• No results found

Naturvetenskap och yngre barn : om att forskningsanknyta utbildning för förskollärare och grundlärare

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Naturvetenskap och yngre barn : om att forskningsanknyta utbildning för förskollärare och grundlärare"

Copied!
120
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

rapporter om utbildning

Rapporter om utbildning 2/2012 ISSN 1101-7643

V

ad innebär egentligen att lärarutbildning vilar på vetenskaplig grund?

Handlar det om att läraren ska förmedla forskningsresultat eller att studenter ska utveckla forskarkompetenser genom systematiska undersök-ningar och examensarbete? Eller rör det sig om att studenter läser forsk-ningsartiklar och teoretisk litteratur?

Än mer komplext blir det när det gäller naturvetenskap för förskola och grundskolans tidigare år. Dessa lärarutbildningar vilar på många olika vetenskapliga grunder, såsom naturvetenskapliga forskningsre-sultat, natur vetenskapens forskningsmetoder, utbildningsvetenskaplig forsk ning om barns lärande och forskning om barns lärande i natur-vetenskap.

I den här rapporten kan du läsa resultatet från en forskningscirkel som borrar i precis de här frågorna. Lärare och forskare på institutionen Natur – Miljö – Samhälle på Fakulteten för lärande och samhälle har tillsammans reflekterat och skrivit.

2/2012

Naturvetenskap

och yngre barn

Om att forskningsanknyta utbildning

för förskollärare och grundlärare

Malin Ideland (red) Claes Malmberg (red) Johan Nelson Karin Nilsson Birgitta Pettersson Agneta Rehn Jesper Sjöström Annette Zeidler

Naturvetenskap och yngre barn

Ideland

& Malmberg m.fl.

(2)
(3)

Naturvetenskap

och yngre barn

Om att forskningsanknyta utbildning

för förskollärare och grundlärare

Malin Ideland (red)

Claes Malmberg (red)

Johan Nelson

Karin Nilsson

Birgitta Pettersson

Agneta Rehn

Jesper Sjöström

Annette Zeidler

(4)

© Copyright Författarna och Malmö högskola Omslagsbild Karin Nilsson

Rapporten ingår i serien Rapporter om utbildning. De publiceras vid Fakulteten för lärande och samhälle på Malmö högskola. Tryck: Service Point Holmbergs oktober 2012

ISSN 1101-7643

(5)

Innehåll

Vad är utbildning på vetenskaplig grund? ...5

Malin Ideland och Claes Malmberg

Naturvetenskap och miljö i förskolan...9

Karin Nilsson

Fokus på ämnesinnehåll, arbetsformer

eller bådadera? ...23

Birgitta Pettersson

Barn och kemi – vad säger den kemididaktiska

forskningen? ...35

Jesper Sjöström

Materiabegreppet i de tidiga skolåren ...55

Annette Zeidler Naturvetenskaplig kunskapsproduktion ...67 Johan Nelson Naturvetenskapens kultur ...79 Malin Ideland Naturvetenskap vs. Samhällsvetenskap ...87 Claes Malmberg

Examensarbeten med naturvetenskaplig inriktning ....99

(6)
(7)

Vad är utbildning på

vetenskaplig grund?

Malin Ideland och Claes Malmberg

I högskolelagen står det att högre utbildning (det vill säga på högskolor och universitet) ska vila på vetenskaplig grund och att det ska finnas ett nära samband mellan forskning och utbildning (SFS 1992:1434). Detta samband kan man kalla forskningsanknuten eller forsknings-baserad utbildning, eller vetenskaplig grund. Men vad innebär detta egentligen, vad handlar den vetenskapliga grunden om? Vad betyder det att ha en forskningsanknuten utbildning? I den här skriften ger ett antal högskolelärare från utbildningsvetenskap olika perspektiv på vad detta kan innebära för utbildning i naturvetenskap för förskolan och grundskolans tidigare år.

De perspektiv som presenteras i den här skriften är inte de enda. Hög-skolelärare är inte överens om vad forskningsanknytning är. Vissa anser att det handlar om att läraren ska förmedla forskningsresultat, medan andra menar att studenterna ska utveckla forskarkompetenser såsom att göra systematiska undersökningar och skriva examensarbeten. Ytterli-gare andra menar att pedagogiken som används i undervisningen måste vara vetenskapligt prövad medan en fjärde åsikt är att utbildning på vetenskaplig grund handlar om att studenterna läser forskningsartiklar eller teoretisk litteratur. Och så vidare… Listan kan göras lång.

(8)

När det gäller utbildning i naturvetenskap för förskolan och grund-skolans tidigare år så finns det ytterligare problem att definiera vad forskningsanknytning är. Vilken typ av forskning är det som man ska anknyta till? Naturvetenskapliga forskningsresultat? Naturvetenska-pens forskningsmetoder? Utbildningsvetenskaplig forskning om barns lärande? Forskning om barns lärande i naturvetenskap? Samhällsve-tenskaplig forskning om barns sociala situation och hur denna får bety-delse i skolan? Utbildningsvetenskapliga forskningsmetoder? Och så vidare… Även den här listan kan göras lång och denna komplexitet är en av anledningarna till att den här skriften har kommit till. Den ett resultat av att ett kollegium av lärare inom naturvetenskap för förskolan och grundskolans tidigare år ville ta tag i frågorna och dels diskutera med varandra, dels skriva texter som vänder sig till dig som studerar på lärarutbildningen och kanske känner dig vilse i vad vetenskaplig grund och forskningsanknytning är och kan vara. Vi startade därför under våren 2011 en forskningscirkel där vi har förkovrat oss i såväl diskussioner om vad forskningsanknytning är och om vilken forskning som finns om naturvetenskap för förskola och grundskolans tidigare år. Det är inte ett stort forskningsfält, och mycket finns kvar att forska om. Texterna i denna skrift ger inte ett enstaka svar på vad det är som är forskningsanknytning av just de här utbildningarna, men däremot kommer olika sidor av den här komplexiteten att belysas. Exempel-vis kommer vi att diskutera hur forskningsresultat konstrueras i såväl naturvetenskap som utbildningsvetenskap, men också inom ramen för de examensarbeten som skrivs av studenter på institutionen inom ämnet skolans naturvetenskap. Det finns även texter som reflekterar över naturvetenskapens didaktik, det vill säga vad, hur, varför och för vem man undervisar naturvetenskap för små barn. Här finns både texter kring hur man kan arbeta med barns frågor och om hur man kan organisera kemiundervisning på en vetenskaplig grund. Ökade krav på forskningsanknytning och vetenskapliga grund gäller även i förskola och skola.

(9)

Vi hoppas att du som läser den här skriften kommer att inspireras till att fundera över vad vetenskap kan vara och vad det innebär att en utbild-ning vilar på vetenskaplig grund. Vi hoppas också att du uppskattar att det är en mångfald av perspektiv som kommer till uttryck istället för att vi har försökt få in ”vetenskapligheten” i en box. Och slutligen tycker vi det är bra om skriften kan ge dig idéer till ditt examensarbete och hur du själv kan vara med och bilda ny kunskap.

Vi som har skrivit arbetar alla på institutionen Natur – miljö – samhälle (NMS) på Malmö högskola. Vi har alla arbetat med lärarutbildning i naturvetenskapliga ämnen i många år, men vi har olika bakgrunder och olika anknytning till forskning och vetenskap och praktiken i skolan. Skriften är indelad i två delar. Gemensamt för texterna i den första delen är att de handlar om forskningsanknytning av naturvetenskapens didaktik ur ett praktiknära perspektiv. Här får vi veta mer om forskning om naturvetenskaplig utbildning i förskola och grundskolans tidigare år. I den andra delen blir vi mer vetenskapsteoretiska och resonerar kring hur naturvetenskaplig och utbildningsvetenskaplig forskning producerar kunskap.

Referenser

SFS (1992) Högskolelagen. SFS 1992:1434. Stockholm: Utbildnings-departementet.

(10)
(11)

Naturvetenskap och miljö

i förskolan

Karin Nilsson

Förskolan ska ta vara på barns vetgirighet, vilja och lust att lära samt stärka barnens tillit till den egna förmågan, utmana barnens nyfikenhet och begynnande förståelse för språk och kommunika-tion samt för matematik, naturvetenskap och teknik (Lpför98/10) Under 2009-2011 arbetade jag till stor del med vidareutbildning av förskolpedagoger inom naturvetenskap och teknik kopplat till språk-utveckling. Från att ha mitt yrkesursprung i skolans värld har detta fortbildningsuppdrag inneburit en utvecklande resa och ett didaktiskt lärande. Jag har fått ett perspektiv både på skolan och på förskolans lik-heter och skillnader. I denna text tar jag upp olika erfarenlik-heter från mitt arbete med fortbildning av förskolepersonal och kopplar det till aktuell forskning inom naturvetenskap och teknik i förskolan. Syftet har varit att försöka skaffa mig en samlad bild av vad forskning och andra rap-porter säger om hur naturvetenskap och teknik tas upp i svenska för-skolor och koppla detta till mina egna erfarenheter.

