Var börjar experimentet?

(1)

Malmö högskola

Lärarutbildningen

Natur Miljö Samhälle

Examensarbete

10 poäng

Var börjar experimentet?

En kartläggning av hur lärare planerar

och utför experiment i fysikundervisningen

Where does the experiment begin?

Tor Kullin och Patrik Wallin

Lärarexamen 180 poäng Handledare: Mats Areskoug Naturvetenskap och lärande

(2)

(3)

Sammanfattning/Abstract

Syftet med undersökningen är att kartlägga fysiklärares utgångspunkter, intentioner och tillvägagångssätt med experiment i fysikundervisningen genom en kvalitativ metod där vi nyttjat semistrukturerade djupintervjuer av yrkesverksamma fysiklärare. Resultatet analyserades och användes sedan som grund för en diskussion om vad resultatet innebär för elevernas inlärning. Studien visar att intervjuade lärare tenderar att inte utgå från kursplanerna och eleverna i tillräcklig utsträckning, utan har istället läromedel som utgångspunkt. Den viktigaste intentionen med experiment för de intervjuade lärarna är att eleverna genom experiment skall kunna koppla ihop teori med praktik. Lärarna använder sig mestadels av slutna experiment, bl.a. pga. tidsbrist, men strävar efter mer öppna. Slutsatsen blir att med de utgångspunkter och tillvägagångssätt de intervjuade lärarna har reduceras elevernas möjligheter att uppnå förståelse.

(4)

(5)

Innehållsförteckning

Malmö högskola... 1

Sammanfattning/Abstract ... 3

Innehållsförteckning ... 5

1 Inledning ... 7

2 Syfte och frågeställningar ... 10

3 Teoretisk bakgrund ... 11

3.1 Det nationella uppdraget - Utgångspunkter ... 11

3.2 Undervisning i praktiken... 13

3.3 Naturvetenskaplig undervisning ... 14

3.4 Det experimentella inslaget... 15

3.5 Lärarna ... 17

3.6 Eleverna ... 19

3.7 Inre och yttre förutsättningar ... 20

4 Metod ... 22 4.1. Ämnesval ... 22 4.1.1 Val av undersökningsmetod... 22 4.1.2 Vetenskapligt förhållningssätt ... 23 4.1.3 Val av undersökningsansats... 23 4.1.4 Urval ... 23

4.1.5 kritik mot vald metod... 24

4.2 Procedur ... 24

4.2.1 Primärdata ... 24

4.2.1.1 Källkritik ... 25

4.3 Validitet och reliabilitet ... 26

5 Resultat ... 27 5.1 Utgångspunkter/Förutsättningar ... 27 5.1.1 Intervjuperson 1 ... 27 5.1.2 Intervjuperson 2 ... 28 5.1.3 Intervjuperson 3 ... 29 5.1.4 Intervjuperson 4 ... 30 5.1.5 Intervjuperson 5 ... 30 5.1.6 Intervjuperson 6 ... 31 5.2 Intentioner ... 32 5.2.1 Intervjuperson 1 ... 32 5.2.2 Intervjuperson 2 ... 33 5.2.3 Intervjuperson 3 ... 34 5.2.4 Intervjuperson 4 ... 35 5.2.5 Intervjuperson 5 ... 36 5.2.6 Intervjuperson 6 ... 37 5.3 Tillvägagångssätt ... 38 5.3.1 Intervjuperson 1 ... 38 5.3.2 Intervjuperson 2 ... 39 5.3.3 Intervjuperson 3 ... 40 5.3.4 Intervjuperson 4 ... 41 5.3.5 Intervjuperson 5 ... 41

(6)

5.3.6 Intervjuperson 6 ... 42

6 Analys och diskussion... 44

6.1 Utgångspunkter ... 44 6.2 Intentioner ... 46 6.3 Tillvägagångssätt ... 49 7 Slutsats ... 52 8 Källförteckning/Referenser... 53 8.1 Internetreferenser ... 53 9 Bilagor... 55

(7)

1 Inledning

Något som är gemensamt mål för all skolundervisning är att eleven ska lära sig. Det innebär konkret att den som undervisar då måste utgå från vissa frågeställningar som Vad är viktigt att eleven lär sig?, På vilket sätt lär sig eleven bäst? och Hur ska jag som lärare förhålla mig i elevens lärandeprocess? (Hult, 2000). Det som står klart är att all form av undervisning har som syfte att förmedla kunskap och det finns flera olika metoder att undervisa. Vissa ämnen lämpar sig bättre att förmedlas på ett teoretiskt plan, andra mer praktiskt.

Séré m.fl. (2005) menar att anledningen till att naturvetenskap ska ingå i skolundervisningen är att det moderna samhället inte bara behöver ett fåtal specialister/forskare utan en bred allmänbildning för att skapa demokratiskt ansvarsfulla medborgare. I ämnen av naturvetenskaplig karaktär har experimentet alltid haft en grundläggande plats. Experimentet är enligt Hult (2000) ett mycket väsentligt inslag inom naturvetenskapen oavsett på vilken nivå undervisningen bedrivs. Séré m.fl. (2005) lägger i sin rapport fram att experiment har haft och har stor betydelse i att förstå naturvetenskap. I fysikundervisningen har experimentets roll syftat till att visa och förklara fysikaliska fenomen. Dessutom är experimentet i fysikundervisningen ett alternativ för att tillgodose elevernas olika inlärningsstilar (Lager-Nyqvist, 2003). Därmed anser vi att det är av stor vikt att kartlägga hur experimenten används. Det finns ingen klar gräns för vad som skiljer experiment från annan naturvetenskaplig undervisning, men vi menar på att begreppet experiment kan likställas med engelskans ”labwork” (Séré m.fl., 2005). Vi ser därför att experiment är det samma som ett praktiskt moment i fysikundervisningen och Hult (2000) är inne på samma linje. Skolverkets Kursplaner beskriver att vetenskapliga teorier grundar sig på att en ställd hypotes bekräftas eller falsifieras genom att pröva hypotesen, vilket många gånger måste göras rent praktiskt. Detta arbetssätt är etablerat inom den naturvetenskapliga undervisningen och används genomgående i dagens skolundervisning. I Skolverkets kursplaner för grundskolan nämns även att eleverna ska kunna utföra enkla experiment.

(8)

Begreppskarta

Figur 1. Samspel mellan lärarfaktorer som påverkar eleverna (tolkning av diagram s. 13 i Paulsen, 2005).

