Laborationers syfte och bedömning – ett exempel med bedömningsmatris

Malmö högskola

Lärarutbildningen

Natur, miljö, samhälle

Examensarbete

Laborationers syfte och bedömning –

ett exempel med bedömningsmatris

The purpose and assessment of laboratory experiments

- an example with rubrics for assessment

Emma Andersson

Lärarexamen 180 poäng

Naturvetenskap och lärande Höstterminen 2006

Examinator: Gunilla Jakobsson Handledare: Gunilla Svingby

Sammanfattning

Avsikten med detta arbete är att ta reda på vad laborationer har för syfte enligt gymnasielärare, vad som bedöms samt hur bedömningen går till och hur den dokumenteras. Jag vill också försöka ta reda på hur eleverna ser på syftet med laborationer samt hur eleverna tror att de blir bedömda på dessa. Genom ett experiment med bedömningsmatris vill jag pröva möjligheterna att som lärare under själva laborationen genomföra en individuell bedömning av eleverna samt ta reda på om denna kan användas för att låta eleverna själva bedöma sin förmåga i samband med laborativt arbete. Jag har för att uppnå dessa syften använt mig utav kvalitativa intervjuer med lärare, enkäter till elever och gjort ett experiment genom att använda matris för bedömning under laborationstid. Jag har funnit att lärarnas syften och bedömning varierar dem emellan. Likaså gör deras elevers åsikter i frågor om detsamma. Eleverna anser sig bli bedömda på mer än vad lärarna verkligen bedömer. Lärarna använder laborationsrapporter som bedömningsunderlag, men bedömningen av dessa sker på olika sätt. Agerande och elevens muntliga framställning bedöms av lärarna, men dokumenteras inte pga. tidsbrist. Bedömningsmatriser kan fungera som underlag för bedömning av elevers laborativa färdigheter samt användas för elevers självbedömning.

Nyckelord: assessment, bedömning, laboration, matris

Innehållsförteckning

1. Introduktion………...6

2. Bakgrund och tidigare forskning………...8

2.1 Läroplan och styrdokument………..8

2.2 Tidigare forskning………...9

2.2.1 Laborationen i skolan……….9

2.2.2 Frihetsgrader………12

2.3 Bedömning………...………...14

2.3.1 Summativ och formativ bedömning………14

2.3.2 Bedömning med hjälp av matriser………..15

2.3.3 Bedömning av laborativt arbete………..17

2.4 Slutsatser av tidigare forskning………..19

3. Syfte………21

3.1 Frågeställningar………..21

4. Forskningsansats och undersökningsmetoder……….22

4.1 Datainsamlingsmetoder………..22

4.1.1 Kvalitativ intervju………...22

4.1.2 Enkät………...22

4.1.3 Experiment: Bedömning med matris………..22

4.2 Urval och bortfall………...24

4.2.1 Bortfall………24 4.2.2 Val av laborationstillfällen………..24 4.3 Presentation av data………25 4.4 Procedur………..26 4.4.1 Lärare………..26 4.4.2 Elever………..26

4.4.3 Bedömning av laborativt arbete med hjälp av matris………..26

4.4.4 Självbedömning med hjälp av matris………..27

4.5 Laborationerna………27

4.6 Dataanalys………..28

4.7 Tillförlitlighet och validitet………....28

4.8 Etiska överväganden………...29

5. Resultat ………...30

5.1 Laborationens syfte………30

5.1.1 Lärarnas syn på laborationer………...30

5.1.2 Laborationens syfte - enligt lärarna……….32

5.1.3 Laborationens syfte - enligt eleverna………..33

5.1.4 Jämförelse mellan lärarnas och elevernas uppfattningar om laborationens syfte………...34

5.2.1 Lärarnas syn på bedömning av laborationer………...35

5.2.2 Elevernas syn på bedömning av laborationer………..38

5.2.3 Jämförelse mellan lärarnas och elevernas syn på bedömning……….40

5.3 Hur genomför lärarna bedömning av det laborativa arbetet?...41

5.4 Vilken är lärarnas inställning till öppna laborationer?...41

5.5 Bedömningsmatrisen………..46

6. Diskussion………...49

7. Slutsatser……….54

8. Förslag till fortsatt forskning………...55

9. Referenser………56

Bilaga 1 Frågor till lärare………60

Bilaga 2 Enkät till elever……….61

1. Introduktion

Naturvetenskap är ett resultat av människans nyfikenhet och hennes behov av att förklara sin omvärld. Under en mässa i Pisas katedral satt en uttråkad ung student och beskådade den svängande rörelsen av ett rökelsekar. Han lade då märke till att tiden för pendlandet var detsamma för stora svängningar som för små. Han gick sen hem och experimenterade med olika pendlar och kunde snart formulera en regel om pendlars rörelse. Denna unge student var Galileo Galilei, mannen vi idag anser vara den moderna vetenskapens fader.

En viktig del av undervisningen i naturvetenskap i skolan karaktäriseras av den experimentella metod som kännetecknas av att hypoteser prövas med hjälp av observationer och experiment (Skolverket, 2004). I skolsammanhang kallas detta sätt att arbeta för laboration. De naturvetenskapliga ämnena baseras på omfattande inslag av laborationer (Dimenäs, Sträng & Haraldsson, 1996). Den gemensamma nämnaren för dessa är att elever inhämtar egna erfarenheter. De studerar objekten direkt, inte bara i läroböcker (Sjøberg, 2000). Men utformningen av det laborativa arbetet i skolan kritiseras från många håll. Laborationen klandras exempelvis för att det under arbetets gång alltför ofta ställs antingen över- eller underkrav. Med underkrav menas att studenten följer detaljerade anvisningar istället för att själva pröva sig fram. Kritikerna pekar på att laborationerna är så tillrättalagda att de inte återspeglar det naturvetenskapliga arbetssättet, vilket ger en felaktig bild av vetenskapen. Överkrav kan vara att eleverna ska lösa problem som de inte har tillräckliga kunskaper för att lösa (Hult, 2000). Att använda laborationer för att elever ska tillägna sig vetenskapliga begrepp och teorier kritiseras, då man menar att laborationen inte är det effektivaste sättet om det handlar om att eleverna ska lära vetenskapliga begrepp (Sjøberg, 2000).

Läroplaner och andra styrdokument fokuserar på utvecklingen av elevernas färdigheter, t.ex. att kunna planera och genomföra undersökningar och kritiskt analysera. Målen är formulerade så att lärare ges ett frirum att fatta beslut om vad som ska behandlas i undervisningen samt hur undervisningen ska bedrivas. (Skolverket, 2004 s.9)

I kursmålen för Naturkunskap i gymnasieskolan står det bland annat att ämnet ska ge en förståelse av naturvetenskapens arbetssätt och resultat. Naturvetenskapligt arbetssätt innebär att formulera en frågeställning, ställa upp en hypotes, pröva den genom experiment, bearbeta

och kritiskt granska resultat och redovisa dessa muntligt och skriftligt med korrekt språk och terminologi (Skolverket, 2004). Det är ett mål som innehåller flera kunskapsformer, som alla ska bedömas. Hur väl eleven uppnår målen ska bedömas, vilket ställer krav på de bedömningsinstrument som läraren använder. Läraren ska utnyttja all tillgänglig information om elevens kunskaper i förhållande till kraven i kursplanen. Min egen erfarenhet säger att lärare ofta enbart bedömer eleverna på den skriftliga laborationsrapporten, vilken knappast kan vara ett tillräckligt allsidigt mått på elevernas laborativa kunskaper. Min egen erfarenhet visar också att laborationerna är ganska ensidiga och inte ger tillfälle för eleverna att varken utveckla ett naturvetenskapligt arbetssätt eller att visa om de kan arbeta naturvetenskapligt. De flesta laborationer som jag har stött på har varit ”receptlabbar”, där utrymmet för att själv ställa frågor och experimentera varit nästan obefintligt.

Jag vill i detta arbete därför veta mer om hur lärare resonerar kring syftet med laborationer i naturvetenskapliga ämnen och hur de ser på bedömning av laborativt arbete. Jag vill alltså ta reda på vilken typ av information lärare skaffar sig i samband med laborationerna och hur denna information används för bedömning. En intressant fråga i samband med detta är hur eleverna ser på bedömningen. Uppfattar de vad lärarna anser vara viktigt? Känner de till vad som bedöms? I arbetet vill jag också ge elevernas syn på bedömningen.

