se kopplingen mellan teorin och praktiken om laborationen utfördes först, vilket jag tror hänger samman med att de dels inte kommer ihåg den lika bra, dels att de inte själva har skapat några tankar och resonemang utan bara gjort laborationen utan att reflektera. På min VFU-skola har de fördelen att i princip kunna laborera vilket lektionspass som helst och kan då anpassa när det är lämpligt att ha en laboration. På många andra skolor finns inte denna möjlighet utan de har kanske ett tillfälle varannan vecka. Om någon dag då försvinner på grund av studiedag eller liknande kan det bli svårt att hinna gå igenom teorin som behövs innan.

Syftet och målet med laborationen tyckte eleverna skulle vara tydligare. Det var även något som Högström, Ottander och Benckert (2009) argumenterade för, där målen måste tydliggöras i större utsträckning då de inverkar på vad eleverna uppfattar som viktigt att lära sig. Jag ser det också som betydelsefullt då eleverna får en större förståelse för varför de utför laborationen, alltså syftet, och då bli mer motiverade, som en grupp även var inne på. Det finns flera mål som laborationerna bidrar med (Högström 2009; Millar 2010; Hofstein, Kipnis & Abrahams 2013) och alla målen kan inte uppfyllas på varje laboration. Av den anledningen är det viktigt att som lärare vara medveten om vilka mål som det är tänkt att en laboration ska ha och att dessa kommuniceras till eleverna.

Det var tydligt att eleverna ansåg att återkoppling efter laborationen hade stor betydelse för deras lärande och att den skulle ske så snart som möjligt. Utan återkoppling blev inte laborationen givande för lärandet och de såg ingen mening med att ha utfört den. Det är uppenbart att återkopplingen är A och O för eleverna, vilket även framkom i Obenland, Kincaid och Hutchinsons (2014) studie där de införde