Genomgående under lärarutbildningen har vi kommit i kontakt med tre grundläggande begrepp, utgångspunkt, intention och tillvägagångssätt, som vi även funnit stöd för i vår inledande litteraturundersökning. Det är dessa grundläggande begrepp, som styr lärarens handlande, som vi valt att kartlägga (se figur 1). Kursplanerna och ämnesdidaktisk forskningslitteratur (Hult, 2000, Andersson, 1989) nämner utgångspunkt i lärares undervisning som något viktigt. Kursplanen för de naturorienterade ämnena beskriver hur läraren ska ha eleven som utgångspunkt i sin undervisning och att kursplanen i sig själv ska stå som grund i lärarens val av vad eleverna ska lära sig. Detta är inget som kan förbises då kursplanerna är de dokument som ska styra läraren i dennes nationella läraruppdrag. I den teoretiska bakgrunden skriver vi om hur lärarens erfarenhet och dennes synsätt på naturvetenskap påverkar undervisningen. Det är därför av stor vikt att kartlägga lärares utgångspunkter vid planering av experiment. Begreppet utgångspunkt i detta arbete definieras som den teoretiska kunskapsgrund som en lärare utgår ifrån i sin utformning av experiment.

I den teoretiska bakgrunden tas även begreppet intentioner upp. Där beskrivs att lärare ska ha intentioner med experimentet för att kunna delge dessa till eleverna för att skapa

(9)

förståelse kring varför experimentet utförs. Vidare bör lärarens intentioner vara förenliga med experimentets utformning (Paulsen, 2005). Därmed är det viktigt att kartlägga lärares intentioner med experiment i fysikundervisningen. Begreppet intention definieras i detta arbete som det mål och/eller syfte som experimentet riktar sig mot, dvs. vad eleverna ska lära sig med experimentet.

Det tredje begreppet är lärarnas tillvägagångssätt där slutna respektive öppna experiment (se tabell 1) har en central plats (Séré m.fl., 2005). Tillvägagångssättet påverkar vad eleverna lär sig. Beroende på vilka intentioner läraren har med experimentet ska olika tillvägagångssätt tillämpas. Det ska även finnas ett samförstånd mellan lärare och elev om varför experimentet görs, vad det går ut på, vilka lärarens intentioner är och vilka mål experimentet inbegriper (Hult, 2000, Paulsen, 2005). Därför är det viktigt att vara medveten om vilka tillvägagångssätt läraren har och därmed vill vi kartlägga vilka tillvägagångssätt läraren tillämpar för att uppnå sina intentioner med experiment i fysikundervisningen. Begreppet tillvägagångssätt definieras i vårt arbete som en handgriplig procedur vid genomförande av experiment, dvs. vad som praktiskt skall göras.

Frihetsgrader i elevexperiment

Frihetsgrad Problem Genomförande svar

0 givet givet

givet

1 givet givet

öppet

2 givet öppet

öppet

3 öppet öppet

öppet

(10)

2 Syfte och frågeställningar

Syftet med denna studie är att kartlägga vilka utgångspunkter, intentioner och tillvägagångssätt lärare har med experiment i sin fysikundervisning och att diskutera vad vårt resultat har för betydelse för elevens inlärning.

Våra frågeställningar är:

− Med vilka utgångspunkter utformar lärare experiment i fysikundervisningen? − Vilka intentioner har lärare med experiment i fysikundervisningen?

− Vilka tillvägagångssätt tillämpar lärare för att uppnå sina intentioner med experiment i fysikundervisningen?

(11)

3 Teoretisk bakgrund

3.1 Det nationella uppdraget - Utgångspunkter

Grundskolans verksamhet ingår idag i ett målstyrt system där större delen av ansvaret ligger på ett kommunalt/lokalt plan. De styrdokument som kommunerna utgår ifrån är skollagen, grundskoleförordningen, läroplaner (Lpo-94) samt kursplaner och betygskriterier. Dessa styrdokument har utarbetats på olika nivåer (riksdag, regering och skolverket) och är till för att reglera skolverksamheten inom vissa ramar. Grundskolans kursplaner baseras på Lpo-94:s beskrivning av skolverksamhetens uppdrag och de mål som skolan ska se till att eleverna uppnår. Inom skolan skapas oftast lokala arbetsplaner utifrån ovan nämnda styrdokument, vilka har som funktion att konkretisera undervisningsverksamheten, metoderna och målen.

Grundskolans kursplaner och betygskriterier är distinkta ur vissa perspektiv och mer öppna ur andra gällande undervisningens arbetsmetoder och vad eleven ska lära sig. Allmänt beskrivs det i inledningen att undervisningen och dess metoder kan ges stora utrymmen, men att det ska finnas en miniminivå av kunskap som eleven ska uppnå i grundskolan. Något som betonas tydligt är att planering av undervisning ska utgå från elevens förutsättningar, erfarenhet och behov. Kursplanerna har även som krav att alla ämnen i grundskolan ska förmedla skapandeglädje och ge en fortsatt lust att lära. Dessutom ska eleven genom undervisningen få möjlighet att utveckla sin förmåga att ”dra slutsatser och generalisera samt förklara och argumentera för sitt tänkande och sina slutsatser” (Skolverket, 2000, s. 6). Den gemensamma kursplanen för de naturorienterande ämnena indikerar att undervisningens syfte är att inspirera elevernas nyfikenhet för naturen och göra den begriplig. Dessutom avses undervisningen stimulera elevens lust att upptäcka och även se till att naturvetenskapens arbetssätt och resultat blir disponibla för eleven. Utöver detta ska undervisningen bl.a. sträva mot att eleven ”utvecklar förmåga att se samband mellan iakttagelser och teoretiska modeller” (Skolverket, 2000, s. 47) och förbättrar vetskapen kring hur experiment skapas utifrån teorier som i sin tur är föränderliga. Kursplanen lyfter fram att de vardagliga iakttagelser och funderingar som i växelspel med hypotetiskt tänkande och experimentell verksamhet

(12)

utvecklats till vetenskapligt teoretiska modeller bör sätta sin prägel på de naturorienterande ämnenas undervisning. När det gäller fysik så beskriver kursplanen mer specifikt vad undervisningens syfte och mål är. Intentioner som lyfts fram är att eleven när det gäller den naturvetenskapliga verksamheten skall utveckla sin kunskap kring hypotesformulering, observationer och experiment och att dessa baseras på generella begrepp, modeller och teorier. Vid slutet av grundskolan ska eleven ha uppnått specifika kunskaper och insikter kring ämnet. Bland annat ska eleven gällande den naturvetenskapliga verksamheten ”kunna genomföra mätningar, observationer och experiment samt ha insikt i hur de kan utformas” (Skolverket, 2000, s. 58) och beträffande kunskapens användning ”ha inblick i hur experiment utformas och analyseras utifrån teorier och modeller” (Skolverket, 2000, s. 58).