Man kan rimligen inte bedöma naturvetenskapligt arbetssätt med vanliga prov. Bedömningen måste förstås göras när eleverna på något sätt arbetar naturvetenskapligt. Ett problem med bedömningen är, att lärare har många elever på samma gång att bedöma och att det finns många olika delar i målet att bedöma. Bedömningsmatriser är ett sätt att hantera dessa problem. Matrisen preciserar målen och gör bedömningen mer konkret för både lärare och elever. Under min praktik har jag inte sett bedömningsmatriser användas, men jag vill gärna pröva om det är möjligt att använda en sådan i samband med laborativt arbete. Jag har därför utformat en matris, som jag själv använder för att se om jag kan skaffa information för bedömning av elever. Eftersom läroplanen framhåller att det är viktigt att elever reflekterar kring den egna kunskapsutvecklingen skulle jag också vilja pröva hur en bedömningsmatris uppfattas av eleverna.

2. Bakgrund

2.1 Läroplan och styrdokument

Styrdokumenten lägger stor vikt vid experimentet. Kursplanerna för grundskolan, Lpo 94, säger till exempel följande om NO - ämnena:

”En viktig del av den naturvetenskapliga verksamheten karaktäriseras av den experimentella metod som kännetecknas av att hypoteser prövas med hjälp av observationer och experiment. Detta sätt att arbeta genomsyrar även de naturorienterade ämnena. ” (Kursinfo, 2006/07)

I Läroplanen för de frivilliga skolformerna, Lpf 94 beskrivs detta på följande sätt:

 Eleverna skall i skolan få utveckla sin förmåga att (…) lösa problem både självständigt och tillsammans med andra. (SKOLFS, 1994:2)

 Eleverna skall få möjlighet att reflektera över sina erfarenheter och tillämpa sina kunskaper. (a.a.) Undervisningen ska alltså enligt styrdokumenten sträva mot att eleven ska kunna formulera och pröva antaganden och lösa problem, reflektera över erfarenheter, kritiskt granska och värdera påståenden och förhållanden samt lösa praktiska problem och arbetsuppgifter.

Samtliga naturvetenskapliga kursplaner i gymnasiet talar om att eleven ska öva ett naturvetenskapligt arbetssätt. Det innebär att formulera en frågeställning, ställa upp en hypotes, pröva den genom experiment, bearbeta och kritiskt granska resultat och redovisa dessa muntligt och skriftligt med korrekt språk och terminologi.

I ämnesbeskrivningen för Biologi kan man läsa:

”Utbildningen i biologi ger goda möjligheter att utveckla ett naturvetenskapligt tänkande samt att öva ett naturvetenskapligt arbetssätt.”

I ämnesbeskrivningen för Kemi återfinns följande:

”Liksom all naturvetenskap utvecklas kemisk kunskap och begreppsförståelse genom växelverkan mellan å ena sidan observationer och experiment, å andra sidan teorier och teoretiska modeller. I gymnasieskolans kemiundervisning övas ett naturvetenskapligt arbetssätt.”

I ämnesbeskrivningen för gymnasieskolans Naturkunskap kan man läsa att ämnet syftar till att ge ”förståelse av naturvetenskapens arbetssätt och resultat”.

Experiment är alltså en viktig del av de naturvetenskapliga ämnena både i grundskolan och på gymnasiet. Dessa utförs ofta under laborationer. Ingenting står i kursplanerna om antal eller omfattning. Läraren avgör detta själv.

2.2 Tidigare forskning

Eftersom mitt intresse i examensarbetet främst handlar om bedömning av laborativt arbete/laborationer kommer jag att presentera undersökningar som handlar om försök att bedöma laborationer. Jag gör det mot en bakgrund av mer teoretisk forskning som diskuterar laborationens roll för att utveckla naturvetenskaplig kunskap och ett naturvetenskapligt förhållningssätt hos eleverna. Med tanke på hur centralt experimentet är inom naturvetenskapen, skulle man tro att det fanns mängder med studier av hur laborativt arbete bedöms. Så är det inte. De sökningar jag gjorde på Internet i olika databaser och med olika sökord resulterade i få träffar. Jag fann ett antal studier i början av nittiotalet och ett fåtal från det senaste året. Det verkar som om forskarna i liten utsträckning intresserat sig för just bedömning av laborationer.

2.2.1 Laborationen i skolan

Jag kan se att det finns olika uppfattningar om vilka utbildningssyften, som kan nås med hjälp av laborationer. Det ser ut som om de speglar olika kunskapsteoretiska ståndpunkter, empirism, konstruktivism och social konstruktivism. Jag har hittat få exempel på att man har utgått från sociokulturell teori vid bedömning av laborativt arbete.

Empirism

Enligt empirismen är erfarenhet den enda vägen till kunskap. Erfarenheten skapas via sinnena genom direkt kontakt med tingen via det man hör, ser, luktar och känner (Dimenäs m.fl., 1996). En lärare som utgår från empirismen vill att eleven själv ska undersöka och därmed göra konkreta erfarenheter (Andersson, 1989). Då tiden inte räcker till att själv göra alla erfarenheter blir resultatet istället laborationer som styrs av skriftliga instruktioner, som eleven ska följa i detalj. Björn Andersson beskriver det empiriska synsättet på följande vis

”Genom att eleven undersöker och prövar, så kan kunskap överföras från laborationsmaterielen till eleven.”(a.a. s. 16).

En empiristisk syn i skolsammanhang innebär att man uppfattar de naturveteskapliga ämnena som kunskapsmassor och koncentrerar sig på den naturvetenskapliga forskningens resultat och produkter (a.a. s. 47).

I boken ”Assment for learning- putting it to practice”, menar Black med flera att lärare i naturvetenskap ofta ser sitt ämne som ett objekt, ett ting, som kan överföras till eleven (Black, Harrison, Lee, Marshall & Wiliam, 2003). De menar vidare att den hjälp, som eleverna får av läraren ofta går ut på att läraren ska se till så att eleven har fått rätt kunskap, inte att eleven nödvändigtvis har förstått (a.a.).

Svein Sjøberg granskar laborationens roll i skolans undervisning (Sjøberg, 2000). Han menar att målen för en laboration kan vara flera. Svaret på frågan om det är ”bra” eller ”dåligt” att utföra en laboration beror på det specifika syftet med laborationen och hur troligt det är att detta kan nås med hjälp av just laborationer. Sjøberg presenterar några ”dimensioner” som kan motivera användningen av laborativt arbete (a.a., s.392). En del av dessa stödjer varandra, medan andra står i konflikt med varandra. Syftet med en laboration kan således enligt Sjøberg vara att:

 ”Härleda” lagar och samband genom att göra få väl tillrättalagda försök som leder eleven fram mot en given slutsats.

 Bekräfta lagar och teorier för att visa hur fruktbart ett teoretiskt samband är.

 Använda klassiska och historiska försök för att underbygga och belysa teorin samt bidra med historisk förståelse av naturvetenskapliga ämnen.

 Användande av teorin så att eleven genom egen erfarenhet får möjlighet att uppleva att teorin kan tillämpas.  Lära sig använda utrustning

 Ge motivation

 Utveckla färdigheter i att samarbeta och kommunicera

Som synes framhåller Sjøberg laborationens roll för att bekräfta teorin. Han förordar tillrättalagda försök som leder eleven fram till en bestämd slutsats. Sjøberg framhåller också att laborationen är ett sätt för eleven att skaffa sig egen erfarenhet av att en teori faktiskt kan tillämpas. Att lära sig använda utrustning och att utveckla samarbetsfärdigheter ingår också i de sju dimensionerna. Enligt Sjøberg (a.a.) är laborationer emellertid inte lika effektiva för att nå alla dessa mål. Om målet med laborationen är att lära sig experimentella metoder, säkerhetsrutiner och praktiska färdigheter, då är laborationen effektiv. Men om syftet är att

eleverna ska tillägna sig vetenskapliga begrepp och teorier är laborationen inte särskilt effektiv.

Björn Andersson uttalar sig däremot positivt om laborationens effekt på lärande. Han menar att laborationer ger eleven tillfälle att applicera kunnande och utveckla förståelse. (Andersson, 1989)

I en kritik av laborationerna i skolan hävdar Dimenäs med flera (1996) att det läggs mer tid på praktiskt hanterande än på att eleven ska få tillfälle att reflektera över fenomenet som de laborerar kring. Därigenom uppnår eleven inte förståelse för fenomenet och ser inte heller helheter och samband. En liknande kritik förs fram av Flodin (2002 s.9), som menar att laborationer sällan är ”kostnadseffektiva”. Det man vinner på att låta studenten laborera står vanligen inte i rimlig relation till vad det ”kostar”, eftersom det som eleven lär sig är begränsat till praktiska färdigheter snarare än teoretisk förståelse.