Educare

Svenska förskolan har gjort sig internationellt känd genom sin kom-bination av fostran och lärande. Det brukar benämnas som Educare

(12)

(Persson, 2010). Genom att t.ex. duka inför maten kan barnen lära sig matematik när de räknar efter hur många som ska äta. De fostras samtidigt till hur man dukar bordet och i att ta ansvar för den dagliga verksamheten. Genom att mata fåglarna på fågelbordet fostras de till omsorg om det levande samtidigt som de lär sig något om de vanligaste fåglarna. På senare tid har lärande betonats starkare i svenska försko-lan, något som en del ser som positivt medan andra i detta känner farhågor. Farhågorna som en del känner är att förskolan bli mer som skola. Intressant här är att man tidigare framhållit att skolan har mycket att lära av förskolans verksamhet.

Djur och natur

Det finns en lång tradition inom förskolan med att arbeta med djur och natur och på senare år har även miljöfrågor blivit en del av för-skolans arbete. Elm (2009) framhåller t.ex. att förskolan har en lång tradition att arbeta med djur och natur. Sagor, sånger och ramsor vi använder i förskolan avspeglar detta tydligt. De flesta barn i försko-lan är väl förtrogna med sånger som ”Imse, vimse spindel, Ekorrn satt i granen, Var bor du lilla råtta” m.fl. Ofta är sångerna och ram-sorna kopplade till fantasi och djuren är ganska ofta förmänskligade. Det gäller även bilderböckerna. Detta ser jag som något positivt men det krockar nog ibland med när barn vill ha reda på hur det verk-ligen förhåller sig. En forskare som har utforskat detta är Susanne Thulin (2011). Hon följer bl.a. en grupp barn som undersöker livet i en stubbe. Hon skriver i sin avhandling att det ofta är pedagogerna som förmänskligar småkrypen och inte barnen. Barnen vill ofta veta hur det förhåller sig med småkrypen och hur saker och ting fungerar.

Lek och görande

Leken som lärande har betonats i svensk förskola och vad barnen har lärt sig har varit av underordnad betydelse. ”Görandet” har varit i fokus. Många förskolor har t.ex. komposterat matavfallet och på det sättet arbetat med t.ex. kretslopp. De har kanske odlat och på det sättet

(13)

fått möjlighet att prata om livscykler. Exempelvis har man på förskolan kanske sått solrosfrön som sedan vuxit upp till solrosor. Delar av plan-tans frön har använts till fågelmat medan andra sparats till nästa års sådd. När det gäller organiserad verksamheten i förskolan såsom samling har pedagogen varit mer av föreskrivande än medföljande som Susanne Thulin skriver (2011). Det betyder att det är pedagogen som ställer frågorna och planerar vilka experiment som ska göras. Läraren styr vad som ska observeras och vilka experiment som ska göras. En medföl-jande pedagog försöker mer bygga på barnens frågor och funderingar och tar även med barnen i planeringen av det de ska undersöka. Man är mån om att få med barnens tankar och idéer i förskolan och man ser barnet som kompetent, aktivt och problemlösande.

De senaste åren har det kommit en reaktion på detta och sannolikt har Reggio Emilia-pedagogiken haft stort inflytande här. Det uttrycks också mycket tydligare i vår reviderade läroplan att verksamheten ska bygga på nyfikenhet och barns frågor. Detta står också i skolans styr-dokument men blir ofta tydligare i förskolan genom att det är en mer barncentrerad verksamhet. Man pratar idag mycket mer om barnet som kompetent, aktivt och problemlösande.

Går vi till England så finns där en tradition av att arbeta mer undersö-kande på förskolan. Det viktiga är där är att utforska, undersöka och upptäcka. Finland har däremot haft mycket mer av innehåll i sina styrdo-kument. Detta blir också mer och mer tydligt i den senaste revideringen av förskolans läroplan, Lpfö98/10 (Skolverket, 2011). Samma utveck-lingstrend finns i hela västvärlden. Lärande betonas starkare och även kopplat till ett innehåll. En orsak tror jag finns i oron över försämrade skolresultat i internationella undersökningar som exempelvis PISA.

Interaktionsmönster

Elm (2008) har i sin uppsats skrivit om vilka interaktionsmönster som dominerar i naturvetenskapliga aktiviteter i förskolan och vem som får

(14)

talutrymme. Med interaktionsmönster avses hur vuxna och barn sam-talar med varandra. Hon kommer fram till att ansatsen oftast är att alla barn ska vara med i samtalet och att alla ska få lika mycket utrymme, men att det sällan blir så. Många barn tappar intresset eftersom de inte förstår vad det går ut på. Följden bli att pedagogen fortsätter att prata med de barn som skapat mening i verksamheten och som är med på noterna från början.

Elm (2008) har också studerat vilket innehåll som väljs ut. Bland annat så studerar hon en förskollärare och en grupp barn som undersöker om olika saker flyter eller sjunker. När aktiviteten startar så tilltalar förskol-läraren hela barngruppen men väldigt snart så är det några barn som nappar på tilltalet och sedan fortsätter aktiviteten mellan förskolläraren och de talföra barnen. Vad-frågan är otydlig och Elm problematiserar detta. Ofta försöker barnen förstå vad som händer men det är otydligt vad det hela går ut på. Barnen är t.ex. sällan inbegripna i planeringen. Om man tar exemplet med ”flyta och sjunka” så är detta ett vanligt experiment på förskolor. Redan som litet barn har man erfarenhet av vad som flyter och sjunker i samband med t.ex. bad. Många barn har försökt trycka ner den luftfyllda badankan men märker att den dyker upp igen. Vad man sedan ofta gör på förskolan är att barnen får ”gissa” om ett bestämt antal olika saker flyter eller sjunker i en vattenbalja och sedan testar man detta.

Ska det bli ett lärande här så behövs det en reflektion kring vad som hänt och varför. Elm (2008) och även Thulin (2011) visar i sina avhandlingar att reflektionen ofta saknas. I fallet ”flyta och sjunka” är det kanske inte så konstigt eftersom förklaringarna är ganska kom-plicerade. Det handlar om densitet. Kanske kan man komma in på att saker som har stor yta och att de saker som innehåller luft ofta flyter. Det är viktigt att alla aktiviteter som vi gör upplevs som meningsfulla och det är nog inte alltid barnen uppfattar den meningen som vi tänkt

(15)

när vi gör en aktivitet (Elm, 2008). Därför är det viktigt att barn är med i planeringen av exempelvis ett experiment och att själva under-sökningen bygger på en autentisk fråga som inkluderar så många barn som möjligt. Samtalet före ”görandet” blir viktigt.

Svårigheten med att föra resonemang här bottnar kanske också i att hitta en nivå där barnen kan delta med reflektion. Kanske är det bättre att utmana barnen vidare med frågan ” Hur skulle vi kunna få något som sjunker att flyta?”. Då kan barnen kanske bidra med tankar och planeringar som kan testas. Här kan exempelvis produktiva frågor vara till hjälp (Elstgeest, 1999). Frågor som: Var hittar vi småkryp. Vilken färg har dom? Hur tar de sig fram?

Observationer och utomhuspedagogik

Elm (2008) menar i sin uppsats att den vanligaste aktiviteten i för-skolan är observation, men att det oftast är läraren som styr vad som ska observeras. Det behöver inte vara fel. Vissa saker som är osynliga för barnen behöver läraren hjälpa barnen att synliggöra och upptäcka. Men det är inte bra om det bara blir så. Jane Johnston (2005) skriver i Early Explorations in Science att vi i förskolan behöver utveckla barns frågande och observationer. Barn är ofta bra på att observera när de är små men den förmågan behöver utmanas. De behöver tränas i att använda alla sinnen, att berätta om sina observationer, att obser-vera händelser och förändringar, se mönster, likheter och skillnader mm. Det är också viktigt att barnen utvecklar ett självförtroende i sina observationer och att de även tillåts vara kreativa och fantasifulla. Johnsson (2005) skriver att barn har färre möjligheter idag att göra egna upptäckter. Deras dagar är mer strukturerade och de är mer påpas-sade. På det sättet har de mindre möjlighet att utveckla nyfikenhet. Nyfikenhet är kanske den starkaste drivkraften att ta reda på saker. Här har vi stora utmaningar i att ge barnen rika och mångfacetterade upp-levelser och erfarenheter. Utomhuspedagogiken har en av sina styrkor här (Dahlberg och Szepanski, 2004). Att använda fler sinnen i sina iakttagelser är mer självklar utomhus där du hör vinden och fåglarna

(16)

och känner fukten bland löven. Jag tror också att friutrymmet ökar. Många förskollärare vittnar om att när man lämnar förskolan och ger sig iväg så försvinner många ”störningsmoment” som telefoner som ringer, någon som kommer in och lånar något mm. Pedagogen kanske blir mer närvarande och lyssnar på barnen? En annan styrka i utomhus-pedagogiken är att du inte kan förbereda allt som du kanske har lättare för inomhus. Det är oftast mycket oförutsett som uppkommer som du inte kan planera för. Du kan inte veta att just den där larven kommer krypande på bladet eller att det kommer ett ösregn eller att någon håller på att fälla ert favoritträd i parken. Det gör att du kanske inspireras eller av nödvändighet tvingas att bli den efterföljande läraren istället för den föreskrivande som Thulin (2011) skriver om i sin avhandling.