Séré m.fl. (2005) menar att anledningen till att naturvetenskap ska ingå i skolundervisningen är att det moderna samhället inte bara behöver ett fåtal specialister/forskare utan en bred allmänbildning för att skapa demokratiskt ansvarsfulla medborgare. Björn Andersson (1989) fortsätter i samma anda och anser att det är lärarens uppgift att se till att eleven tar sig till de uppsatta målen och det som lärare ska utgå ifrån är Skolverkets kursplaner för grundskolan, vilka baseras på läroplanerna. I kursplanerna beskrivs de begrepp eleverna ska kunna. Andersson menar dock att trots detta blir det ofta läroboksförfattare som i praktiken avgör vad som ska kunnas, men läroböckerna är ofta utformade med alldeles för mycket stoff i texten. Detta gör att det inte finns tid till analys av begreppen i innehållet. Lärarna är ofta tyngda av det vardagliga arbetet, med ordningsfrågor, sociala problem etc., vilket resulterar i att lärarna inte har tid till att ha förståelse som huvudinriktning utan inriktar sig mer på spridda kunskaper och proven består av faktafrågor. Detta gör att cirka 80 % av eleverna går opåverkade genom grundskolan när det gäller en varaktig förståelse av naturvetenskapliga begrepp (Andersson, 1989). Därför gäller det att välja ut de begrepp som beskrivs i kursplanerna. En annan problematik som ofta sker är att erfarna lärare lutar sig tillbaka mot lärarerfarenheten och goda ämneskunskaper. Men det finns emellertid stora risker att enbart förlita sig på erfarenheten. De erfarenheter man gör beror på de begrepp med vilka man organiserar omgivningen. En viktig del i det pedagogiska arbetet är därför att skapa

(13)

nya begrepp så att man kan förstå nya skeenden i skolan. Fråga sig vad som styr mitt agerande? Finns det ett annat och bättre sätt?

Vetenskapsrådet (2005) håller med i detta resonemang och trycker på att man ska skapa en bred rekryteringsbas för utbildningar med inriktning naturvetenskap och teknik, samt skapa en allmänbildning. Men för att kunna göra detta är ämnesdidaktisk forskning av stor betydelse. Dock har det inte satsats så mycket på detta område och det gäller därför att sätta in naturvetenskaplig kunskap i ett samhällsperspektiv för att kunna argumentera för t.ex. en miljömoralisk ståndpunkt. Bara naturvetenskaplig kunskap räcker inte för att uppnå de mål som ställs. Vad som blir lärarens val av innehåll och arbetssätt avgörs av den selektiva tradition (egna föreställningar och förutsättningar) som de bär på (Vetenskapsrådet, 2005). Därför är det viktigt att lärarutbildningar tydliggör dessa traditioner för studenterna, att No-didaktisk kunskap har en avgörande roll. Den grupp som ofta inte kommer i kontakt med No-didaktisk forskning och har längst avstånd till denna kunskap är enligt Vetenskapsrådet yrkesverksamma lärare och det är just den gruppen som skulle vinna mest på att utnyttja forskningsresultaten i det vardagliga arbetet i skolan.

3.2 Undervisning i praktiken

Något som är gemensamt mål för all sorts undervisning är att eleven ska lära sig. Det innebär konkret att den som undervisar då måste utgå från vissa frågeställningar som Vad är viktigt att eleven lär sig?, På vilket sätt lär sig eleven bäst? och Hur ska jag som lärare förhålla mig i elevens lärandeprocess? Hult (2000) förespråkar därför ett konstruktivistiskt undervisningssätt där varje elev konstruerar ny kunskap genom att eleven får utgå från det som denne kan och känner till. Med detta som utgångspunkt läggs ny information och denna bearbetas och integreras med tidigare kunskap, vilket resulterar i ny eller modifierade kunskap. Arfwedson (2002) är inne på samma linje och påtalar att när vi skall lära oss något använder vi oss av olika inlärningsstrategier bestående av bl.a. tillvägagångssätt och mål. Dessa inlärningsstrategier utvecklas successivt och läraren ska därför motivera varför eleven skall lära sig något, dvs. inleda ämnesområdet med att förklara vad de skall göra och varför. Vidare anser Arfwedson att läraren ska hjälpa

(14)

eleverna med planläggningen av det de skall göra och visar eleverna hur de skall göra för att uppnå sina mål, så kallad ”procedural knowledge” (kunskap om procedurer). Det man som elev och lärare då bör fråga sig är Vad är nu det här? Vad vet jag egentligen om det? Hur skall jag göra? Klarar jag det? Är det något att satsa på? Vad skall man ha det till? Och Varför skall man behöva lära sig detta? Lager-Nyqvist (2003) kommer i sin undersökning dock fram till att ”den gamla” lärarutbildningens ämnesstudier inte innehåller en socialkonstruktivistisk struktur av lärandet utan det ges bara generella teorier kring elevens lärande. Förvisso ingick didaktik i utbildningen, men aldrig satt i ett kvalitativt naturvetenskapligt sammanhang och därmed inte heller konkret till lärarrollen. Därför saknades till stor del kopplingen mellan elevens lärande och hur man undervisar i de naturvetenskapliga ämnena. Även Arfwedson (2002) menar att läraren i alla didaktiska undervisningsbeslut skall utgå ifrån eleverna. Därför är det viktigt att lärare som yrkesgrupp inte stagnerar utan fortlöpande vidareutbildas inom didaktisk forskning. Vetenskapsrådet (2005) följer samma spår och menar att även om läraren har en viss syn på undervisningen, elevers förståelse som utgångspunkt och hur denna påverkas av undervisningen, leder detta inte alltid till att undervisningen genomförs på det sättet. Man kan konstatera att undervisnings- och lärandeprocesser är så komplexa att man bör utgå ifrån olika forskningsperspektiv för att förstå lärandet i olika situationer. Den vanligaste forskningen inom lärande och undervisning är hermeneutisk forskning. Med hermeneutisk forskning menas att förstå andra människor genom att tolka deras ord och handling (Patel & Davidsson, 2003). Tack vare det har forskare kunnat kartlägga olika typer av lärare och kunnat utgå från dessa i diskussioner med andra lärare i syfte att utveckla undervisningen. Vetenskapsrådet tycker således att lärare skall ha möjlighet att reflektera över sådana forskningsresultat och kunna föra dialoger med kollegor kring sin professionella utveckling.

3.3 Naturvetenskaplig undervisning

En förutsättning för att elever ska ges möjligheter att få en undervisning som inriktas mot att arbeta med naturvetenskaplig metod är att deras lärare äger vissa insikter om hur forskningsarbetet utförs och hur detta kan omsättas i undervisningssammanhang. Lager-Nyqvists studie (2003) visar att några sådana insikter och förmågor inte etablerats hos de

(15)

undersökta lärarstudenterna. Hon menar att de under utbildningen inte haft rimliga möjligheter att lära sig särskilt mycket om naturvetenskapens processer, om arten av naturvetenskapliga förklaringar, om naturvetenskaplig kunskapsbildning eller om hur dessa begrepp ska kunna omsättas i undervisning för eleverna i grundskolan.