Konstruktivism

Enligt konstruktivismen konstruerar individen själv ständigt sin kunskap. Kunskap kan inte överföras. Individen konstruerar sin kunskap och därmed sker en begreppsmässig förändring (Ekstig, 1991). För att förändring ska ske, måste individen relatera det nya begreppet till sina tidigare erfarenheter (Dimenäs m.fl., 1996). En lärare som arbetar med denna utgångspunkt vill därför synliggöra elevens tidigare erfarenheter och låta eleven själv formulera hypoteser för egna undersökningar.

”Det meningsfulla lärandet i skolan är (...) ett möte mellan elevens egen uppfattning eller

föreställning och undervisningens innehåll.” (a.a. s. 87)

Den lärare som anammar detta synsätt vet att detta är en aktiv bearbetningsprocess som tar tid. Med ett konstruktivistiskt synsätt på kunskap är man således i hög grad inriktad på processen (Andersson, 1989 s.25).

Håkan Hult har sammanfattat resultatet av sin forskning i sju olika syften med laborationer i skolan (Hult, 2000 s.48). Dessa är följande:

1. Laborationen kompletterar teorin, visar tillämpningen av teorin och ger en känsla för teorin/fenomenet. 2. Laborationen utvecklar en analytisk och kritisk förmåga och förmågan att formulera mål

4. Laborationen underlättar förståelsen för vetenskapligt arbete

5. Laborationen ger färdighet och vana att använda tekniker som används i vetenskapligt arbete 6. Laborationen motiverar till tekniskt- naturvetenskapliga studier

7. Laborationen utvecklar den sociala kompetensen och den kommunikativa förmågan.

De sju syftena i Hults uppställning skiljer sig från Sjøbergs dimensioner genom att lägga vikt vid förmågan att själv formulera mål och vid utvecklingen av kritisk förmåga. I en utveckling av syftena utesluter Hult emellertid just dessa aspekter. Han hävdar att det går att kondensera de sju syftena till fyra för laborationen centrala syften, nämligen:

 Eleven får ett ökat stöd för meningsfullt lärande

 Laborerandet insocialiserar eleverna i den vetenskapliga världen  Laborerandet ger hantverksskicklighet

 Motiverar eleverna

På så sätt har Hult uteslutit punkt 2 och 7 i sin ursprungliga uppställning. Detta gör han då han menar att laborationerna bör ha andra syften än att träna analytisk och kritisk förmåga och förmågan att formulera mål liksom social förmåga eftersom det finns andra undervisningsformer som stödjer utvecklingen av dessa förmågor. Problemet är att han i och med detta i grunden har förändrat laborationens syfte. Genom att utesluta just syftet att träna eleverna att ställa upp egna mål och att analysera olika möjligheter att nå målet, minskar man möjligheterna för eleverna både att förstå vetenskapligt arbete och att skapar sämre förutsättningar för ett meningsfullt lärande.

Social konstruktivism

Konstruktivismen utgår från att individen ensam konstruerar kunskap. Den sociala konstruktivismen, som inspirerats av sociokulturell teori, utgår från att kunskapen konstrueras i ett socialt sammanhang. En lärare som arbetar med denna utgångspunkt understryker vikten av kommunikation och samarbete.

Det finns få studier av hur lärare själva ser på målet med laborationer. I en enkät från 1998 som TIMMS utförde, fick mer än 400 högstadielärare i Sverige ta ställning till vilka mål de tyckte var viktigast för det laborativa arbetet i de naturvetenskapliga ämnena (Olofsson, 1998). Resultatet visade att det mål som tillmäts störst vikt är att motivera eleverna och skapa intresse. Att ge elever praktisk erfarenhet av olika fenomen kom därnäst. Fler lärare ansåg att

det vara mycket viktigare att lära sig ett naturvetenskapligt arbetssätt och praktiska färdigheter än att lära sig ämneskunskaper (a.a.). En intressant fråga är hur lärare ser på laborationen 8 år senare.

2.2.2 Frihetsgrader – öppen eller given (sluten) laboration

I de naturvetenskapliga ämnena har begreppet frihetsgrader etablerats för att definiera elevens grad av delaktighet i laborationer. Joseph J. Schwab konstruerade en modell att grunda klassificeringen av experimentella uppgifters styrningsgrad. En laborationsuppgift delas i denna modell in i problem, genomförande och svar som antingen är av öppen eller given karaktär (Dimenäs m.fl.,1996). Ju fler frihetsgrader, det vill säga ju större elevernas deltagande är, desto mer öppen är laborationen (Tabell 1).

Tabell 1: Schwab’s modell för klassificering av frihetsgrader

Laborationer i gymnasiet har ofta noll eller få frihetsgrader (a.a.). Det betyder att eleven arbetar utifrån en känd frågeställning med ett bestämt arbetssätt mot ett givet svar. Denna typ av laboration kallas ibland för ”styrd laboration” eller ”receptlabb”. Laborationer som dessa, leder oftast inte, enligt Dimenäs med flera, till förståelse från elevens sida. Det visar sig att eleven ofta inte förstår målet med laborationen. Forskarna utgår från att det inte finns något direkt samband mellan yttre aktiva arbetssätt och elevernas inre aktiva förhållningssätt.

Om man ser till läroplanens skrivning, rekommenderas laborationer med flera frihetsgrader. Läroplanen betonar att undervisningen måste bli mer problemorienterad, laborativ och därmed mer elevaktiv på både ett inre och ett yttre plan. Genom att eleverna själva får ställa hypoteser och genomföra undersökningar kan de utveckla en förståelse för sin omgivning (Andersson, 1989 s. 11). Sjøberg kritiserar emellertid laborationer med flera frihetsgrader. Han menar att om Newtons mekanik är så enkel att högstadieelever kan ”dra slutsatser” genom enkla skolförsök, varför måste då världen vänta på ett geni som Isaac Newton innan detta upptäcktes? (Sjøberg, 2000). En annan kritik handlar om svårigheten att formulera problem att undersöka, som är verkliga för eleverna och som de har tidigare erfarenhet av (Fairbrother,

1986). Öppna laborationer kritiseras också på grund av att de anses vara tidskrävande och svåra att bedöma (Roberts & Gott, 2006).

Enligt Roberts och Gott (2006) har laborationer av öppen karaktär emellertid visat sig vara mycket effektiva, när det gäller ämnes- och processförståelse. Trots det genomförs få laborationer på detta sätt (Roberts & Gott, 2006).

2.3 Bedömning

2.3.1 Summativ och formativ bedömning

Bedömning utformas olika beroende på vad som är syftet med bedömningen. Om syftet är att bedöma elevens kunskapsutveckling, kallas bedömningen formativ. Denna bedömningsform eftersträvar att hjälpa eleven att öka kvaliteten på sitt lärande (Freccero, Hjortlund & Pousette, 2006 s.4). Bedömningen sker kontinuerligt och innebär att eleven får kvalitativ feedback på sina prestationer (Korp, 2003). Med kvalitativ feedback menas till exempel kommentarer och inte bara poäng. Om syftet däremot är att bedöma vad eleven kan vid ett visst tillfälle, som vid formella prov, är bedömningen summativ (Lindström & Lindberg, 2005). Denna typ av bedömning är kopplad till någon form av betygssättning eller rangordning av elevernas prestationer (Korp, 2003), vilket inte behöver gälla för formativ bedömning.

Läroplanen för de frivilliga skolformerna, Lpf 94, skriver bland annat följande om bedömning och betyg:

 Läraren skall fortlöpande ge varje elev information om elevens utvecklingsbehov och framgångar i studierna samt utnyttja all tillgänglig information om elevens kunskaper i förhållande till kraven i kursplanen

(SKOLFS, 1994:2 s. 16) samt

 Skolan skall sträva mot att varje elev tar ansvar för sitt lärande och sina studieresultat och kan bedöma sina studieresultat och utvecklingsbehov i förhållande till kraven i kursplanerna (a.a. s.15).

Utöver den summativa bedömning som avspeglas i betygssättningen, förespråkar läroplanen således formativ bedömning som bland annat innehåller att eleven ska ges tillfällen till självbedömning.

Bedömningen ska enligt läroplanen utgå från kursmålen. Vad är det då för slags instrument lärare har för att bedöma huruvida målen uppnåtts? Man kan använda informella observationer, skriftliga prov eller praktiska uppgifter. Vad läraren än bedömer och vilka metoder han/hon än använder, rör bedömningen alltid bara en del av elevens kunskap (Lindström & Lindberg, 2005 s.33). Det är ändå viktigt att vad som bedöms i förhållande till målen samtidigt är representativt för elevens kunskap angående detta mål.