Vad Thulin (2011) tyvärr visar är att det är mycket upptäckande obser-vation utomhus i den grupp hon följer, men inte så mycket samtal och reflektion. Beror detta på förskollärares brist på kunskap i naturveten-skap eller en tradition som säger att barnen är för små för att förstå? Många pedagoger som menar att det viktigaste förskolan kan göra är att ge rika upplevelser och erfarenheter som sedan barnen i skolan kan använda som referenser.

Pedagogisk dokumentation

Barnens frågor är viktiga att ta vara på och om barn lär sig att de flesta frågor man ställer inte får något svar så slutar de fråga. Vi har ju inte svar på alla barnens frågor, men vi kan ta frågorna på allvar och resonera om frågan i alla fall. Barn behöver ofta hjälp med att sortera ut vad de tänker och förstår. Barn behöver också tillgång till andra barns tankar. I Lyssnandets pedagogik (Åberg och Lenz- Taguchi, 2009) får vi följa ett arbetslag och en forskare som arbetar med pedagogisk dokumentation för att arbeta barncentrerat och planera utifrån de frågor och samtal som uppkommit bland barnen. De arbetar efter Reggio Emilia-pedagogiken där den pedagogiska dokumentatio-nen är central. Bardokumentatio-nens frågor blir drivande. I ”Kråk-projektet” får vi se hur barnens observationer och funderingar tar helt andra vägar än

(17)

vad pedagogerna tänker. Pedagogerna har iakttagit barnens intresse för några kråkor på förskolgården. På samlingen frågar pedagogerna om barnen visste något om kråkor och om det var någonting som de ville veta om kråkorna. Pedagogerna antecknade och visade på detta sätt att de tog barnens frågor på allvar. Det blev önskemål som: ”jag skulle vilja ta reda på hur fåglarna kan flyga sin väg” eller ”jag skulle vilja ha kolla på doms ansikte och hur munnen ser ut”. Nästa fråga blev: Hur skulle vi kunna ta reda på detta? Pedagogerna är efterföl-jare snarare än föreskrivande, som jag skrivit om tidigare i texten och som Thulin skriver om i sin avhandling (2011). Även om pedagogisk dokumentation är tidskrävande vittnar många pedagoger om att det är ett lustfyllt arbete. Vad som är viktigt här är väl precis som med barnen att vi reflekterar och analyserar den pedagogiska dokumentationen och använder den framåtsyftande.

Vad jag ibland känner mig frågande till är om det precis som i de fall Elm (2008) skriver är vissa barn som får språkutrymme och tolknings-företräde. Kanske blir det då de barn som är vana talare hemifrån och som på så sätt ”passar” bättre in i förskolans miljö? En som tar upp detta ur en annan synvinkel är Carina Fasth (2010). I sin avhandling om literacy skriver hon om att vissa barns ”ryggsäckar aldrig packas upp”. Deras ”ryggsäckar” passar inte in i förskolans ”kanon” och får därför inte något utrymme. Hon menar att vi ska vara försiktiga när vi fördömer mycket av populärkulturen som Star Wars och Spiderman. Kanske kan vi istället ta vara på detta intresse och utmana barnen i tänkandet kring naturvetenskap och teknik.

Ett sätt att utmana barnen och även utveckla deras självkänsla i natur-vetenskap och teknik kan vara att utveckla vårt sätt att ställa frågor till barnen. I Våga Språnget finns ett kapitel om produktiva frågor (Elstgeest, 1999). Att ställa frågor om småkryp där barnet kan se svaret framför sig som t.ex. hur många prickar nyckelpigan har. Vad händer om vi ställer ett hinder framför gråsuggan? Ser alla maskar likadana ut? Det handlar om att ställa frågor som är undersökningsbara. Elstgeest (1999) menar

(18)

att om vi pedagoger ställer produktiva frågor så kommer barnen också tränas i detta och fortsätta med att även själv ställa produktiva frågor. En annan fråga som jag funderar på är vad detta ”barncentrerade” synsätt får för effekt på barnen när de börjar skolan som ofta inte är lika barncentrerad. Jag tycker inte att det är förskolans problem och inte att de ska ändra något, men jag menar att det är en viktig fråga att disku-tera. Tas inte barnens frågor, funderingar på lika stort allvar i skolan så kanske intresset för naturvetenskap och teknik svalnar ganska fort. Är det alltför svårt att arbeta barncentrerat i skolan där barngruppen blir mycket större är en annan fråga som jag tycker är viktig att disku-tera. Skolan styrdokument är fyllt med betydligt mer innehåll och med större kunskapskrav men innehållet i den första delen av läroplanen stämmer väl överens med förskolans barncentrerade arbetssätt. Vad jag menar är viktigt och behöver ske i högre grad är att skolan tar reda på vad barnen gjort innan de kommer till skolan och inte ser dem som oskrivna blad när det gäller lärande i naturvetenskap och teknik. Betoningen på individualism är i mycket en västerländsk värdering. Brooker (2005) belyser den stora skillnaden mellan västerländska barn och barn med asiatiskt ursprung från mångkulturella miljöer i England. Västerländska föräldrar betonar självständighet, och initiativtagande medan de asiatiska föräldrarna lägger större vikt vid beroendet av var-andra och lyssnande. Brooker menar att vi bör satsa mer på relationer än individualistiska val i förskolan.

Miljöundervisning och lärande för hållbar utveckling

När det gäller naturvetenskap så talas det ofta samtidigt om miljöfrå-gor. Fortfarande är miljöarbete det begrepp som dominerar medan det i styrdokument mm ofta är lärande för hållbar utveckling som skrivs fram. I förskolans styrdokument står det fortfarande om respekten för vår gemensamma miljö medan det i skolans styrdokument står lärande för hållbar utveckling. Läser man Sandell, Öhman och Östmansbok

(19)

Miljödidaktik så nämner de olika historiska faser inom miljöundervis-ning. Den faktabaserade

,

den normerande undervisningen samt lärande för hållbar utveckling. Miljödidaktik i förskolan är enligt min mening intimt förknippad med fostransperspektivet i förskolan och följer däri-genom i huvudsak den normerande inriktningen. Detta framgick tydlig också i en föreläsning av Ingegerd Tallberg Broman där barnen även historiskt sett förts fram som ”budbärare” för ett ”bättre samhälle”. Barnen är ju framtiden och det ingår ju också i förskoluppdraget att ha en positiv framtidssyn. Många förskolor arbetar med Grön Flagg som en symbol och ett arbetssätt för att arbeta med miljöfrågor. Här lyfts ofta inte in de komplexa frågorna utan de handlar om tema som vatten, energi o.s.v. De komplexa frågorna som ingår i lärande för hållbar utveckling upplevs många gånger som för svåra och också en tanke om att vi inte ska belasta barnen med ”problem” är vanligt förekommande. En forskare som pläderar för att lyfta in de komplexa frågorna i för-skoleverksamheten är Vivian Maria Vasques (2003). Tar vi barnen på allvar och respekterar innebörden av ”det kompetenta barnet” menar hon att vi inte ska väja undan för dessa frågor i förskolan. Hon skriver i sin bok exempelvis om hur barnen sjunger en sång om en vitval. Samtidigt som de sjöng denna sång där det berättades om den glada, fria vitvalen fanns det i nyheterna texter om hur hotade vitvalarna är. Vasques (2003) menar att vi redan i förskolan kan stödja barnen att ifrågasätta och engagera sig i intressekonflikter.

Vi kanske inte ska belasta barnen med våra stora miljöproblem men samtidigt inte heller bygga upp en drömvärld som inte existerar utanför förskolans staket. Miljöfrågor och lärande för hållbar utveckling kopplas ofta till handlingskompetens och demokratifrågor. Jag tycker inte vi ser eller hör så mycket kring det i förskolans verksamhet. Barnen ses mer som framtida medborgare, som ska fostras in i demokrati. Men det finns också forskare som menar att barnen kan få för mycket ansvar för sin utveckling och att det blir mer skendemokrati och att det också kan handla om vuxnas manipulering (Persson, 2010).

(20)

Vad säger förskolans styrdokument?