Vetenskapsrådet (2005) är av samma mening och nämner dessutom att det naturvetenskapliga språket är av stor betydelse för inlärning. Språket har utvecklats av naturvetare genom deras sätt att tänka. Alltså måste eleverna lära sig detta, dvs. tänka naturvetenskap. Eleverna slutar dock inte använda vardagsperspektivet sedan de lärt sig det naturvetenskapliga diskursen (språket och tankesättet). Eleverna är inte kapabla till att själva konstruera naturvetenskapligt kunnande. ”En god naturvetenskaplig undervisning innebär att målen med undervisningen identifieras med utgångspunkt från analys av vad undervisningen inom ett visst ämnesområde kräver”. Läraren skall därför leda undervisningen så att det naturvetenskapliga kunnandet blir tillgänglig för eleverna på ett socialt plan och att de får en personlig förståelse av innehållet. Vetenskapsrådet anser dessutom att den naturvetenskapliga undervisningen inte ska begränsas till utvecklande av förståelse, syfte och mål. Det krävs även affektiva inslag, så som motivation, intresse och attityder, för att undervisningen på bästa sätt ska förbereda eleverna inför framtiden

3.4 Det experimentella inslaget

Experimentet är enligt Hult (2000) mycket väsentligt inslag inom naturvetenskapen oavsett på vilken nivå undervisningen bedrivs. Han har ställt samman ett antal orsaker varför undervisningen ska innehålla experiment och delar in dessa i tekniska och icke-tekniska motiv. Nedan återges ett redigerat urval där de icke-tekniska motiven är:

− Att experimentet ska skapa intresse och visa tillämpning av teori

− Att experimentet ska vara ett komplement till teorin och ge inblick för skillnaden mellan teorin och det som teorin beskriver

− Att inlärning genom experiment sker m h a alla sinnena De icke-tekniska motiven är:

− Att experimentet genomförs i elevgrupper då detta stimulerar den sociala kompetensen

(16)

− Att kommunikationsförmågan tränas både muntligt och skriftligt

− Experiment ger förmåga i att planera, sätta upp mål och uppnå dessa inom avsatt tid

− Experiment stimulerar den analytiska förmågan

Men det är mycket viktigt att förstå, menar Hult, att även om alla sorters praktiska moment inom naturvetenskaplig undervisning gör att eleven är aktiv, kan detta inte jämställas med att eleven genom detta arbetssätt blir intellektuellt utmanad eller aktiv bara för att praktiska inslag läggs in i undervisningen. Han menar att praktiska inslag, så som experiment, inte är en företeelse som klarar sig själv, utan behöver något att samspela med. Hur väl experimentet än är utformat och vilka inlärningsteorier läraren än hänvisar till har mindre betydelse om experimentet i sig inte stämmer in i undervisningen för övrigt. Experimentet tappar då sitt ändamål och blir endast ett irrelevant inslag i undervisningen. Dimenäs (2001) tycker att den tid som finns till förfogande ska läggas till interaktion mellan elever kring ett för begreppet centralt problem som speglar övergripande fenomen. Detta kan genomföras i form av öppna experiment som är uppbyggda kring problemlösande frågor som motiverar eleverna och där de tränas i att göra generaliseringar. Paulsen (2005) understryker också vikten av att det ska finnas ett samförstånd mellan lärare och elev om varför experimentet görs, vad det går ut på, vilka lärarens intentioner är och vilka mål experimentet inbegriper.

Séré m.fl. (2005) lägger i sin rapport fram att experiment har haft och har stor betydelse i att förstå naturvetenskap. Men är det nödvändigt i skolan? Experimentets roll är kanske överskattat? Diverse undersökningar i ämnet har gjorts och en del visar att experiment har stor betydelse för att lära sig begrepp och motiverar eleverna, medan andra menar på att elevernas förståelse inte har förbättrats genom experiment. I en stor undersökning har Séré m.fl. försökt klargöra och särskilja ”mål” med experiment i undervisningen samt sökt information om hur utseendet på experimenten skall vara för att främja inlärning. Bl.a. baseras rapporten på ett antal fallstudier som fokuserade på slutna laborationshandledningar där elever arbetade i grupp. I dessa fallen ville lärarna att eleverna skulle koppla teori till praktik, men resultatet visade att endast 15 % gjorde så (Séré m.fl., 2005). Resterande elever fokuserade istället på själva processen, dvs. hur

(17)

apparatur fungerade och insamlande av mätvärden. Som en slutsats i rapporten menar författarna att lärare här måste använda sig av frågeställningar i samband med experimenten som gör att eleverna kan koppla ihop mätvärdena i experimentet till en teori. Andra fallstudier var inriktade mot experiment av öppen karaktär. Här var lärarnas intentioner främst begreppsförståelse samt vetenskapligt arbetssätt, men resultaten visade att eleverna i dessa fallen hade svårigheter med att förstå ändamålet med experimenten. Författarnas anser här att det är av yttersta vikt att lärarna tydliggör syfte och mål med dessa öppna experiment för eleverna. Generellt sett anser Andersson (1989) att man med hjälp av experimentella inslag kan renodla och förenkla, undersöka en variabel i taget och påbörja begreppsbildning i tillrättalagda situationer. Sedan tar man steget ut i omvärlden och använder begreppen. Det går även med omvänd strategi, att börja i omvärlden och ta in experimentet i klassrummet och sedan återvända ut i omvärlden. Elevernas nyfikenhet på företeelser i vardagslivet kan också tas som utgångspunkt för begreppsintroduktioner, men det är viktigt att läraren visar vad eleven skall ha sin naturvetenskap till. Andersson rekommenderar därför studiebesök på universitet och inom industrin med syfte att eleven ska få en inblick i naturvetenskapliga verksamhetsområden.

3.5 Lärarna

Paulsen (2005) skriver att lärarens uppfattning om fysik som skolämne och hur undervisning och lärande sker till stor del är avgörande hur ett experiment i undervisningen konstrueras och vilka intentioner läraren har. Hult (2000) håller med och menar även att det inte är ovanligt att experiment genomförs på felaktiga grunder, dvs. att de intentioner läraren har inte är förenliga med experimentets utformning. Séré m.fl. (2005) tar upp liknande problematik och i rapporten finns en undersökning som behandlar lärares syn på naturvetenskap i sju europeiska länder. Författarna slår fast att den syn eleverna får av ämnet starkt kan relateras till lärarens inställning till naturvetenskap och val av naturvetenskapliga metoder. Detta eftersom didaktiska metoder influeras av lärarens uppfattning om naturvetenskap. I undersökningen framkom det att

(18)

− empiriska undersökningar krävs för att fastsälla den vetenskapliga validiteten i varje påstående

− naturvetenskapliga undersökningar är grundade på en metod som kräver sonderande och kontrollerbara experiment

− i tolkning av experiment är forskare vägledda av teoretiska antaganden

Utifrån dessa resultat intervjuades 409 st lärare om vilka inlärningsmål de ansåg var viktigast med ett experiment (se diagram 1). Alla svaren sammanfattades under dessa fyra kategorirubriker:

A. koppla teori med praktik B. laboratoriefärdigheter C. naturvetenskapligt arbetssätt

D. att skapa motivation, personlig utveckling, social kompetens

Prioritering av intentioner - Séré m.fl. (2005) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 A B C D prioriterings-kategorier prioriteringsgrad

Diagram 1. Prioritering av lärares intentioner med experiment. A) koppla teori med praktik, B) laboratoriefärdigheter, C) naturvetenskapligt arbetssätt, D) att skapa motivation, personlig utveckling, social kompetens (Séré m.fl., 2005, s. 64).