2.3.2 Bedömning med hjälp av matriser

Som jag har visat lyfter läroplanerna fram bland annat reflektion och ”metakognition”. Freccero med flera definierar metakognition på följande sätt:

”Metakognition innebär att en individ har kunskap för sitt eget sätt att tänka och lära och att

individen utifrån dessa insikter kan ta kontroll över sitt eget lärande.” (2006 s. 4).

Metakognition främjas när elever ges möjlighet att bedöma och reflektera över sitt eget lärande. Bedömningsmatriser är verktyg som kan användas för metakognition.

Bedömningsmatriser innebär att läraren ensam eller tillsammans med eleverna konkretiserar kursplanens mål och formulerar kriterier som kan nås med olika kvalitet. Rent konkret skapas matrisen genom att man både beskriver kriterier och de kvaliteter som eleven kan visa på respektive kriterium.

- vad eleven förväntas kunna inom olika ämnesområden, kriterium - olika svårighetsnivåer för dessa ämnesområden, kvalitet

Kriterium Kvalitet Kvalitet Kvalitet

Kriterie A Kriterie B Kriterie C Kriterie D

Tabell 2: Modell för bedömningsmatris

Trots att användningen av bedömningsmatriser (eng. rubrics) beskrivs som en av de mest populära innovationerna i undervisning (Goodrich, 1997; Popham, 1997) finns lite forskning

om hur de ska utformas och om deras effekter. Några få studier om användningen av matriser i samband med elevers självbedömning har rapporterats under de senaste åren (Etkina mfl., 2006). I Harvard projektet “Zero - Rubrics and Self Assessment” framhåller författaren att forskningen om autentisk bedömning och om självregulerat lärande visar på den potential som finns i matriser och självbedömning när det gäller att stödja lärande och färdigheter (Goodrich, 2006). Författaren menar att en bra matris har flera kännetecken som hjälper eleven.

 Den skrivs på ett språk som eleven förstår,

 Den kan peka ut svagheter i elevens arbete och samtidigt ge anvisningar till hur dessa kan förbättras,

 Den kan användas av eleven för att bedöma arbete som är på gång och ge anvisningar om förbättringar.

Thacker och McKillop (2006) skriver att en matris ska innehålla  en fixerad skala

 en lista på kännetecken som beskriver vad eleven ska göra för var och en av punkterna på skalan

Författarna ger också råd för hur man ska designa en matris. Det handlar om att  beskriva hur en riktigt bra prestation ska se ut inom ett viktigt område  beskriva hur en otillfredsställande prestation kan se ut

 beskriva olika nivåer mellan de två ändpunkterna

 pröva att lägga in elevers svar i de olika beskrivningarna  visa med exempel så att eleverna kan förstå

Särskilt i USA finns ett relativt omfattande utbud av matriser som används i skolor. Organisationen York Region Board of Education ger till exempel ut anvisningar och exempel på matriser i olika ämnen som lärare och elever kan använda (http://www.4teachers.org).

I Sverige har några skolor, däribland Internationella Gymnasiet i Stockholm, rapporterat ett omfattande arbete med matriser i naturvetenskapliga ämnen (Wermerling, 2006). Lärarna har valt att genomföra formativa bedömningar som stöd för elevens utveckling (a.a.). De använder sig då av bedömningsmatriser. Utifrån dessa utför eleverna kamrat- och självbedömningar. Skillnader mellan lärarens och elevens syn på kvaliteten i elevens

kunskaper kan genom användandet av bedömningsmatris synliggöras (Hafner & Hafner, 2003). Detta konkretiserande av elevens prestationer gör det enklare för läraren att för eleven tydliggöra svagheter och styrkor (Freccero m.fl., 2006).

Vid Lärarutbildningen i Naturvetenskap, Matematik och Geografi, Malmö högskola, genomför alla studenter sedan tre år tillbaka en självbedömning av den egna professionella kompetensen med hjälp av en bedömningsmatris. Studenterna använder också matrisen, när de jämför sin självbedömning med agerandet hos en erfaren lärare (Jönsson & Baartman, 2006).

Eva Berglund skriver att ”Laborationsrapporter utgör vanligtvis betygsunderlag men mera

sällan elevens experimentella färdighet” (Berglund, 2004 s.3).

Berglund har på Skolverkets begäran arbetat fram en matris för bedömning av laborativt arbete i Fysik A. Berglunds matris omfattar fyra bedömningsaspekter; elevens förmåga att

planera, experimentera, tolka och presentera muntligt och skriftligt. Hon menar att man inte

kan bedöma alla aspekter på en enda laboration, utan att olika typer av laborationer ger underlag för att bedöma olika färdigheter i det laborativa arbetet. För var och en av de fyra bedömningsaspekterna finns kriterier, vilka beskrivs på tre kvalitetsnivåer. Berglund menar att matrisen både möjliggör kollegiala samtal om vilka kriterier och kvaliteter, som är viktiga i det laborativa arbetet, och underlättar en bra kommunikation med eleverna (a.a.).

Att använda matriser som stöd för bedömning är förhållandevis nytt i Sverige. I USA har man längre erfarenhet av matriser för bedömning. Kay Hegler beskriver i en artikel hur en högskola i Nebraska, USA, använder matriser för bedömning av samtliga kurser (Hegler, 2003). Lärarna preciserar gemensamt målen genom att utforma en matris. Denna fungerar som guide till studenternas inriktning av sina studier. Denna form för bedömning underlättade också för lärarna att tydliggöra för studenterna vad de behövde bli bättre på. Matriser fungerar också, menar Hegler, som ett instrument för självbedömning. De matriser, som användes i Nebraska, har fem kvalitetsnivåer. Heglers forskning visar både att bedömning med matriser innebär ett omfattande arbete, men också att det är effektivt och att det gör bedömningen mer likvärdig.

Andra forskare har kommit till samma resultat. Hafner och Hafners studie är ett exempel. I en treårig studie jämförde forskarna 57 studenters självbedömning med lärarnas bedömning av

studenternas prestationer. Det visade sig, att studenternas och lärarnas bedömning stämde väl, även om studenternas värdering var en aning högre än lärarnas (Hafner & Hafner, 2004). Baartmans och Jönssons studie (2006) gav liknande resultat.

2.3.3 Bedömning av laborativt arbete

En vanlig metod för bedömning av laborativt arbete är att bedöma en skriftlig rapport som eleven skriver efter laborationstillfället. Denna skrivs efter en mall, som vanligtvis brukar innehålla inledning, material, metod, resultat och diskussion (Berglund, 2004). Det tycks vara ovanligt att bedöma elevers experimentella förmåga direkt. Många lärare tycker att det är svårt och ohanterligt att bedöma elevers laborativa färdigheter under lektionstid (Roberts & Gott, 2006). Berglund menar att man behöver bedöma på flera olika sätt (2004).

”Presentation i form av en skriftlig laborationsrapport tränar förmågan att strukturera

resultat, redovisa fysikaliska resonemang och formulera egna slutsatser. En muntlig presentation ger därutöver övning i att illustrera tydligt, använda ett korrekt uttryckssätt och besvara frågor.” (a.a. s.3)

Roberts och Gott (2006) menar också, att bedömningen av elevens laborativa förmåga alltför mycket baseras på laborationsrapporten. De föreslår, att läraren ska utforma prov med frågor som prövar både att eleven förstår och kan använda sig av kunskapen för att lösa ett problem. Problemlösning kräver, enligt Roberts och Gott, en syntes av förståelse av ämnesinnehåll och processen från eleven. De talar om ”the thinking behind doing”, vilket betyder att bakom undersökningsprocessen ligger en kunskap om utförandet precis som det ligger en kunskap bakom förståelse av teori. Bedömning av syntesen mellan ämnes- och processförståelse kan kanske leda till en mer tillförlitlig bedömning av elevens förståelse gällande det laborativa arbetet. Forskarna utformade en skrivning, som innehöll problem som både krävde ämnes- och processförståelse att lösa och menade att denna var mer tillförlitlig att använda som underlag för elevers laborativa kunskap än laborationsrapporter (a.a.).