Förskolan har tre uppdrag som är likvärdiga och som i bästa fall sam-verkar. Det är fostran, omsorg och lärande. Under senare åren har lärande fått större fokus och lärande inom naturvetenskap och teknik har skrivits in som ett temaområde i den reviderade läroplanen för förskolan (Lpfö 98/10). Det står t.ex. att förskolan ska arbeta med enkla kemiska och fysikaliska processer samt att barnen ska skapa och konstruera med hjälp av olika tekniker samt urskilja teknik i var-dagen (Lpfö 98/10). De ska också utveckla förståelse för naturens olika kretslopp och hur natur och samhälle påverkar varandra. Vidare ska de utveckla sin förmåga att utforska, dokumentera, ställa frågor om och samtala kring naturvetenskap mm. Min slutsats byggd på de erfa-renheter jag har av arbete med förskollärare i fortbildning, besök på förskolor och läsning av forskningslitteratur och annan litteratur är att intresset för att arbeta med naturvetenskap och teknik i förskolan är stort. Under de senaste åren har det varit stort fokus på språk och mate-matik men att intresset nu flyttas till naturvetenskap och teknik. Vid besök ute på förskolor ser jag mycket pedagogisk dokumentation kring naturvetenskapliga fenomen som is och vatten. Jag ser också många förskolor som tar till sig pedagogisk dokumentation och därigenom också arbetar mer och mer efter barnens intresse. Det stora intresset för Reggio Emilia-pedagogiken går också i denna riktning.

Jag bygger mina kunskaper mycket på erfarenheter från kurser i Förskollyftet med erfarna pedagoger. De som söker Förskollyft i naturvetenskap och teknik är ofta pedagoger som är ambitiösa och intresserade. På det sättet kan det vara missvisande. En genomgång som Skolinspektionen gjort av 16 stycken slumpmässigt utvalda kommunala förskolor spridda över landet visar delvis en annan bild (Skolinspektionens rapport 2011:10). I en fjärdedel av förskolorna är mycket av lärandet ogenomtänkt och oreflekterat. De menar också att det på dessa förskolor upplevs som svårt att arbeta med mål som enkla naturvetenskapliga fenomen i den dagliga verksamheten. De menar också att många förskolor behöver bli bättre på att utvärdera

(21)

verksamheten och ta reda på vad barnen lär sig. Koppling till målen i läroplanen sker enligt rapporten ofta i efterhand.

Så min slutsats av min genomgång av rapporter, forskning och erfaren-heter är att det finns många positiva exempel på arbete kring naturve-tenskap, teknik och lärande i svenska förskolor, men att det är mycket ojämn kvalitet och att utbildningsbehovet är stort.

Sammanfattning

Vad har då denna läsning, detta diskuterande och skrivande i forsk-ningscirkeln gett mig i mitt yrke som lärarutbildare? Som i huvudsak undervisande lärare har vi inte mycket tid att stanna upp och reflektera över vad vi gör, vilken litteratur vi väljer o.s.v. Visst läser man avhand-lingar och artiklar men inte på det fördjupande sätt som jag gjort i denna forsningscirkel. Och kanske kopplar man inte heller så tydligt det man läser till sin praktik som man tvingas göra när man dessutom ska författa en text.

Arbetet med forskningscirkeln har hjälpt mig att få syn på olika lärande i naturvetenskap och teknik i förskolan och en hjälp för mig att kunna problematisera det jag ser och läser om förskolans arbete med natur-vetenskap och teknik. Jag har skaffat mig en bättre överblick över förskolans traditioner och styrkor och svagheter. Detta tror jag kommer vara till stor nytta när jag ska planera kurser för blivande och yrkes-verksamma förskollärare.

(22)

Referenser

Brooker, L. (2005) Learning to be a child: cultural diversity and early years ideology. I: N. Yelland (red): Critical issues in early childhood

education s 115 -130. Maidenhead: Open University Press.

Persson, S. (2010) Förskolans janusansikte. I: B Riddarsporre & S Persson (red): Utbildningsvetenskap för förskolan. Stockholm: Natur & Kultur.

Dahlgren, O. & Szcepanski, A. (2004) Rum för lärande – några reflexioner om utomhusdidaktikens särart. I: I. Lundegård m.fl.:

Utomhusdidaktik. Lund: Studentlitteratur.

Elm, A. (2008) Interaktion och naturvetenskap i en förskola och en

förskoleklass. Stockholm: Stockholms universitet. Kan laddas ner på: www.su.divaportal.org/smash/get/diva2:304718/FULLTEXT01.

Elstgeest, Jos (1999) Rätt fråga vid rätt tillfälle. I W. Harlen (red):

Våga Språnget. Stockholm: Almqvist & Wiksell.

Fasth, C. (2010) Literacy. Lund: Studentlitteratur.

Harlen, W. (2005) Våga Språnget. Stockholm: Almqvist & Wiksell. Johnston, J. (2005) Early Explorations in Science. England: Open University Press.

Lpfö 98/10 (1998/2010). Läroplan för förskolan. Stockholm: Skolverket.

Mylesand, M. (2010) Bygg och konstruktion i förskolan. Malmö: Lärarförbundet.

Riddersporre, B. & Persson, S. (red) (2010) Utbildningsvetenskap för

(23)

Sandell K., Öhman J. & Östman L. (2003) Miljödidaktik. Lund: Studentlitteratur.

Skolinspektionen (2011) Kvalitetsgranskning. Skolinspektionens

rapport 2011:10.

Tallberg Broman, I. (2010) Perspektiv på förskola och barndom. I: B Riddersporre. & S Persson. Utbildningsvetenskap för förskolan. Stockholm: Natur & Kultur.

Thulin, S. (2011) Lärares tal och barns nyfikenhet: Kommunikation

om naturvetenskapligt innehåll i förskolan. Göteborg: Göteborgs

universitet.

Vasquez, V. (2003) Negotiating critical literacies with young

children. New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates, Publishers.

Åberg, A. & Lenz Taguchi, H. (2009) Lyssnandets pedagogik. Stockholm: Liber.

(24)
(25)

Fokus på ämnesinnehåll,

arbetsformer eller bådadera?

Birgitta Pettersson

Frågan kan tyckas enkel att besvara, men kan ändå ge upphov till reflektioner och underfrågor.

• Vem har tolkningsföreträde, läraren eller barnen/eleverna? • Vilka skillnader och likheter finns mellan förskola och skola? • Går det att urskilja trender i var fokus har legat under årens

lopp?

Artikeln avser att ge några exempel på hur naturvetenskapligt ämnes-innehåll och arbetsformer i undervisning för små barn belyses i forsk-ningsstudier. Begrepp som förståelselärande kontra utantillärande, sonderande tal kontra redigerat tal samt kritiska aspekter och många ingångar till naturvetenskapligt lärande kommer att ha nyckelpositio-ner i artikeln och användas som redskap till att försöka förstå de under-visningssituationer som exemplifieras. Slutligen vill jag, mot bakgrund av vad som trätt fram i forskningen, återkomma till rubrikens fråga.

(26)

Ämnesinnehållet

Förskolan

Jag startar mina reflektioner med frågan om ämnesinnehållet och tar avstamp i Susanne Thulins observationer av lärarens tal och barns (3-6 år) frågor i en förskola (Thulin, 2011).

Thulin ser att läraren bestämmer området för ämnesinnehållet och också ger sig själv tolkningsföreträde över innehållet genom att styra samtalet via frågor som barnen ska svara på. De följdfrågor eller nya frågor som barnen ställer ignoreras, antingen genom att läraren ställer motfrågor eller genom att de helt enkelt inte besvaras.

Hon analyserar också vilken typ av frågor barnen ställer, vilket visar att 173 av 206 frågor handlade om det naturvetenskapliga innehållet, jämfört med 22 av 206 frågor om de använda redskapen och 11 frågor som inte rörde det pågående arbetet.

Thulins resultat pekar mot ett innehållsinriktat barn, barnen ville veta olika saker om ämnesfrågorna, men lärarna stöttade inte detta behov.

Primary school

Samma åsidosättande av ämnesförståelse till förmån för roligt ”görande” såg Joan Solomon (2001) i Ships-projektet (The School-Home Investigations in Primary Science) i England. Syftet med pro-jektet var att lärarna i klasser, ungefär motsvarande skolår 1-4 i vår grundskola, skulle uppmuntras att arbeta med naturvetenskap. Barnen skulle få göra enkla experiment hemma med föräldrarna och sedan berätta i skolan vad som hade hänt i experimenten. Lärarna skulle på denna grund hjälpa barnen mot en förståelse över varför det kunde bli på ett visst sätt. Det visade sig dock att lärarna inte tog den rollen, utan nöjde sig med uppmuntrande och artiga kommentarer, som ”lovely model”, ”that was nice of Daddy to help”, utan att gå in i en diskussion om varför saker och ting hände i experimenten.