(19)

Av alla intervjuade lärare ansåg 40 % att det viktigaste målet var att koppla samman teori med praktik. Av resultatet framkom även att detta mål prioriterades högre av fysiklärare än av biologi- och kemilärare. Séré m.fl. redovisar ytterligare en undersökning. Den behandlar vilka experimentella tillvägagångssätt som, enligt lärare, är bäst lämpade att uppnå de tänkta inlärningsmålen inom ett ämnesområde. Rapportens resultat visar att lärare generellt tycker att experiment utförda av elever är den variant som är mest användningsbar för att uppnå målen. Lärarna säger också att experimenten hellre bör ha en öppen karaktär och inte vara för hårt styrda. Nämnas bör även att det som ansågs vara minst lämpat att uppnå målen enligt de intervjuade lärarna var att i undervisningen använda sig av lärardemonstrationer.

3.6 Eleverna

Med experiment i undervisningen anser Andersson (1987) att eleverna tränar sitt abstrakta tänkande genom modellbyggande. Det är viktigt att låta eleverna uppfinna egna verktyg då naturvetenskaplig undervisning i grund och botten går ut på förståelse och där framgång hos eleven är att observationerna kan förklaras av den aktuella teorin och att teoretiskt härledda förutsägelser slår in. Lager-Nyqvist (2003) däremot använder flertalet referenser som beskriver att eleven inte på egen hand kan förstå teorier, naturvetenskapligt tankesätt genom observation under experiment. Detta kräver hjälp och handledning, vilket genomförs bäst genom lärardemonstrationer följt av diskussion. Därigenom kan eleven bättre få insikt i fenomenet. Det framkommer också i Séré m.fl. (2005) studier att elever tenderar att lita för mycket på data från experiment. De inser inte värdet av teorier och modeller. Eleverna måste få veta att teorier och modeller hjälper forskare att tolka mätvärden ifrån experiment.

Hult (2000) har sammanställt ett antal företeelser som inbegriper kritiska synpunkter som forskningslitteraturen inom denna gren lyfter fram. Det som framkommer tydligt är att det alltför ofta ställs antingen för höga eller för låga krav på experimenten, vilket kan förklaras som att eleven utför något som denne redan vet och ofta genom att följa styrda instruktioner respektive att eleven arbetar med problem som denne inte har tillräckliga kunskaper kring. Ett annat stort problem idag är att experiment fortfarande följer en

(20)

traditionell undervisningsplanering och därför är slutna i sina instruktioner. De utgår från själva undervisningen istället för att ha eleven som utgångspunkt. Hade experimenten istället utgått från elevens förkunskaper skulle de vara ett bättre stöd för elevens lärandeprocess. Hult anser dessutom att lärandet skulle förstärkas om ”pre- och postlabverksamheten” varit mer omfattande och planerad. Med detta menas att ingången till ämnesområdet och anslutande experiment ges mer tid och att en reflekterande dialog generellt förbättrar förutsättningarna för elevens lärande. Vad som då är viktigt är att eleverna är införstådda med vad som förväntas av dem och att de har delgetts syftet med experimentet. Om kommunikationen mellan lärare och elever inte fungerar kan inte lärandet hos eleven utvecklas. Därutöver spelar elevens förväntningar och hur eleven uppfattar experimentets funktion i undervisningen en stor roll för elevens motivation, engagemang och i vilken grad elever tillägnar sig kunskapen. Dimenäs (2001) lyfter i detta sammanhang fram att eleverna ofta fokuserar på processen i deras experimenterande och därmed missar i förståelse av bakomliggande orsaker. Han tycker att experiment istället skall vara uppbyggda med problemlösande karaktär och att diskussionen kring experimentet skall vara i fokus. Experimentet ska vara som en illustration till det fenomen som behandlas. Lager-Nyqvist (2003) angriper problemet med liknande argument och menar att den laborativa verksamheten missar ofta målet att den ska utgå från elevens förförståelse. Resultatet blir enligt Lager-Nyqvist att eleven ges en varierad undervisning, kanhända roligare, men resulterar ofta av ett förvirrat intryck hos eleven eftersom flertalet av experimenten utgår ifrån teoretiska begrepp istället för elevernas förkunskaper.

3.7 Inre och yttre förutsättningar

Elevers inlärning påverkas, enligt Andersson (1987) av många faktorer. Det kan vara socioekonomiska, lärarens kunnande och personlighet, klassens storlek, laborationsutrustning och undervisningsmetodik. Vidare menar Arfwedson (2002) att oftast saknas den drivkraft som en större personaltäthet i skolan skulle kunna erbjuda. Eleverna anklagas som oengagerade fast det är lärarna som saknar tid och andra resurser. En lärare i grundskolans senare del har ett nittiotal elever. Det är faktorer som dessa som

(21)

gör att lärare saknar tid att följa didaktisk forskning inom sina ämnesområden. Lager-Nyqvist (2003) tycker inte att situationen har blivit bättre ute i skolorna. Hon konstaterar att nyutexaminerade No-lärare lätt faller in i lokala skolkulturen och dess arbetsplaner. Förklaringen ligger enligt Lager-Nyqvist i en avsaknad av mentorshandledningar, tidsbrist, stress och osäkerhet vilket resulterar i en anpassning efter rådande omständigheter. En lärare måste bedöma de möjligheter i form av elevernas förutsättningar, materieltillgång etc som står till buds när hon/han utformar experiment utifrån egna mål och kursplanens ramar. Den egna förmågan i form av erfarenheter, kunskaper och ork är också faktorer som påverkar planering och genomförande av de laborativa momenten i undervisningen. Därför används till stor del de läromedel som står till hands och läraren väljer utan eftertanke de experiment som är etablerade på skolan och inte efter vilket specifikt syfte de kan tänkas ha. Anledningen till detta kan vara att det är tidskrävande att skapa nytt undervisningsmaterial, men också att de etablerade är väl beprövade. På så sätt vet läraren att eleven tidsmässigt hinner genomföra experimentet på avsatt lektionstid. Därtill refererar Hult (2000) till utförda undersökningar som visar att både studenter och lärare är överens om att laborativt arbete idag inte ger den mängd kunskap i jämförelse med den mängd tid och ansträngning som laborationer kräver. Det betyder inte att laborativt arbete är oviktigt, utan att de färdigheter och kunskaper som fås från laborativt arbete är för liten i jämförelse med tiden och ansträngningen som läggs i att producera kunskap.