Man kan konstatera, att forskningen kring hur man kan använda bedömningsmatriser för att bedöma själva laborationsrapporten är mycket vanligare än forskning, som beskriver hur man bedömer själva laborationen. I Sverige har Skolverket sålunda nyligen låtit Åsa Julin-Tegelman utarbeta en bedömningsmatris för laborationsrapporter i Biologi och Kemi på

gymnasiet (Tegelman, 2004). Julin- Tegelman menar, att om flera lärare på samma skola använder matrisen ökar förutsättningarna för att eleverna ska få likvärdiga och rättvisa betyg. Hon framhåller också att elevernas ska bedömas på andra delar av det laborativa arbetet, men hon ger ingen hjälp med detta. Inte heller har hon utarbetat någon matris för hur elevernas arbete under laborationen ska bedömas. Jag har letat i olika databaser och bara funnit ett fåtal sådana forskningsstudier. Bristen på forskning om själva det laborativa arbetet speglar troligen att det är rapporten som är det vanligaste sättet att bedöma elevers laborativa färdigheter. Ytterligare forskning på bedömning av laborationsrapporten utifrån en matris gjorde utav Yvonne K. Mullen (2004). Hon beskriver hur en bedömningsmatris, som speglar det naturvetenskapliga arbetssättet fungerade som stöd för lärarens, kamratens och elevens egen bedömning av laborationsrapporten. Studien omfattade tre klasser, innehållande totalt 131 studenter. I en av dessa klasser användes inte bedömningsmatrisen. Det visade sig att de två klasser som använde sig av matrisen fick 17 % bättre poäng på sina rapporter än i klassen som inte använde sig av matrisen (Mullen, 2004)

Begrepp och teorier utvecklas enligt Sjøberg, i ett komplicerat samspel mellan teoretisk spekulation och empirisk prövning. Han menar precis som Roberts & Gott ovan, att den mentala processen i detta samspel kan äga rum och leda till en högre grad av förståelse (Sjøberg, 2000).

2.4 Slutsatser av tidigare forskning

Min genomgång av tidigare forskning visar bland annat

- att läroplanerna lägger vikt vid det självständiga experimenterandet som del av målen för de naturvetenskapliga ämnena,

- högstadielärare ansåg att laborationens viktigaste uppgift var att motivera eleverna och att ge dem praktisk erfarenhet och praktiska färdigheter,

- att laborationer av öppen karaktär är effektiva, när det gäller att utveckla elevers ämnesförståelse och processfärdigheter,

- att laborationer i gymnasiet istället för att vara öppna ofta har noll eller få frihetsgrader, vilket betyder att eleven arbetar utifrån en känd frågeställning med ett bestämt arbetssätt mot ett givet svar,

- att vid sidan av den summativa bedömningen för betygssättningen, kräver läroplanen formativ bedömning inklusive självbedömning,

- att lärare tycker att det är svårt att bedöma elevers laborativa färdigheter under lektionstid och väljer därför istället att enbart bedöma via en laborationsrapport,

- att bedömningsmatriser kan fungera som precisering av målen för ett naturvetenskapligt arbetssätt, vilket gynnar både kommunikationen mellan lärare och elever och elevers kunskapsutveckling. Forskningen antyder också att matrisen kan vara ett stöd för elevernas självbedömning,

3. Syfte

Jag har formulerat mina syften med utgångspunkt i mina egna erfarenheter och i de slutsatser som jag dragit från tidigare forskning.

Huvudsyftet med detta arbete är att ta reda på hur lärare på gymnasiet ser på laborationen som möjlighet för eleverna att nå målen i de naturvetenskapliga ämnena och vidare hur de ser på bedömningen av eleverna i samband med laborationer. Det betyder att jag vill ta reda på vad laborationer har för syfte enligt lärare, vad som bedöms samt hur bedömningen går till och hur den dokumenteras.

Mitt andra syfte är elevernas syn på laborationer. Jag vill försöka få veta hur eleverna ser på syftet med laborationer och hur de bedöms.

Mitt tredje syfte handlar om ett intresse för att pröva möjligheterna att som lärare under själva laborationen genomföra en individuell bedömning med hjälp av bedömningsmatris.

Mitt fjärde syfte gäller elevernas förmåga att använda en bedömningsmatris för att själva bedöma sin förmåga i samband med laborativt arbete.

3.1 Frågeställningar

Syftet har preciserats i följande forskningsfrågor:

1. Vad är syftet med laborationen enligt lärare i de naturvetenskapliga ämnena på gymnasiet?

2. På vilket/vilka underlag sker bedömning av elevens prestationer i det laborativa arbetet? 3. Hur går bedömningen till och hur dokumenteras den?

4. Hur uppfattar elever vad som bedöms och hur bedömningen görs?

5. Är det möjligt att som lärare skaffa underlag för individuella bedömningar under laborationstid med hjälp av en matris?

6. Kan eleverna använda en bedömningsmatris för att själva bedöma sin förmåga i samband med laborativt arbete?

4. Forskningsansats och undersökningsmetoder

För att få svar på mina forskningsfrågor skulle jag kunna välja olika forskningsansatser. Jag skulle till exempel kunna göra en kartläggning av hur lärare och elever ser på bedömning av laborationer. Med en sådan ansats skulle jag låta enkäter besvaras av många systematiskt valda lärare och elever. Enkäter till många personer ger översiktlig kunskap om attityder och är en lämplig metod, när man vill få veta hur attityder (annat) fördelar sig. Man vet då redan mycket om själva fenomenet. Eftersom hur laborationer bedöms verkar vara lite studerat, valde jag en mer explorativ och experimentell ansats. Jag bestämde mig för att vända mig till några få lärare och undersöka deras syn på laborationer och bedömningen av sådana. Det är ju inte självklart att elever förstår vad läraren bedömer eller vilka mål läraren har. Därför valde jag också fråga de elever, som lärarna undervisade, om deras syn på bedömningen. Jag har förstått att matriser kan vara ett mycket bra hjälpmedel vid bedömning av laborativt arbete. Min egen erfarenhet, liksom de forskningsstudier jag hittat, pekar på att det är ovanligt att lärare använder matriser när de bedömer laborationer. Jag valde därför också att pröva att själv bedöma eleverna när de laborerade med hjälp av en matris, som jag utvecklade.

4.1 Datainsamlingsmetoder

För att få svar på mina frågor har jag alltså använt följande olika datainsamlingsmetoder.

4.1.1 Kvalitativ intervju

För att ta reda på hur lärare såg på syftet med laborationer samt bedömningen av dessa valde jag att göra kvalitativa intervjuer med lärare. Syftet med den kvalitativa intervjun är ju att få så uttömmande svar som möjligt. Därför valde jag att innan intervjun avslöja frågeområdena, så att lärarna skulle kunna tänka igenom frågor innan vi träffades. Intervjuerna utfördes sedan med relativt låg grad av strukturering, det vill säga utifrån dessa områden formulerade jag frågor under intervjun. Genom att göra på detta sätt blev det naturligt att ställa följdfrågor för att förstå vad lärarna menade (Johansson & Svedner, 2004)

4.1.2 Enkät

För att ta reda på hur elever uppfattar syftet med och bedömningen av laborationer, valde jag att ge eleverna en enkät. Frågorna var öppna, det vill säga de hade inte några svarsalternativ. Detta innebär visserligen att materialet blir svårare att bearbeta, men öppna frågor styr samtidigt den som svarar mindre än vad enkäter med givna alternativ gör (a.a.). Därför

hoppades jag få mer personliga och spontana svar från eleverna. Ett alternativ hade varit att intervjua eleverna enskilt eller i grupp, men jag bedömde att tiden inte räckte till detta.

4.1.3 Experiment: Bedömning med matris

För att kunna få erfarenhet av hur och om det går att bedöma elevers laborativa arbete under själva laborationen med stöd av en bedömningsmatris, observerade jag eleverna under laborationstid. Mitt syfte var att se om jag kunde bedöma enskilda elever beträffande matrisens kriterier. För att kunna göra bedömning av detta måste jag utveckla en matris. Denna utgick från ett av målen i kursplanen. I matrisen har jag konkretiserat målet genom kriterier som beskriver vad eleven ska kunna göra inom olika områden. Jag ville utforma matrisen så att den skulle kunna användas flera gånger så att man skulle kunna se en enskild elevs utveckling från en laboration till en annan. Därför gjorde jag inga gränser mellan betygsnivåerna. Det betyder att man skulle kunna observera handlingar och uttalanden som eleven gör, som pekar mot ett högre betyg, trots att eleven inte helt uppfyller kriterierna för den betygsnivån.

I utformandet av matrisen fick jag fundera över vilka mål jag skulle kunna observera under en laboration samt hur kriterierna för dessa skulle se ut. Jag valde att beskriva vad eleven skulle kunna utifrån ett kursmål i Naturkunskap B.

 Eleven skall kunna planera, utföra och tolka enkla experiment och undersökningar samt

kunna rapportera muntligt och skriftligt.

Ur detta gjorde jag följande tolkning: (Jag uteslöt skriftlig rapportering).