(27)

Grundskolan år 1-6

Anna Vikström (2005) arbetade i sitt avhandlingsarbete med sex lärare från grundskolans år 1-6, som alla tidigare hade deltagit i ett aktions-forskningsprojekt som fortbildning:

i syfte att få lärarna att lära, främst genom fördjupad och kritisk reflektion över vad eleverna skulle lära sig, vad det egentligen innebar att förstå ett visst innehåll i kvalitativ mening, och vad detta i sin tur ställde för krav på lärarens egen förståelse. (s. 6) Bakgrunden till denna hennes första delstudie var en undersökning från Skolverket, 1997-2000, som visade att lärarna hade fokus på akti-viteterna, arbetsformerna, medan man inte funderade över det inne-hållsmässiga lärandet, vilket togs för givet.

I en annan delstudie i hennes avhandling följde hon de sex lärarna när de undervisade om biologiska fenomen som fröväxters livscykler, lagrad kemisk energi, frögroning, fotosyntes och cellandning. I denna undervisning användes ”kritiska aspekter” som redskap när lärande-scener skulle formas och som med hjälp av variation kunde ge elev-erna möjlighet att se mönster. Vikström observerade och videofilmade undervisningssekvenser samt intervjuade lärare genom ”stimulated recall”, där de själva med hjälp av videoinspelningarna fick reflektera över sin undervisning och hur den kom till uttryck i elevernas lärande. Hon fann att även de yngsta barnen kunde utveckla en början till för-ståelse om t.ex. ett så abstrakt begrepp som cellandning och att detta i hög grad hängde samman med lärarens egen förståelse.

I en viss klass utvecklade dock inte barnen, trots att de tillhörde den äldre åldersgruppen, någon förståelse för vad syret hade för uppgift när fröet skulle gro. De kunde t.ex. med ord säga att fröet använde syre och att det bildades koldioxid, men kunde inte förklara hur och framför allt inte varför. Bränslet kopplades inte alls till syret. Här fanns fokus på innehållet, men det gav inte det önskade resultatet.

(28)

Hur kan de tre ovanstående exemplen förstås? Vad kan styra lärarnas val och handlingar?

Det har länge diskuterats huruvida lärarna för de yngre barnen har till-räcklig kompetens att undervisa i de naturorienterande ämnena. Våra NV-studenter på högskolan berättar ofta att de inte fått någon handle-dare med NV-kompetens på sina praktikperioder. Studenterna ses istäl-let som ”experter” och får göra sina undervisningserfarenheter utan adekvat handledning och feedback. De tydligare skrivningarna om naturvetenskapliga fenomen i förskolans styrdokument samt de skärpta behörighetskraven för grundlärarna får ses mot denna bakgrund. Thulin (2008) menar dock att även en annan förklaring för förskolans del kan kasta ljus över fenomenet. Hon hävdar att en målstyrd pedago-gik aldrig fått någon genomslagskraft i förskolan, möjligen beroende på dess starka tradition av att ta avstånd från något som kan ses som skolinriktat. Hennes resultat kan därför i viss mån ses som en konse-kvens av den görandepraxis som rått (och fortfarande råder?) inom förskolan.

Ekborg (2002) bidrar med ytterligare en pusselbit till ovanstående reflektioner. Hon intervjuade i sitt avhandlingsarbete ett antal studen-ter som läste till grundskollärare med inriktning mot naturorienstuden-terande ämnen. Hon frågade om vilket inlärningsprojekt studenterna hade i sina studier i kursen. Somliga ville utveckla sitt eget lärande och

tän-kande. Andra studenter ville få kompetens att verka som lärare för små barn (inte som lärare i naturorienterande ämnen för små barn).

Ytterligare andra hade som lärprojekt att klara tentorna, kopplingen till framtida behövd kompetens var inte stark. Vilket inlärningsprojekt studenterna hade, visade sig hänga samman med både vilka studiestra-tegier de använde och hur de tolkade utbildningens relevans.

I exemplet från Englands Ships-projekt får vi inte veta vad Joan Solomon har för tankar om att lärarna inte går in i några ämnesdiskus-sioner.

(29)

Kan förklaringen om bristande ämneskunskaper förklara någonting? Är det istället undervisningskulturen som sätter gränser för om ämnes-innehållet blir prioriterat? Vi kan inte veta, bara spekulera. Kanske innehåller svaret båda förklaringsmodellerna.

Vikströms (2005) erfarenheter från sitt avhandlingsarbete stöder snarare den först nämnda förklaringen ovan, nämligen bristande ämnesförståelse hos läraren.

Vad innebär fokus på ämnesinnehållet?

Innebär det automatiskt en direkt koppling till barnens/elevernas möj-lighet till förståelselärande? Hur kan arbetsformer se ut som länkar ämnesinnehållet till elevernas förståelselärande?

Jag vill diskutera ovanstående fråga med hjälp av två synsätt på lärande som spelat stor roll för mig personligen i min professionsutveckling.

Sonderande tal – redigerat tal

Det första synsättet är kopplat till den engelske forskaren Douglas Barnes, som redan på 1970-talet observerade och funderade över elevers samtal i grupp, när de försökte förstå t.ex. vad ett experiment eller ett fenomen i NO handlade om.

Barnes (1978) såg att om elever i mindre grupper och utan krav på att uttrycka sig korrekt, fick ”tänka högt”, d.v.s. formulera ofärdiga tankegångar, pröva dem mot andras ofärdiga tankar, fortsätta på eller omformulera andras tankar, pröva ”om ….så” i praktiskt arbete, s.k.

sonderande tal, så ökades deras möjligheter till förståelselärande. Han

jämförde med vad som kunde hända om läraren istället krävde att elev-erna direkt skulle uttrycka sig naturvetenskapligt korrekt, s.k. redigerat

tal, och ansåg att eleverna då lätt kunde tvingas in i ett utantillärande.

Han varnade för att det sistnämnda ofta inte ger eleven möjlighet att delta med egna erfarenheter, vilket i förlängningen kunde innebära exkludering av elever.

(30)

Barnes tankar utgjorde en milstolpe för mig. Jag arbetade på en hög-stadieskola i Malmö när jag fick hans bok Kommunikation och

inlär-ning (1978) i min hand. Plötsligt fick jag ett språk för vad jag sett

och grubblat över i mitt klassrum. Jag hade sett vilken positiv, ibland alldeles spektakulär effekt det kunde ha på mina elever, som ofta hade svenska som andraspråk, när de fick arbeta med smågruppssamtal utan mina bedömande kommentarer, men med min eller andra gruppers benägna hjälp till vidare utmaningar eller hjälp vidare mot efterföl-jande redigerat tal.

Jag hade upplevt deras starka glädje när de förstod; när deras känsla av att vara dumma förbyttes i något annat, något som tillät deras självför-troende att växa, gjorde outplånliga avtryck hos mig. Jag hade famlat efter lärarens roll. Nu fick jag den aspekten belyst och insatt i ett sam-manhang; rollen som bedömare kunde effektivt hindra ett sonderande tal, medan rollen som medfunderare kunde skapa gynnsammare för-utsättningar för det.

Barnes texter fick mig också att fundera mer över vad som styr över om det blir ett lärande samtal i en grupp. Vikten av en utmanande problemformuleringen framträdde på ett tydligare sätt, vilket också förstärktes när PBL, problembaserat lärande, började få fäste på olika utbildningsnivåer – grundskola, gymnasium och högskola.

Jag började också fundera mer på gruppernas sammansättning, grupp-dynamik och lärarens möjligheter att via utvärderingar i gruppen stötta deras arbete.

Mest av allt påverkades jag av hans starka fokus på språket och kom-munikationen; att lärarens makt över vilken kommunikationsform som användes i klassrummet och vilken typ av samtal som förväntades av eleverna kunde styra så starkt över så centrala fenomen som utantill-/ förståelselärande samt inkludering/exkludering.

(31)

Kritiska aspekter och ingångar till samma ämnesstoff

Anna Vikström (2005) som pläderar för vikten av att kunna identi-fiera och exponera eleverna för kritiska aspekter, hjälpte mig att kunna se hur betydelsefullt det är att kunna arrangera lärandescener som belyser fenomen, som är avgörande för att förstå större sammanhang. Att variera lärandescenerna så att de kritiska aspekterna framträder i olika kontexter, är en inspirerande utmaning!

Tanken att ett mönster kan träda fram med hjälp av variationerna av ett ämnesstoff, har också varit betydelsefull för mig. Denna tanke för-stärktes senare av Gärdenfors (2010) reflexion att förståelse kan ses

som förmågan att kunna se mönster.