(22)

4 Metod

”Kunskaper i metod är inget självändamål utan ett redskap för att uppnå de målsättningar man har med olika undersökningar” (Holme & Solvang, 1997).

Metod är det tillvägagångssätt vi använder oss av när vi organiserar, bearbetar, analyserar och tolkar information om verkligheten. Metod är alltså ett systematisk sätt att undersöka verkligheten på men också ett redskap för de som skall opponera på oss att kritiskt kunna granska vår studie (Halvorsen, 1992). Metoden hjälper oss att strukturera vårt arbete, lösa problem och komma fram till ny kunskap. Dessutom visar metoden undersökningens vetenskapliga grund för läsaren, eftersom det ställer upp vissa regler och normer för hur arbetet skall genomföras (Holme & Solvang, 1997).

4.1. Ämnesval

Genom att kartlägga lärares utgångspunkter, intentioner och tillvägagångssätt med experiment i fysikundervisningen ges lärare möjlighet att utveckla sin kompetens att undervisa i de naturorienterande ämnena där experiment av tradition har en stor roll. Genom denna kartläggning vill vi utveckla undervisningen så att elevernas inlärning främjas.

4.1.1 Val av undersökningsmetod

Vi använder oss av en kvalitativ metod, med semistrukturerade djupintervjuer, där vi har för avsikt att kartlägga lärares utgångspunkter, intentioner och tillvägagångssätt med experiment i fysikundervisningen. Vi anser att denna metod är bäst lämpad då vi har för avsikt att samla in djupgående information om vårt valda problemområde. En kvalitativ metod ger oss förutsättningar att skapa en nära kontakt till de undersökta intervjupersonerna för att kunna beskriva, förstå och analysera dessa. Vidare ger denna metod oss också bra förutsättningar för att skapa en helhetsbild av intervjupersonernas tankesätt och handlande (Holme & Solvang, 1997, Patel & Davidson, 2003).

(23)

4.1.2 Vetenskapligt förhållningssätt

Vi har valt att ha ett hermeneutiskt förhållningssätt, som står för en kvalitativ förståelse och tolkningssystem. På så sätt kan vi få en förståelse av lärarens utgångspunkter, intentioner och tillvägagångssätt genom att tolka vad de uttrycker i det talade språket (Patel & Davidson, 2003).

4.1.3 Val av undersökningsansats

För att kunna utveckla teori eller studera didaktiska metoder är det viktigt att ta ställning till hur studien ska genomföras. Det finns två grundläggande vetenskapliga ansatser, deduktiv och induktiv ansats. En ytterligare ansats är den abduktiva, vilken utgör en kombination av ovanstående (Patel & Davidson, 2003).

Vår studie inleds med att vår utgångspunkt varit induktiv ansats. Den induktiva ansatsen brukar kallas för ”upptäckarens väg” (Patel & Davidson, 2003) där sinnesupplevelser och fenomen som betraktas ger möjlighet att göra generella utsagor som blir till teorier och modeller (Holme & Solvang, 1997). Vi har förberett oss innan vi skall göra de kvalitativa intervjuerna genom att studera tidigare forskning inom ämnet, för att skaffa oss förkunskaper. Våra data har vi samlat in genom personliga samtal med lärare som har mycket goda insikter i läraryrket. Dessutom har vår teoretiska referensram kontinuerligt utökats under arbetets gång vilket lett till att vårt tillvägagångssätt inte kan ses som induktivt, eftersom vi genomför studien i ett växelspel mellan empiri och teori, utan som abduktiv. I den abduktiva ansatsen blir det teoretiska perspektivet inte lika dominerande som i den deduktiva, där forskare har sin utgångspunkt i befintliga teorier och empirin väljs med avseende till denna. Den kvalitativa undersökningsmetoden lämpar sig bäst med en induktivt eller abduktivt arbetssätt i forskningen (Patel & Davidson, 2003).

4.1.4 Urval

Vid val av lärare utgick vi ifrån vissa gemensamma egenskaper. Vi har valt att intervjua lärare som jobbar i vår geografiska närhet eftersom vi gärna vill ha personlig kontakt med lärarna för att få, inte bara det objektiva utan även det subjektiva intrycket. Dessutom

(24)

minskar vi risken för fel i vår studie genom personliga intervjuer eftersom dessa ger möjlighet till reducering av tolkningsfel (Repstad, 1993). Lärarna skall jobba på skolor som tillhör stadsdel Centrum i Malmö och undervisa inom grundskolans senare delar (år 7 – 9) med ämnet fysik. Inom stadsdelen arbetar åtta behöriga lärare som uppfyller våra kriterier. Vår förhoppning var att alla 8 lärare som fanns i vår uvalspopulation skulle ställa upp på intervju, men endast sex lärare var disponibla under den tidsram vi hade till förfogande. Vi anser dock att dessa lärare ger oss en bra grund för vår undersökning.

4.1.5 kritik mot vald metod

Ganska tidigt valdes en kvantitativ metod bort, detta eftersom vi ville få en djupare insikt i ämnet, vilket vi kan få med en kvalitativ metod. Vi är dock medvetna om att det finns en risk att bredden går förlorad i en kvalitativ studie. För att kompensera detta har vi intervjuat sex lärare som är oberoende av varandra samt granskat tidigare gjorda studier i ämnet. Genom detta anser vi att vår undersökning får en bredare helhetsbild samtidigt som djup erhålls. Genom bruk av källkritiska kriterier har våra källor kritiskt granskats under uppsatsens gång. De viktigaste kriterierna är samtidskrav, tendenskrav och beroendekritik. Vi har även valt att granska källornas äkthet (Eriksson & Wiedersheim, 2001). Vi är medvetna om att lärarna kan vinkla sina svar på intervjufrågorna så att de framstår som bättre lärare och att det inte blir en helt korrekt bild av deras uppfattning. Ett sätt att komplettera intervjufrågorna för att få ytterligare ett perspektiv skulle kunna vara att göra observationer.

4.2 Procedur

En källa kan antingen vara primär (forskaren har själv samlat in data) eller så kan källan vara sekundär (forskaren använder sig av tillgänglig data).