Elevens utförande = deltagande och självständighet Tolkning av experiment = tolkning av iakttagelser Elevens muntliga rapportering = muntlig beskrivning

På grund av mitt intresse för elevernas syn på bedömning lät jag också eleverna använda matrisen för självbedömning.

4.2 Urval och bortfall

Laborationer förekommer både i grundskolan och i gymnasieskolan. Jag valde att studera gymnasieskolan, då det är här jag har störst erfarenhet ifrån av min praktik. Valet av skolor kan beskrivas som så kallat ”läglighetsurval”, vilket betyder att jag valde fyra lärare vid två gymnasieskolor i södra Sverige, som accepterade att delta i studien. Urvalet av lärare påverkades av kravet att lärarna skulle undervisa i laborativa ämnen och att de hade planerat ett laborationstillfälle under den tid min studie skulle genomföras. Två kvinnor och två män valdes. Samtliga undervisar i laborativa ämnen: naturkunskap, biologi och kemi.

I linje med examensarbetets syfte och frågor valde jag att också låta elever som undervisades av de fyra lärare ingå i studien. I undersökningen ingår alltså de elever, som deltog i de laborationer, som jag studerade. Tre av de fyra lärarna undervisade eleverna i halvklass under laborationerna. Tabell 3 visar antalet elever och deras studieinriktning

Antal elever Bortfall Studieinriktning________________________

L1 20 NV - program, Inriktning: Musik

L2 11 Samhällsprogram, Inriktning: Idrott och hälsa L3 8 4 Samhällsprogram

L4 9 4 NV – program_________________________

Tabell 3: Antalet elever och deras studieinriktning

4.2.1 Bortfall

Totalt deltog 47 av 55 elever. Fyra elever i klass 3 behövde gå tidigare ifrån lektionen, vilket gjorde att de inte deltog i undersökningen. Tre elever i klass 4 ville inte delta i undersökningen av personliga skäl. En elev i samma klass hade missat att svara på en enkätfråga, varför jag uteslöt denna elev helt från undersökningen. På grund av undersökningens explorativa karaktär och variationen i informanter bedömer jag att bortfallet inte påverkar undersökningen på något betydelsefullt sätt.

4.2.2 Val av laborationstillfällen

Jag kunde inte välja laborationstillfällen utan fick observera de laborationer som genomfördes under den tid som mitt examensarbete pågick. Jag fick möjlighet att observera och bedöma

elevernas arbete på en laboration i respektive klass. Jag har således totalt observerat fyra laborationer. Två naturkunskaps- laborationer som handlade om matspjälkning, en kemilaboration gällande kristallvattenhalten i Natriumacetat och slutligen en naturkunskapslaboration angående oljeutsläppsproblematik. Laborationerna omfattade vardera 75 minuter. Laborationerna beskrivs närmare på sidorna 27- 28.

4.3 Presentation av data

Jag har alltså samlat in följande data:

 Data från intervjuer med fyra lärare - Bilaga 1 Under intervjuerna diskuterades frågor rörande…

… lärarnas uppfattning om vad laborationer i naturvetenskapliga ämnen syftar till, … vad lärarna bedömde när det gäller det laborativa arbetet i naturvetenskapliga ämnen, … hur lärarna genomför bedömningen av laborativt arbete.

 Elevenkät besvarad av 47 elever - Bilaga 2

Jag ställt frågor till eleverna om deras syn på laborationens syfte och vad de tror läraren bedömer av det laborativa arbetet i skolan. Jag har också ställt en fråga om hur eleverna upplevde att bedöma sig själva.

Fråga 1. Varför tror du man har laborationer i naturvetenskapliga ämnen som kemi, fysik och

biologi?

Fråga 2. Vad tror du läraren bedömer av en laboration som denna du precis gjort? Fråga 3. Var det svårt/ lätt att bedöma sig själv? Motivera varför.

 Bedömningsmatris med protokoll för bedömning samt elevernas självbedömning- Bilaga 3 Protokollet avser bedömning av elevernas laborativa arbete i fyra klasser utifrån matrisen. Med hjälp av bedömningsmatrisen bedömde eleverna sitt eget arbete på laborationen. Eleverna använde samma protokoll som jag. Eleverna svarade också på frågan om hur lätt/svårt det var att bedöma sig själv med hjälp av denna.

4.4 Procedur

4.4.1 Lärare

För att jag skulle kunna ta reda på hur lärarna uppfattar syfte med och bedömningen av laborationer bestämde jag mig för att intervjua fyra lärare i laborativa ämnen. Lärarna som kontaktades för intervju fick på förhand veta, över e- mail eller telefon, att intervjun skulle komma att handla om hur de såg på bedömningen av det laborativa arbetet i skolan, samt att jag ville använda några av deras elever för observation (prova hur matrisen fungerar för att skaffa underlag för bedömning under laborationstid), självbedömning (prova hur matrisen fungerar för självbedömning) och enkät (ta reda på elevers uppfattningar). Jag bokade tid med lärarna för intervju samt för att bestämma när jag kunde delta på deras laborationer. Intervjuerna genomfördes på respektive lärares arbetsplats i en avskild och lugn miljö. Jag ville spela in samtalet för att kunna genomföra en mer korrekt analys av lärarens svar. Detta godkändes av tre utav fyra lärare. Av integritetsskäl ville inte lärare 2 bli inspelad. Under intervjun med denna tog jag istället anteckningar.

4.4.2 Elever

När jag kom till klassen började jag med att presentera mig och min undersökning. Jag förklarade att jag skulle gå runt och observera eleverna när de laborerade, och att de därefter skulle få prova på att bedöma sig själva efter ett antal kriterier som har med laborationen att göra samt svara på en kort enkät. Efter denna introduktion talade jag om att det var valbart att delta i undersökningen. Alla elever som valde att delta, fick alltså delta i samtliga tre moment: observation, självbedömning och svara på enkät.

4.4.3 Bedömning av laborativt arbete med hjälp av matris

Eleverna laborerade i grupper om 2-3 elever. Under tiden som eleverna laborerade, observerade jag dem individuellt och dokumenterade samtidigt kvaliteten i det de gjorde i mitt protokoll (Bilaga 3). För att kunna genomföra detta och samtidigt erbjuda anonymitet åt eleverna, gav jag varje elev ett nummer. Jag hade förberett mig genom att lära mig matrisens kriterier utantill, så att jag lättare skulle kunna bedöma hur det som en enskild elev gjorde, stämde med respektive krav i bedömningsmatrisen. Jag gick runt till elevgrupperna och iakttog och lyssnade på deras diskussioner inom gruppen. I de fallen jag inte uppfattat vad en

viss elev sagt eller om denna inte uttalat något hörbart, bad jag eleven förklara för mig vad de sysslade med.

4.4.4 Självbedömning med hjälp av matris

Då laborationen var klar, lade jag upp bedömningsmatrisen på en overhead och förklarade för eleverna hur man skulle avläsa den och hur man kunde använda den för självbedömning. Eleverna fick även veta att de kunde fråga mig om det var något oklart med kriterierna. Eleverna satte därefter igång med sin självbedömning. Det protokoll de fyllde i var ett likadant som jag använt för observationen. Därefter svarade de på enkäten som jag häftat ihop med deras självbedömningsprotokoll. Svaret numrerades av eleven med det nummer jag gett dem för observationen. På så vis möjliggjordes att jag kunde jämföra mina observationer med elevernas självbedömning. Det tog eleverna 15 till 20 minuter att bedöma sig själv och fylla i enkäten.

4.5 Laborationerna

Laboration 1: Kemi med 1 frihetsgrad

Jag besökte Lärare 1 (L1), då han skulle ha laboration i Kemi. Vid detta tillfälle skulle läraren pröva en laboration han fått från provbanken i Kemi. Målet med denna laboration är enligt L1 att eleven ska förstå begrepp och öva sig i att hantera kemikalier, hantera våg och beräkna mol. Eleverna skulle beräkna antalet kristallvatten i den formen av Natriumacetat som användes genom molberäkning. Inför laborationen fick eleverna i varje laborationsgrupp komma överens om vilket av två så kallade ”brev” de skulle välja. Det ena brevet gav handledning för hur de skulle utföra laborationen. Valde man detta brev kunde man maximalt få Godkänt. Det andra brevet gav eleverna möjlighet att själv föreslå en lämplig metod att utföra laborationen på, och eleven kunde här få samtliga betyg. Eleven fick således välja mellan att utföra en laboration med givet eller öppet genomförande. Problemet och svaret är dock givet i båda fallen. Alternativet finns inte i Schwab’s tabell (Tabell 1), men kan tecknas på följande vis:

Problem Genomförande Svar

Givet öppet givet

Laboration 2 och 3: Naturvetenskap med 0 frihetsgrader

Då jag besökte Lärare 2 (L2), skulle hon ha en laboration om hur matspjälkning går till. Hennes mål med denna var att illustrera för eleverna hur enzymer verkar under olika betingelser. Eleverna skulle i grupp om två genom att följa en handledning bereda lösningar som representerade salivutsöndring och magsaften och dra slutsatser om vad som påverkade enzymernas verkan i olika fall. Lärare 3 (L3), hade samma laboration som L2. I denna laboration är problemet, genomförandet och svaret givet, därför har den noll frihetsgrader.