Jag har gjort egna förenklingar och modifieringar av ”variationsteorin”, som Vikström stödde sig på i sin avhandling. (Variationsteorin kanske inte står att känna igen efter mina modifieringar.) I stort handlar min mycket förenklade variant om att hitta kritiska aspekter, som är avgö-rande för hur elever ska kunna förstå ett visst fenomen. Ett exempel är hur fiskarna kan andas in syrgas i vattnet. Många elever ser inte detta som ett problem, det finns ju syre i vattenmolekylen, H2O. En kritisk punkt kan då vara att syrgas, liksom andra gaser i luften, finns löst även i vatten som just syrgas, O2. Fiskarna kan inte ”bita av” en atom från en molekyl, de behöver precis som vi syrgasmolekyler till sin cellandning. Det handlar, också det i min starkt förenklade och förändrade form, att ha många ingångar till samma stoff. Ett till synes enkelt exempel kan vara det lilla barnets första bekantskaper med ordet blad. Barnet behöver se många blad, en stor variation, för att ett mönster ska utkris-tallisera sig och tydliggöra vad ett löv är. Ett annat exempel är det abstrakta fenomenet ”förbränning”. Ingångar till det kan vara vedeldad brasa, bensinförbrukande bil, förbränning av mat i våra celler, nedbryt-ning, brinnande stearinljus o.s.v. I alla dessa varianter krävs syrgas och ett bränsle, alla får som restprodukter koldioxid och vatten och alla frigör energi ur bränslet. Bara bränslet varierar.

(32)

Vad innebär fokus på arbetsformer?

Förskolan

Om vi tittar på de exempel som getts ovan, och startar med Thulins (2010) förskolestudie, så får vi inte ta del av hur samtalen gestaltade sig, vi får bara veta att läraren inte verkar gå som medfunderare i barnens frågor, snarare tvärtom. Barnen verkar heller inte få tillfällen till samtal sinsemellan. Jag tolkar det som om samtalssituationerna befinner sig ganska långt ifrån scener med sonderande tal, och därmed möjlighet till utvecklade av förståelse för det naturvetenskapliga inne-hållet. Vi får inte heller veta om läraren hjälper barnen genom att låta dem få erfarenhet av många ingångar till samma fenomen eller ”kri-tiska aspekter”.

Kanske ligger förklaringen i det som Thulin (2011) säger, i den kultur av görande istället för lärande som råder för förskolan?

Kanske lärarna besitter en ”utantillkunskap” som räcker i fråga/svar- metodiken och därmed gör en sådan arbetsform trygg? Då kan man undvika att hamna i några diskussioner man inte kan styra över.

Primary school

Vi ser även i Solomons (2001) exempel från Ships-projektet lärarnas obenägenhet att ge sig in i någon diskussion om ämnesinnehållet, och inte några samtal över huvud taget som kan vara vare sig av sonde-rande eller av redigerad art. Barnens redogörelse skedde i helklass, vilket ytterligare undergrävde möjligheten till några lärande samtal. Följande citat visar en ganska talande bild av vad som skedde:

A substantial proportion of these sessions began with a tally of who had done their ”homework” and who had not, while all the rest of the children were bidden to keep quiet. Then the teachers managed to get quite a few of them answering questions and talking about what they had done. - - - But the teachers often seemed less sure of what their own responses should be.

(33)

Under de omständigheterna verkar det föga troligt att några kritiska punkter eller variationer på samma fenomen var på agendan.

Dock får vi en intressant inblick i vad som kunde hända i hemmen. Vi får veta att barnen pratade mycket mer och friare hemma och vi får också veta att de kunde knyta det de gjorde till t.ex. trädgården eller familjemedlemmar. Det rapporteras också om hur familjemedlemmar medverkade med stor glädje. Anar vi här en möjlig tolkning åt lärande samtal av tentativ art?

Grundskolan åk 1-6

Vikströms studie (2005) var ett kombinerat fortbildnings- och forsk-ningsprojekt. Det är därför inte överraskande att de flesta eleverna i studien nådde anmärkningsvärt goda resultat. De hade getts rika möjligheter till samtal kring ämnesfrågorna och fått erfarenhet av att arbeta med hjälp av kritiska aspekter samt av olika ingångar till samma ämnesstoff. Dessa lärare hade själva under sin fortbildning fått samma möjlighet till förståelseutveckling som de gett till sina elever. De var skickliga i att identifiera kritiska punkter i barnens lärande och i att låta barnen få uppleva för dem meningsfulla variationer i det aktuella fenomenet.

Dock utvecklade eleverna till en lärare sämre förståelse än övriga elever, trots att de hörde till den äldre åldersgruppen.

Läraren kunde i stimulated recall-situationen med lite hjälp av Vik-ström se att det berodde på att hon inte gett barnen möjlighet att utveckla förståelse, därför att hon själv saknade tillräckliga kunskaper om, förståelse för, fenomenet i fråga och därför i betydligt mindre grad än kollegorna lyckats hjälpa barnen med att se mönster med hjälp av variation och att identifiera och synliggöra kritiska aspekter och t.o.m. undvikit att arbeta med vissa fenomen.

(34)

Min egen erfarenhet säger detsamma som Vikström pekar på. Gar-vade biologilärare på högstadienivå har valt att inte arbeta med för-bränning-cellandning, för att det ”nog var för svårt för eleverna”.

Slutreflektioner

I en grov förenkling kan man säga att de mindre barnen tycktes löpa en större risk att inte få möjlighet att utveckla förståelse för naturveten-skapliga naturföreteelser och naturvetenskaplig fenomen i sin omgiv-ning. Förklaringen till detta kan vara bristande ämnesförståelse hos läraren eller att det råder en ”tyst läroplan”, som säger att görandet är viktigast för små barn, inte den förståelse, som görandet kan innebära med rätt stöttning från läraren.

Undantaget bland mina exempel är det som Anna Vikström (2005) beskriver i sin avhandling med det träffande namnet ”Ett frö för lärande”. Det står då klart att även små barn har möjlighet att utveckla förståelse kring komplicerade, abstrakta begrepp med hjälp av en insiktsfull lärare!

Under min tid som först elev, sedan som lärare i svensk skola, tycker jag mig se ”trender” i var fokus i undervisningen har legat. På 50-60 - talen, då jag var elev, var det utan tvekan ett mycket starkt fokus på ämnesinnehållet. Arbetsformerna ägnades det synbarligen inte så stort intresse åt, det var självklart att läraren var aktören i klassrummet. Vi hade bara att insupa visdomsorden. Dock är det tveksamt om innehålls-fokus parat med detta synsätt på lärande ledde till ett förståelselärande. Jag vet att det åtminstone i mitt eget fall mycket handlade om utantill-lärande. Förståelsen fick jag erövra själv senare i livet.

Mot slutet av 1900-talet kom en motreaktion, ”undersökande arbets-sätt”. Intentionerna var goda, eleverna skulle få chans att utforska och tänka kring olika naturföreteelser. Dock menar jag att begreppet undersökande arbetssätt kom att urvattnas och i många fall likställas med laborerande, görande, oavsett om det innebar några större

(35)

utma-ningar eller egentlig delaktighet. När jag kom ut som lärare i mitten av 70-talet rådde ”receptlaborationer”, det var bara att fylla i enstaka ord eller korta meningar i en manual. Den smarte eleven kunde lätt upptäcka att svaret fanns i efterföljande frågor.

På 1990-talet kom PBL, problembaserat lärande, som med min tolk-ning hade ett starkt fokus på ämnesinnehållet, men också innebar arbetsformer som tvingade till sonderande tal, vilket i förlängningen gav möjlighet till förståelselärande. PBL finns fortfarande kvar, läkar-, tandläkar- och sjuksköterskeutbildningar ges på många håll i Sverige med PBL som huvudsaklig undervisningsform och i lärarutbildningar ses större eller mindre influenser från grundvisionerna i PBL.

Och nu?

Min personliga önskan för framtiden är lärare med gedigen ämnes-förståelse, som ger dem möjlighet att iscensätta utmanande, menings-fulla och lustfyllda lärandesituationer för eleverna, gärna autentiska och innefattande ”görande” och där kritiska punkter och mönsterut-vecklande variation beaktas. Situationer som ger eleverna möjlighet att använda egna erfarenheter, d.v.s. vara delaktiga i sitt eget lärande i samspel med sina kamrater och med benägen stöttning av läraren. Det betyder i klartext och med återknytning till rubriken att fokus

behöver ligga på förståelselärande, vilket med nödvändighet inklu-derar ämnesinnehåll och arbetsformer i symbios. Jag önskar mig

följ-aktligen också lärarstudenter som, med Ekborgs (2002) vokabulär, har ”att förstå” som lärprojekt!

(36)

Referenslista:

Barnes, Douglas (1978). Kommunikation och lärande. Stockholm: Wahlstöm & Widstrand.

Ekborg, Margareta (2002). Naturvetenskaplig utbildning för hållbar

utveckling? Doktorsavhandling. Göteborg: Acta Universitatis

Gothoburgensis.

Gärdenfors, Peter (2010). Lusten att förstå – Om lärande på

människans villkor. Stockholm: Natur & Kultur.

Solomon, Joan (2001). Home-School Learning of Science. I: Tidskrift för lärarutbildning och forskning nr.2, 2001. Umeå: Fakultetsnämnden för lärarutbildning.

Thulin, Susanne (2011). Lärares tal och barns nyfikenhet:

Kommunikation om naturvetenskapliga innehåll i förskolan.

Doktorsavhandling. Göteborgs universitet, utbildningsvetenskapliga fakulteten.

Vikström, Anna (2005). Ett frö för lärande – En variationsteoretisk

studie av undervisning och lärande i grundskolans biologi.