4.2.1 Primärdata

Vi har valt att samla in primärdata genom att intervjua lärare. Vi har valt att inte delge respondenten med för mycket bakgrundsmaterial till vår studie då vi ansåg att det fanns en allt för stor risk att den intervjuade fabricerade för att framtå som en god lärare. Dock

(25)

har vi delgivit respondenten ett övergripande ämnesområde samt löfte om anonymitet. Platsen för intervju är respondentens arbetsplats, dels då detta ger ett intryck av skolans organisation och dels av bekvämlighet för respondenten.

Vi har valt att först göra en pilotintervju, dels för att träna oss i att genomföra intervjuer, men även för att se om våra intervjufrågor behöver justeras. Vid samtliga intervjuer har vi båda varit närvarande. Vi anser att detta tillvägagångssätt gynnar undersökningen då intervjuerna lättare når en djupare förståelse eftersom möjligheten att generera följdfrågor blir större då vi båda deltar. För att skapa mer diskussion kring ämnet har vi skiftats om att ställa frågor och låtit respondenten fritt tala om ämnet. Intervjufrågorna har även haft en låg grad av standardisering för att ge utrymme till respondenten att svara med egna ord. För att säkerställa informationens användbarhet användes diktafon. Vi har skrivit ner intervjumaterialet direkt efter intervjun, när vi hade det färskt i minnet. Ännu en fördel är att vi kan ta till oss de ansiktsuttryck, gester och reaktioner som intervjuobjektet (Patel & Davidson, 2003).

För att problemställning, empiri och analys skal få ett naturligt samband i uppsatsen har vi inriktat våra intervjufrågor (se bilaga 1) på tre viktiga områden

• Utgångspunkt • Intention

• Tillvägagångssätt

4.2.1.1 Källkritik

Det finns alltid en risk med intervjuer att respondenten vinklar sina svar för att framstå som en bra lärare samt att respondenten tolkar frågan annorlunda än vi. För att minska dessa risker har vi lagt stor vikt vid att få så utförliga svar som möjligt genom att ställa flertalet följdfrågor.

Våra lärare som vi intervjuar är inte konkurrenter eller beroende av varandra. Därmed uppfyller våra data tendens och beroende kriteriet bra.

(26)

Våra intervjuer är alla utförda under hösten 2005 vilket bör uppfylla samtidskravet. Därmed anser vi att källorna har en så hög äkthet som är möjlig att uppnå.

4.3 Validitet och reliabilitet

Validitet definieras som ett mätinstruments förmåga att mäta det som avses att mätas. God reliabilitet innebär hög tillförlitlighet och uppnås ifall två undersökningar med identiskt syfte, oförändrad population och samma metoder uppnår samma resultat (Eriksson & Wiedersheim, 2001).

Vi är medvetna om att intervjusituationen kan ha påverkat både oss själva och respondenterna. Intervjuerna är genomförda på respondentens arbetsplats för att respondenten ska känna sig bekväm i miljön och att vi på så sätt kan få tillgång till relevant information. För att uppnå hög reliabilitet använde vi oss av en diktafon för att det inte skall uppstå tolkningsfel eller att något faller i glömska. Dock är vi medvetna om att intervjusituationen riskerar att bli mer formell (Halvorsen, 1992). För att bidra till vår studie och därmed anses som en respondent, skall personen vara behörig ämneslärare i fysik där denna skall ha mångårig erfarenhet av undervisning med experiment. Vi anser att dessa krav medför relevanta uppgifter till det vi studerar, vilka hjälper oss i vår strävan att uppnå hög validitet.

(27)

5 Resultat

Här redovisar vi våra intervjupersoner som Ip 1, Ip 2 osv. Resultatet presenteras framförallt i löpande text där vi börjar med vad Ip 1 säger, sedan vad Ip 2 säger osv. För att konkretisera vad intervjupersonerna verkligen har sagt vävs citat in i den löpande texten.

5.1 Utgångspunkter/Förutsättningar

5.1.1 Intervjuperson 1

Fysik är det ämne som Ip 1 tycker mest om och är faktiskt det ämne där eleverna laborerar mest och mest varierat. Ip 1 utgår i första hand från eleverna och frågar sig själv om experimentet ligger på elevernas kunskapsnivå, ifall det passar in i ett meningsfullt sammanhang och om det går att genomföra praktiskt och tidsmässigt. Ip 1 utgår ifrån de experiment som faktiskt visar eller liknar de fysiska fenomen som behandlas i teorin, då Ip 1 menar att det i fysiken inte är så långt emellan det eleverna gör, det som de ser och bakomliggande teorier. Ip 1 utgår ifrån sina erfarenheter vid planering av experiment. ”Om jag ska göra ett experiment så utgår jag från mina erfarenheter och avgör därifrån” säger Ip 1. Om Ip 1 skall använda sig av ett nytt experiment används inte laborations-handledningarna då dessa är alltför styrda. ”Det är mycket följa facit och eleverna ges ingen möjlighet att tänka själva” säger IP1 som gillar att själv utveckla befintliga experiment och gör dem mer öppna. Ip 1 använder sig av kollegor och olika medier så som tv och tidningar vid val av experiment. Ip 1 vill gärna se någon annan göra experimentet först då det är tråkigt att läsa till sig ett experiment med givna svar. ”Kursplanerna har jag klart för mig så det bär jag alltid med mig automatiskt” tilläger Ip 1.

Ip 1 skulle vilja experimentera mycket mer än vad som görs nu, men nu ser lokalschemat ut som sådant att det inte går. ”Det egentliga problemet är att NO-salen inte ligger nära slöjdsalen för då hade utrustningsproblemet varit löst” säger Ip 1 och menar att eleverna hade kunnat skapa sin egen experimentutrustning i en ”NO-verkstad”. Ip 1 tycker att det finns en brist med vissa läromedel där lärarhandledningen är fylld med kanonbra experiment men de bygger på att det finns laborationsutrustning från 50, 60 och 70-talet och den utrustningen finns inte på skolan. ”Vi har jättebra utrustning men inte gammal så

(28)

vi kan kasta i stort sett hela den lärarhandledningen” säger Ip 1. Ip 1s skola prenumererar inte på någon Naturvetenskaplig ämnesdidaktisk tidskrift, men det kommer sporadiskt vissa tidningar t.ex. Not-bladet. ”Det händer att vi ämneslärare startar en prenumeration om det är i samband med ett erbjudande” säger Ip 1. Ip 1 anser att NO-enheten är skilt från andra ämnen och det beror på att kulturen både på och utanför skolan tycker att naturvetenskap är ett konstigt ämne som är utanför det allmänna intresset. Men Ip 1 upplever att naturvetenskapen bär med sig respekt och om enheten vill ha en uppdatering av utrustning prioriteras det framför andra enheter. Överlag tycker Ip 1 att det finns en positiv inställning och ett bra stöd till NO-enheten på skolan, ”men det finns ingen som lägger sig i eller har några åsikter om vår ämnesenhet och då blir vi lite utanför och ensamma på skolan” säger Ip 1.