Laboration 4: Naturvetenskap med 2 frihetsgrader

Lärare 4 (L4), hade en problembaserad laboration, där eleverna i grupp om 2-3 stycken, skulle skriva ett åtgärdsprogram för hur man kan oskadliggöra oljan efter ett fiktivt utsläpp i Öresund. Läraren bidrog med mer material än för de ”korrekta” lösningarna och även för deras hypoteser. Eleverna hade även tillgång till Internet för idéer. Området var inget de tidigare studerat, vilket innebar att eleverna laborerade helt utifrån deras egna erfarenheter. Laborationen kan anses ha 2 frihetsgrader då problemet är givet, men genomförandet och slutsatserna är öppna.

4.6 Dataanalys

De tre intervjuer som bandats transkriberades till skrift. Anteckningarna från intervjun som genomfördes utan bandspelare gjordes direkt efter intervjun om till löpande text.

Texten från intervjuerna och elevernas svar från enkäterna kategoriserades. Vid kategoriseringen letade jag efter mönster och meningsbärande element i texterna från intervjuerna och svaren från enkäterna (Patel & Tebelius,1987)

”Genom tolkning av människors uttalanden om sig själva och sina göromål erhålls en inblick

i och förståelse för olika livsförhållanden och mänskliga upplevelser.” (a.a. s.122)

4.7 Tillförlitlighet och validitet

Syftet med studien är att ge mer kunskap om ett viktigt fenomen, bedömning av laborativt arbete, som inte verkar ha studerats i så stor omfattning. Med detta syfte är det viktigt att genom studien få fram så många olika synsätt och erfarenheter som möjligt. Det kan jag nå genom att studera flera lärare vid två olika skolor och deras elever. Studiens validitet handlar om att det som studeras är relevant och viktigt, och att man ”mäter” det man faktiskt tänker

mäta. Det är inget tvivel om att jag studerar ett viktigt område. När det gäller vad lärare och elever svarar, har jag försökt undvika att servera färdiga svar och att därigenom styra lärare och elever. Genom att förbereda lärarna på vad frågorna gäller har jag gett dem möjligheter att komma med genomtänkta svar, vilka då kan betraktas både som mer tillförlitliga och valida. Det skulle förstås kunna betyda att lärarna ger tillrättalagda svar, eftersom de inte är spontana, men jag bedömer att den positiva effekten av möjligheten att tänka igenom svaret överväger.

När det gällde bedömningsexperimentet med matris var jag intresserad av att ta reda på hur eleverna upplevde min närvaro. Av elevernas svar på en fråga om hur de upplevde att bli observerade drog jag slutsatsen att de flesta agerade i stort sett opåverkade av min närvaro, vilket ökar studiens tillförlitlighet. Två tredjedelar av eleverna (64 %) angav att de var helt oberörda av att jag gjorde observationer och dokumentationer undertiden de laborerade. Av de övriga menade en mindre del (16 %) att de blev berörda på det sättet att de började tänka på vad de gjorde och sa. Resterande (20 %) påverkades i någon mån av min närvaro.

Gällande tillförlitligheten i bedömningen med hjälp av matrisen, finns det viss osäkerhet. Användningen av flera olika metoder för att studera samma fenomen brukar framhållas som ett sätt att öka tillförlitligheten i en studie, så kallad ”triangulering”. Jag har använt mig av denna metod att öka undersökningens tillförlitlighet.

4.8 Etiska överväganden

För att kunna erbjuda den utlovade anonymiteten till lärarna i undersökningen, väljer jag att inte ge en närmare presentation av skolan de arbetar på eller vilka samtliga ämnen de undervisar i.

För eleverna var det möjligt att välja att inte delta i undersökningen. Varje elev som ville delta erhöll ett nummer som jag av anonymitetsskäl använde vid observationen av dem under laborationerna, vilket de inte hade något att invända mot.

5. Resultat

5.1 Laborationens syfte

5.1.1 Lärarnas syn på laborationer

Jag karakteriserar i det följande var och en av de fyra lärarnas olika förhållningssätt baserat på intervjuerna.

Lärare 1 – man

Laborationens syfte: Befästa kunskaper, öva sig att hantera material och utföra beräkningar.

Läraren framhåller särskilt två aspekter på vad laborationer kan bidra med (1) Motivation. Laborationer kan göra ämnesinnehållet spännande. (2) Med hjälp av laborationer illustreras teorin/begreppen. Genom detta befästs kunskapen. ”Det handlar om att befästa saker, som

man delger eleverna på lektionerna. Så att har man gått igenom nåt moment så illustrerar man det, dels med demonstrationslabbar som man har på lektionerna och dels genom att eleverna får utföra nåt eget.”

Syftet med den laboration jag observerade är enligt lärare 1 att eleverna ska lära sig begrepp, öva sig i att hantera material och utföra beräkningar.

Lärare 2 – kvinna

Laborationens syfte: Exemplifiera begrepp, styrd laboration men positiv till öppna laborationer

Laborationens syfte är enligt läraren (1) att exemplifiera teoretiska begrepp för att nå en djupare förståelse. Eleverna gör laborationen enligt föreskrifterna. Efteråt reflekterar de över vad de gjort och vad laborationen betyder i förhållande till begrepp och teori. Vissa delar av teorin tas upp, men allt går inte att labba med. Man hinner inte heller. (2) Laborationen gör ämnet roligare och intressantare. (3) Eleverna lär sig att handskas med utrustning, olika tekniker mm. (4) Laborationen har en social betydelse för eleverna.

Syftet för den laboration jag observerade var enligt lärare 2 hur enzymer verkar under olika betingelser.

Lärare 3 – man

Laborationen syfte: att visualisera fenomen och att visa elevernas laborativa färdigheter Ett viktigt syfte med laborationen är (1) att visa hur fenomen fungerar, att visa tillämpningen av dessa. ”…att visualisera saker, men det kan ibland vara svårt ex i magsäcken.”. Ett annat syfte (2) är att visa ”…elevernas laborativa förmåga”. ”Syftet är ju att de ska bli bättre på att

labba. De ska ju inte vara bra redan från början. Man ska ju se att de mot slutet blir bättre praktiskt.”.

Syftet med den laboration som jag observerade var enligt lärare 3 hur enzymer verkar under olika betingelser.

Lärare 4 – kvinna

Laborationens syfte: Problembaserade och öppna laborationer ger engagemang

Läraren förespråkar öppna laborationer, som hon kallar problembaserade. ”Det ger lite mer

nerv åt vad man håller på med, lite mer engagemang, att man bryr sig om avsnittet som sådant. Problematiken. Man blir intresserad, engagerad och minns. Rent allmänt kan Naturkunskap och Biologi bli lite mer nära än vad Kemi blir, alltså, nära människan. Fast Kemi kan göras problembaserat också och lite mer spännande.”

Men lärare 4 konstaterar att allt innehåll inte kan hanteras i problembaserade laborationer. ”Vissa labbar illustrerar ju teorin man håller på med, så att man förstår teorin bättre. Så det

är olika läge kan man ju säga. Ibland det ena (öppna) ibland det andra (stängda)… beroende på vilket ämne det är.”

Lärare 4 uttrycker en genomtänkt strategi där hon växlar mellan styrda labbar ”…där man ska illustrera vad vi har gjort” och öppna laborationer ”…unna dem att ha lite roligt också. Öppna laborationer tar längre tid.”

Syftet med den laborationen jag observerade var enligt lärare 4 att eleverna skulle bli medvetna om problematiken med oljeutsläpp.

5.1.2 Laborationens syfte - enligt lärarna

Ur lärarnas uttalanden har jag fått fram följande kategorier:

Laborationen syftar till att… 1… illustrera och tillämpa teorin 2.... ge motivation

3... utveckla förståelse

4... ge praktiska laborativa färdigheter 5... ha social betydelse

Ovanstående kategorier avspeglar de olika syften med laborationen som kom fram i intervjuerna med de fyra lärarna. De speglar inte någon rangordning. Tabell 4 visar hur var och en av de fyra lärarna fördelar sig på de fem kategorierna.