Doktors-avhandling. Luleå tekniska universitet, institutionen för utbildnings-vetenskap.

(37)

Barn och kemi – vad säger den

kemididaktiska forskningen?

Jesper Sjöström

Kemi för kritisk-demokratisk bildning

”Den naturvetenskap som undervisas i de tidigare skolåren är ofta enkel biologi i form av skogsutflykter, miljöundervisning och texter om djur och växter. Miljöundervisning är viktig, men kan ge eleverna en negativ uppfattning om kemi […], eftersom mycket av tillämpningarna uppfattas som miljöförstörande. Detta är […] ett skäl till att kemi […] bör undervisas mer i de tidigare skolåren” (Häggström 2006, s. 202-203)

I styrdokumenten för förskolan står att barn redan där ska bekanta sig med enklare kemiska processer. I grundskolans år 1-3 är kemi, tillsam-mans med biologi och fysik, inbakat som delar i de naturorienterande ämnena. Barnen ska då bland annat skaffa sig kunskap om olika mate-rial, materialens fysikaliska egenskaper, luft, vatten, enkla blandningar och hur blandningarna kan separeras. Under skolåren 4-6 är kemi ett eget skolämne med egna betygskriterier.

(38)

Det här kapitlet syftar till att ge en översikt på forskningsperspektiv på kemiundervisning för barn (5-13 år) och därmed till att lägga grunden för en forskningsanknuten praktik. Kapitlets fokus är på kemins didak-tik, som enligt Ringnes och Hannisdal (2006, kap. 1.3) kan delas in i följande fyra delområden: kemiämnets egenart, kemiämnets legiti-mitet i skolan (varför-frågan), skolkemins innehåll (vad-frågan) och elevers lärande i och om kemi (hur-frågan).

Forskning inom naturvetenskapernas didaktik i allmänhet och kemi-didaktik i synnerhet har visat på vikten av att läraren har kunskap om bland annat grundläggande kemiska begrepp och fenomen, om kemiska experiment och om barns vardagsföreställningar kring kemiska fenomen. I slutet av kapitlet återknyts till grundlärarens kun-skapsbehov i och om kemi.

Huvuddelen av kapitlet belyser översiktligt några frågor där forsk-ningen kan vara till hjälp. De frågor som belyses är följande:

• Vilka vardagsföreställningar har barn kring materieomvand-lingar?

• Hur gamla bör barnen vara när ”molekyler” introduceras? • Hur kan man resonera kring progression i kemiinnehållet från

förskolan till gymnasieskolan?

• Vad framkommer vid kritisk granskning av kemiundervisning och kemiläromedel för barn?

• Vad krävs för att forskningsanknyta kemiundervisningen för barn?

Men vi börjar med den didaktiska varför-frågan: Varför behöver alla kunna (åtminstone en del) kemi? I kursplanen för kemi i Lgr 11 kan man läsa: ”Med kunskaper om materiens uppbyggnad och oförstörbar-het får människor redskap för att kunna bidra till en hållbar utveckling.”

(39)

Undervisningen i kemi syftar alltså till att kunna ta informerad ställ-ning i miljö- och hälsofrågor och i förlängställ-ningen till hållbar utveck-ling och kritisk-demokratisk medborgerlig bildning (Sjöström 2011). Bland annat behöver man kunna förstå och förklara sin omvärld utifrån ett molekylärt perspektiv. Ett problem med bristande kunskap om materiens partikelnatur är att man kan tro att farliga kemiska ämnen, som t.ex. kvicksilver eller radioaktiva ämnen, bara kan brinna upp och försvinna (Sjøberg 2010, s. 407). Grundläggande kunskaper om mate-riens uppbyggnad, omvandlingar och spridning är alltså nödvändig för att kunna ta informerad ställning i viktiga miljö- och hälsofrågor.

Tre sorters materieomvandlingar

Ett helt grundläggande begrepp inom kemin är kemiskt ämne. Ett annat grundläggande begrepp är materieomvandling. Därför är det inte så konstigt att boken ”Vägar till naturvetenskapens värld”, som är en bok i naturvetenskap för blivande grundlärare, lyfter fram just kunskap om materieomvandlingar hos kemiska ämnen som någonting centralt (Helldén m.fl. 2010, kap. 3). De tre huvudtyperna av materieomvand-lingar är:

• Fysikalisk fasändring (övergång mellan fast, flytande och gasform)

• Kemisk reaktion

• (Upp)lösning (av ett ämne i ett annat)

Den sista huvudtypen innebär per definition en homogen blandning, t.ex. socker upplöst i vatten så att sockret inte längre syns. Det finns också heterogena blandningar, där det ämne som blandats i det andra fortfarande syns, t.ex. sandkorn uppslammade i vatten. Även mjölk är en heterogen blandning av mycket små fettpartiklar i vatten, en så kallad emulsion. Andra exempel på heterogena blandningar är kolloi-dala former av materia, som t.ex. dimma, skum och gelé. Läs mer om indelning av kemiska ämnen i Zeidlers kapitel.

(40)

Harlen (2010) menar att partikelmodellen, alltså att allt i hela univer-sum är uppbyggt av mycket små partiklar (atomer), är en av tio centrala idéer inom naturvetenskapen. Faktum är att all materia av betydelse på jorden utgörs av mindre än 100 olika atomslag. Hur atomernas sitter i förhållande till varandra avgör materiens egenskaper. Vid kemiska reaktioner omarrangeras atomerna och nya molekyler bildas.

Kemiundervisningens spänningsfält

Innehållet i kemiundervisning kan beskrivas med hjälp av en triangel. Triangelns tre hörn ges då följande etiketter: makro, submikro och representation (Ringnes & Hannisdal 2006, s. 28; Andersson 2008a, s. 367; Jong & Taber 2007, s. 632; Barke m.fl. 2009; s. 27; Sjöström 2011).

Makro står för det som vi upplever med våra sinnen, exempelvis

flytande vatten i en bägare. Submikro1 står för partikelbeskrivningar

(atomer, molekyler etc.) av olika fenomen, exempelvis vattenpartik-lar som binder till varandra. Representation, slutligen, står för beteck-ningar och formler, exempelvis beteckningen för vatten: H20.

Kemi karaktäriseras av att på samma gång vara både en mycket konkret (makrohörnet) och abstrakt (submikrohörnet) vetenskap. Kemiunder-visning på alla nivåer innebär därför ett växelspel mellan makro- och submikronivåerna:

”How to orchestrate macroscopic and nanoscopic teachings to create a learning progression between those two points is a crucial issue” (Wiser & Smith 2008, s. 223)

Harrison och Treagust (2002, s. 190) menar att särskilt submikronivån är utmanande när det gäller att skapa och behålla intresse för kemi:

1 ”Submikro” är att föredra framför ”mikro” eftersom partiklarna är för små för att se med hjälp av ett ljusmikroskop.

(41)

“Many students are enthralled by macroscopic chemical events; and while it is easy to capture their interest at this level, sustaining interest at the submicroscopic and symbolic levels is a pedagogical challenge.”

Barns föreställningar kring materieomvandlingar

I vardagstänkandet uppfattas materia som kontinuerlig och statisk. Andersson (2008a, s. 364) menar att ”uppfattningen av materia som kontinuerlig och statisk inte lämnar utrymme för idén att två ämnen i kontakt med varandra kan reagera med varandra så att ursprungsäm-nena försvinner och ett helt nytt ämne bildas.” Därmed är det mycket svårt för elever att förstå vad kemiska reaktioner är. Ett exempel på elevers svårigheter med kemiska reaktioner är att endast få elever för-stått att kolatomerna i växternas kolhydrater kommer från koldioxid i luften (Sjøberg 2010, s. 407).

Gemensamt för alla materieomvandlingar (inom den klassiska fysikens ram) är principen om massans bevarande, alltså att materia varken för-svinner eller nyskapas (Andersson 2008a, s. 335ff). Vid kemiska reaktio-ner bevaras atomerna, medan molekyler både kan förstöras och bildas. En slutsats från Piagets klassiska försök var att barn – i enklare situa-tioner – behärskar principen om massans bevarande från cirka åtta års ålder. Senare års forskning har dock visat att elever långt upp i åren har svårt att skilja på gränsen mellan materiellt och immateriellt. Exempelvis är det inte ovanligt med föreställningen att gaser saknar vikt (Wiser & Smith 2008). En konsekvens av en sådan föreställning är att man tänker att bensin kan brinna upp och försvinna. För barn i 6-7-årsåldern har ord som ånga, luft, imma, dimma och gas visat sig vara tämligen utbytbara (Andersson m.fl. 2003, s. 72).

Ett antal testproblem med komplexa materietransformationer har utfor-mats och utprovats på stora grupper av (oftast äldre) barn (Andersson m.fl. 2003). Exempel på problem är:

(42)

• En viss mängd socker löses i en viss mängd vatten. Vad händer med vikten?