Tabell 4: Kategorisering av lärarna på frågan om laborationens syfte

Om man jämför med de syften som Hult respektive Sjøberg för fram som mål för laborationer, kan man konstatera att kategorierna överensstämmer nästan helt med Hults så kallade ”kondenserade kategorier” (Hult, 2000 s. 48; Sjøberg, 2000 s. 392). Om man emellertid ser till de ursprungliga sju syften som Hult för fram, saknas i lärarnas svar syftet ”Laborationen utvecklar en analytisk och kritisk förmåga och förmågan att formulera mål” (nr 2) och syftet ”Laborationen hjälper studenterna till ett meningsfullt lärande” (nr 3). Det finns också andra skillnader.

Det andra syftet handlar liksom Hults sjunde syfte om motivation, men lärarna i min studie betonar mer allmän motivation och inte som Hult motivation för tekniskt – naturvetenskapliga studier. Också för den femte kategorin finns likheter med Hults syfte, nr 7. Skillnaden är att Hult utöver social kompetens också framhåller kommunikativ förmåga.

Illustrera och tillämpa teorin Ge motivation Utveckla förståelse Ge praktiska laborativa färdigheter Ha social betydelse Lärare 1 X X X X X Lärare 2 X X X X X Lärare 3 X X Lärare 4 X X X

Om man jämför med Sjøbergs sju syften ser man ännu större likheter. Sjøbergs första syfte handlar om att härleda lagar och samband genom att eleverna får göra väl tillrättalagda försök som leder eleven fram mot en given slutsats. Jag har kallat min första kategori ”Att illustrera och tillämpa teorin”. I denna kategori finns inte det andra ledet i Sjøbergs syfte på grund av lärarnas svar, men det innehåller delar av Sjøbergs andra syfte, ”Att bekräfta lagar och teorier för att visa hur fruktbart ett teoretiskt samband är” och också det fjärde av hans syften, dvs. ”Att använda teorin så att eleven genom egen erfarenhet ges möjlighet att uppleva att teorin kan tillämpas”. Min kategori 4 överensstämmer med Sjøbergs kategori 5 och min kategori 5 påminner om hans sjätte kategori. Sjøbergs kategori ”Att utveckla färdigheter i att samarbeta och kommunicera”, saknas i mitt material. När det gäller kategorin ”Att laborationen ska ge förståelse”, som finns i mitt material, så har varken Hult eller Sjøberg angett detta som ett syfte. Sjøberg diskuterar att vad elever lär sig är beroende på vad man har för mål för laborationen (Sjøberg, 2000).

5.1.3 Laborationens syfte - enligt eleverna

Eleverna har svarat på frågan Varför tror du att man har laborationer i naturvetenskapliga

ämnen som kemi, fysik och biologi? Jag har kategoriserat elevernas svar i samma kategorier

som lärarnas svar. Tabell 5 visar fördelningen av svar från elever från de fyra klasserna på de fem kategorierna. Eleverna gav precis som lärarna flera syften, därför finns det fler svar från eleverna än det totala elevantalet. Totalt fann jag att de 47 eleverna hade angett 59 syften med laborationer. Antal elever i resp. klass Illustrera och tillämpa teori Ge

motivation _förståelse Utveckla

Ge praktiska laborativa färdigheter Ha social betydelse Antal svar/ klass Klass 1 (20 ) _{11 (41 %) - 11 (41 %) 5 (18 %) - 27 st.} Klass 2 (11) _{4 (36 %) 1 (9 %) 5 (46 %) 1 (9 %) - 11 st.} Klass 3 (8) _{1 (12 %) - 7 (88 %) - - 8 st.} Klass 4 (9) _{5 (38 %) 3 (23 %) 3 (23 %) 1 (8 %) 1 (8 %) 13 st.} Antal svar /kategori 21 (35 %) 4 (7 %) 26 (44 %) 7 (12 %) 1 (2 %) Totalt antal svar: 59 Tabell 5: Elevernas svar på frågan om laborationens syfte fördelade på fem kategorier

Knappt hälften av elevernas svar (26 av 59 svar) handlar om att laborationen ska syfta till någon form av förståelse. En tredjedel av svaren (21) anger att laborationens syfte är att illustrera och tillämpa teori. Tillsammans omfattar dessa två syften närmare 80% av elevernas svar. Ett litet antal svar talar om att utveckla praktiska färdigheter som mål för laborationer. Och några få svar handlar om motivation och social betydelse.

Det finns vissa skillnader i svaren mellan de olika klasserna. Omkring en tredjedel av eleverna i klasserna 1,2 och 4 nämnde syftet att illustrera och praktisera teori. Det betyder att en klart större del av eleverna i dessa klasser nämnde detta syfte jämfört med eleverna i klass 3. Att illustrera och tillämpa teori som ett syfte för laborationer, nämndes bara av 1 elev i klass 3. Istället framhöll eleverna i denna klass syftet att utveckla förståelse. Att laborationens syfte skulle vara att engagera och intressera elever, nämndes av ett fåtal elever i klasserna 2 och 4 och socialbetydelse som syfte nämndes av en enda elev i klass 4. Mer uppseendeväckande med tanke på lärarnas svar är, att syftet att ge praktiska färdigheter bara nämndes av 7 av de 47 eleverna.

5.1.4 Jämförelse mellan lärarnas och elevernas uppfattningar om laborationers syfte

Vi ser redan nu att det finns både likheter och skillnader mellan lärarnas och deras elevers syn på vad laborationer har för syfte i naturvetenskapliga ämnen. Många elever i alla fyra klasserna menar att syftet med laborationer är ökad förståelse. Eleverna skriver t.ex. ”För att

förstå saker bättre”, ”Man förstår lättare hur saker fungerar” och ”För att man ska förstå hur allt fungerar och inte bara läsa in det teoretiskt”. Elevernas svar verkar stämma med lärarnas

prioriteringar. Lärare 1 menar till exempel att laborationerna syftar till att ”befästa saker som

man delger eleverna på lektionerna”. Han menar att eleven genom att i laborationen

praktisera teorin får kunskapen befäst. Lärare 1 framhäver vidare betydelsen av att lära sig de praktiska färdigheterna, vilket bara en fjärdedel av hans elever för fram. Läraren hävdar vidare, att laborationerna också syftar till att ge motivation och att laborationen har en social betydelse. Hans elever delar inte den uppfattningen. Lärare 2 framhåller liksom lärare 1 att ”Laborationens syfte är att exemplifiera teoretiska begrepp för djupare förståelse.” En tredjedel av hennes elever framhåller också detta syfte. Läraren är i praktiken också noga med att se till att alla elever förstått vad laborationen handlar om innan de lämnar salen. Av elevernas svar kan man se att eleverna har uppmärksammat detta. Lärare 3 menar liksom de två andra lärarna att laborationen syftar till att illustrera teorin. Men han uttalar sig inte om

någon djupare förståelse, utan lägger istället stor vikt vid att eleverna får en praktisk färdighet att laborera. Han säger: ”Man ska ju se att de mot slutet blir bättre praktiskt.” Ingen av hans elever anser dock att laborationen syftar till sådana färdigheter. Alla utom en elev anser istället att laborationen syftar till att förstå teori. Lärare 4 menar att det finns två syften för laborationer. Ett är att motivera och intressera elever att lösa problem, och det andra syftet är att illustrera teori. För att nå dessa syften växlar hon mellan laborationer med noll och laborationer med flera frihetsgrader och menar att eleverna under laborationer med fler frihetsgrader blir ”intresserade, engagerade och minns”, när de får tillfälle att göra egna undersökningar och själva ställa upp hypoteser. Svaren från hennes elever fördelas ganska jämnt mellan tre syften: att illustrera och tillämpa teori, att ge motivation och att ge förståelse.

Skillnaderna mellan elevernas och deras lärares syn på syftet med laborationer talar för att det kan finnas anledning att tillsammans med eleverna diskutera syftet med laborationer.

5.2 Vad bedöms?

5.2.1 Lärarnas syn på bedömningen av laborationer

Lärarnas svar på vad de bedömer av en laboration kan sammanfattas i följande kategorier:

1. Elevens agerande på laborationen bedöms. 2. Laborationsrapporten bedöms.

3. Elevens muntliga svar och redogörelser bedöms. 4. Elevens svar på skrivningsfrågor bedöms.

Tabell 6 visar hur svaren från de fyra lärarna fördelar sig på kategorierna.

Tabell 6: Lärarnas svar fördelade på fyra bedömningskategorier

Bedömningskategori Lärare 1 Lärare 2 Lärare 3 Lärare 4

Agerande X X X

Laborationsrapporter X X X X

Muntlig framställning X (X)