• Varför blir stålull tyngre av att brinna i luft?

• Vad består de bubblor, som bildas när vatten kokar, av? • Var finns rosten innan en spik rostar?

• En bil tankad med 50 kg bensin körs tills att tanken är tom. Kommer avgaserna att väga 50 kg, mindre eller mer?

Baserat på sådana studier har fyra olika förklaringskategorier för mate-rietransformationer identifierats (Andersson 2008a, s. 348ff):

• Förflyttning: Ett ämne ändras inte, det bara förflyttas (t.ex. genom att tränga igenom ett glas eller att brustablettens bildade gas funnits i tabletten redan från början).

• Modifiering [rätt kategori för fysikaliska fasändringar och (upp)lösningar]: Ett ämne behåller sin identitet, men dess egenskaper ändras. Vid fysikaliska fasändringar återfås de ursprungliga egenskaperna om temperaturen återställs. De ingående komponenterna i en lösning kan separeras från var-andra med hjälp av olika separationsmetoder.

• Transmutering: Kategorin innefattar transformationer som enligt naturvetenskapen är omöjliga, t.ex. att betydande mängder materia försvinner eller att det har blivit kol av stålull som brunnit.

• Kemisk reaktion [rätt kategori för kemiska reaktioner]: Ett eller flera nya ämnen med nya egenskaper bildas, men de ingå-ende atomerna och också den totala massan på de ingåingå-ende atomerna är samma som från början.

Barke m.fl. (2009, kapitel 2) skiljer på två typer av alternativa föreställ-ningar. Å ena sidan finns vardagsföreställningar, alltså vardagstankar

(43)

kring naturvetenskapliga fenomen, innan man haft undervisning om dem. Å andra sidan finns skolorsakade missuppfattningar, som t.ex. att det finns kalla och varma atomer eller att bordsalt besår av natrium- och kloratomer och att elektronöverföring sker först när saltets joner löses upp i vatten. För yngre barn är det huvudsakligen vardagsföre-ställningar som är av intresse.

Några vanliga och felaktiga föreställningar om ämnen, partiklar och materieomvandlingar är att fasta ämnen alltid är hårda, att allt som kan hällas är vätskor, att ämnen som brinner försvinner, att en kemisk reaktion – där nya ämnen med unika egenskaper bildas – ses som en blandning av ursprungsämnena, att socker försvinner när det löses upp och att alla syror är farliga (Ringnes & Hannisdal 2006, kap. 4.3 och 4.14; Jong & Taber 2007).

En annan vanlig föreställning, som visat sig finnas kvar ända upp på högskolenivån, är att atomerna/molekylerna inte utgör byggstenarna i materien, utan snarare är någonting i materien, t.ex. vattenmolekyler som flyter omkring i vatten (Wiser & Smith 2008, s. 219; Harrison & Treagust 2002, s. 199).

Forskningsanknuten kemiundervisning för barn

Andersson (2011, s. 160) har utvecklat en modell att använda vid design av undervisning. Den utgår från både målen med undervisningen och från elevernas förutsättningar, d.v.s. deras intressen, föreställningar och färdigheter. Oftast rör det sig om både allmänna mål, som att tänka kritiskt och arbeta självständigt, och ämnesrelaterade mål. Pettersson betonar i sitt kapitel vikten av ”förståelselärande”, vilket kräver att fokus läggs på såväl ämnesinnehåll som arbetsformer.

När läraren planerar, genomför och utvärderar sin undervisning inom ett visst område är det viktigt att han/hon är medveten om vanligt förekommande alternativa föreställningar. Barke m.fl. (2009, kapitel 2) utgår från konstruktivistiska teorier kring begreppsinlärning

(44)

och betonar vikten av att elever erbjuds tillfällen till aktivt lärande. De lyfter också fram Possners m.fl. (1982) mer än trettio år gamla begrepp ”conceptual change”, det vill säga begreppsförändring på svenska. För att förändra elevers tänkande kring naturvetenskapliga fenomen menade Posner m.fl., mycket förenklat, att läraren ska utveckla och variera sin undervisning, organisera undervisningen så att han/hon får syn på elevernas svårigheter och utveckla undervisningsstrategier som utgår från elevernas nivå.

En fördjupad diskussion kring, och även problematisering av, ”concep-tual change” förs av Scott m.fl. (2007). De beskriver bl.a. hur forsk-ningen kring begreppslärande under de senaste årtiondena gått från kognitivt fokus via social-konstruktivism till s.k. situerat lärande. Det senare står ungefär för lärande genom deltagande och kallas också för undersökningsbaserad pedagogik. Materialet ”Kemilektioner för grundskolan – 12 månadsteman” (se vidare nedan) utgår från ett sådant synsätt. I introduktionstexten kan man läsa:

”Utmaningen för en lärare är […] att hitta de sammanhang i var-dagen som barnen är nyfikna på, det vill säga att hitta naturveten-skapen i det som barnen redan gör. Eller presentera ett spännande material/experiment för barnen som fångar deras nyfikenhet och gör att de vill gå vidare.”

Wiser och Smith (2008) diskuterar ”conceptual change” kring materia i de tidigare skolåren. Att skilja på fysikaliska fasändringar och kemiska reaktioner har visat sig vara svårt, även för många lärare. Därför lägger Helldén m.fl. (2010, s. 49-50) i sin bok för blivande grundlärare tonvikt på skillnaden mellan dessa båda typer av materieomvandlingar. De använder sig av etanolavdunstning kontra etanolförbränning som exempel och illustrerar materieomvandlingarna på både makro- och submikronivå. Skillnaden mellan olika sorters materieomvandlingar är ett exempel på en s.k. kritisk aspekt. Vad som utgör kritiska aspekter beror dock på lärandeobjektet, t.ex. barnet, eleven eller i detta exempel lärarstudenter.

(45)

Fokus i undervisningen ska alltså ligga på kritiska aspekter, som den lärande måste ha fått syn på för att verkligen förstå något (Helldén m.fl. 2010). Dessutom är det enligt variationsteorin lärarens uppgift att erbjuda variation kring kritiska aspekter. Det innebär att undervis-ningen eftersträvar kontraster och visar på viktiga skillnader och lik-heter. Exempelvis påpekar Helldén m.fl. (2010, s. 47) att avdunstning och kokning i princip handlar om samma sak. Läs mer om variation och kritiska aspekter i Petterssons kapitel.

Wickman och Persson (2008, s. 94-96) betonar att kemiundervisning inte – vilket tidigare varit vanligt – ska ta sin början i atomens byggnad och de vanligaste grundämnena. I stället bör den ställa ”de två frågor som all kemi måste börja med, nämligen: Hur känner man igen ett

ämne? Och Hur skiljer man ämnen åt?”. Samtidigt ska man diskutera

syftet med att kunna känna igen olika ämnen. Efter en första övning, där eleverna systematiskt får gruppera olika ämnen utifrån deras egen-skaper, kan de diskutera vilka olika ämnen som finns i omgivningen. Förslag på egenskaper som skiljer ämnen åt är: från naturen/konst-gjorda, (icke-)metaller, giftiga/ätliga och löser sig (inte) i vatten. Några lärarfrågor som kan vara användbara i den tidiga materieunder-visningen är (Merino & Sanmarti 2008, s. 198):

• Vad kan man göra med det här materialet? (Och vad kan man inte göra?)

• Vilka är materialets egenskaper?

• Kan man bryta sönder det? I miljontals bitar?

• Vad händer om materialet blandas med vatten och värms upp? Förändras det eller inte?

References

Related documents

Angela kommer att jobba med fortsatt utveckling av våra pedagogiska planeringar med fokus på formativ bedömning eftersom det var ett arbete vi påbörjade förra läsåret. Dels

Detta genom att ytterligare synliggöra lärandet för eleverna och för min del är uppdraget främst riktat mot att utveckla tydliga planeringar och strukturer för bedömning

förväntningar på eleverna, hitta rätt utmaningar för gruppen och den enskilde eleven samt få eleverna att känna sig delaktiga i undervisningen genom att synliggöra

Under hösten 2014 kommer Anna att delta i kursen Entreprenörskap på Malmö Högskola och redan denna termin leder hon en kurs i Entrepreneriellt lärande för en grupp elever i

Detta sker redan till stor del eftersom vi fått möjligheten att arbeta med en till en dator men det finns fortfarande outforskade möjligheter.. Utbildningsnämndens vision stämmer

diskussioner om kunskapskravens innebörd genom att koppla ihop dem med de fem grundförmågor som Göran Svanelid presenterat; Analytisk förmåga, Kommunikativ förmåga,

I mitt första uppdrag som förstelärare ska jag tillsammans med min kollega Petra Filipsson utveckla en gemensam struktur för enhetens arbete med pedagogisk planering, IUP och

I höst har hon uppdraget att leda och koordinera detta arbete som involverar andra lärare på skolan, föräldrar samt andra boende i Veingeområdet. Vi kommer på skolan satsa lite