Ip 2 har de lokala kursplanerna som utgångspunkt i experiment och tittar på vilka saker som skall tas upp. Läromedlets lärarhandledning kan också ge Ip 2 en del förslag men Ip 2 gillar sällan hur de är konstruerade. Ip 2 utgår ifrån att experimentet skall komplettera teorin i det arbetsområde de jobbar med. ”Det är klart att min egen erfarenhet av ämnet i sig och hur väl jag känner klassen formar experimenten” säger Ip 2 och försöker därför spela på vilka förkunskaper och intressen eleverna har, vad de har sett eller upplevt, och ta det därifrån. Ip 2 försöker anpassa experimenten efter eleverna.

Ip 2 har tillgång till No-salen minst en av veckans tre lektionstillfällen och då är det ganska jämt fördelat mellan elevexperiment och demonstrationer. Oftast är fysikexperimenten möjliga att genomföra utanför No-salen men detta sker inte och kan påverka undervisningen negativt tror Ip 2. Anledningen till att Ip 2 har demonstrationer beror främst på utrustningen, hur många set det finns och om utrustningen är mycket känslig och dyr. ”Jag har alltid säkerhetsaspekten i tankarna” säger Ip 2. Ip 2 tycker att skolan är bra på att köpa in ny kompletterande utrustning för att eleverna ska kunna genomföra vissa experiment och ”alla inköp utgår från den budget som vår enhet får tilldelad per läsår och då får man välja inköpen med omsorg” säger Ip 2. Det finns ingen specifik ämnesdidaktisk kompetensutveckling utan Ip 2 upplever det som en mer generell

(29)

kompetensutveckling för lärare. Ip 2 anser att tiden inte räcker till att förbereda sig och i värsta fall kan planering och förberedelse av ett experiment ske på fem minuter mellan två lektioner och Ip 2 därför får en del av planeringen ske på fritiden. ”Undervisningen borde vara prioriterad men den administrativa delen tar väldigt mycket av undervisningsplaneringen” säger Ip 2 och hinner därmed inte hålla sig uppdaterad med den ämnesdidaktiska forskning, men prenumererar på Illustrerad vetenskap.

”Jag var på en endagskurs i kungliga vetenskapsakademins regi för ett knappt år sedan och där berördes didaktiska bitar av Ma/No-undervisningen” avslutar Ip 2 med att säga.

Ip 3 tycker att fysik är ett tacksamt ämne just vad det gäller experiment då ”det blir väldigt konkret jämfört med de andra No-ämnena” säger Ip 3. Ip 3:s erfarenhet säger att det är lätt att hitta experiment som gör att eleverna förstår det man undersöker. Ip 3 använder sig främst av fysikboken som utgångspunkt, men det kan även vara andra läromedel. ”Jag utgår ifrån vad elevboken tar upp och sen hittar jag materialet i lärarhandledningen” säger Ip 3. Ip 3 ser det som en trygghet för eleverna när de vet vad de utgår ifrån under experimentutförandet, de vet vad som undersöks och varför. Ip 3 utgår även från elevernas språkliga förutsättningar och anpassar laborationshandledningen efter eleverna.

När Ip 3 själv gick i skolan var fysik inte ett favoritämne, men nu är det. Ip 3 har anpassat undervisningen efter den utrustning som finns på skolan, men skriver upp experiment som önskas genomföras med eleverna men inte finns utrustning till. Sedan får Ip 3 kontrollera med budgeten om det går att inhandla det som behövs och lärarna styr helt själva över den budgeten. Ip 3 önskar mer tid till att skriva ner snygga och fina laborationshandledningar till alla experiment, men problemet är att lärare får mer och mer saker som ska göras som inte direkt har med undervisningen att göra och det får till följd att planeringstiden för undervisningen blir drabbad. Ip 3 tycker det är viktigt att hela tiden samla på sig nytt material så man har alternativ till experiment, men samtidigt finns det inte tid till att tillgodogöra sig pedagogisk och ämnesdidaktisk forskning.

(30)

Ip 4 utgår först ifrån målen i kursplanerna för att sedan titta i fysikboken om det är något experiment som kan underlätta för elevernas förståelse. Ip 4 försöker att använda sig av sina kollegors erfarenhet vid planeringen av experiment men då skolan arbetar med arbetslag och inte ämneslag ”blir det ensamt som No-lärare och man har bara sig själv att utgå ifrån när det gäller val av metoder och sånt” säger Ip 4 och Ip 4 blir därför tvungen att utgå mycket ifrån egen erfarenhet.

Ip 4 har mindre experiment i fysik än i kemi och anledningen till detta är att det inte finns tillräckligt med fysikexperiment i fysikboken som eleverna kan göra. Även om Ip 4 söker i andra böcker och på nätet tycks det inte finnas bra experiment som passar in i sammanhanget. ”Jag tycker att det känns meningslöst att göra experiment som inte ger eleverna förståelse eller kan se sambanden med teorin” säger Ip 4. Generellt tycker Ip 4 att klasserna är för stora för att kunna genomföra experiment på ett bra och lärorikt sätt och att det skulle vara bättre med halvklasser för att kunna ha bättre överblick över elevernas experimenterande och deras resonemang. ”Även säkerhetsmässigt skulle mindre antal elever göra det lättare att experimentera” säger Ip 4. Ip 4 tycker att det är stressigt att hinna med att prova experimenten innan eleverna ska genomföra dem och önskar mer tid till att sitta ner och planerade undervisningen och vad den ska innehålla för moment. Ip 4 prenumererar på Nämnaren, men inget som har med fysik eller No att göra och övrig litteratur har Ip 4 tagit med hemifrån. ”Jag har inte varit aktiv i att försöka få in mer litteratur av det slaget som har med naturvetenskap att göra” säger Ip 4 som inte har tid till att läsa pedagogisk och ämnesdidaktisk forskning.

Ip 5 har sin utgångspunkt i kursplanerna och betygskriterierna för att utforma experimenten efter dessa och försöker också utgå ifrån de enskilda individerna ”vi strävar efter att etablera individuell utvecklingsplan så att varje elev jobbar efter sin förmåga” säger Ip 5. Ip 5 försöker ge duktiga elever mer utmanande innehåll medan de med sämre förutsättningar får mer grundläggande innehåll. Ip 5 tar med tiden som en utgångspunkt

(31)

vid planering av experiment. ”Vi har för lite tid till varje elev med så stora grupper som vi har nu” säger Ip 5.

Ip 5 tycker att de fysiska förutsättningarna har varit ganska svåra då lärarna bara haft en No-sal som de varit tvungna att samsas om. ”Nu i år har vi börjat bygga om ett vanligt klassrum till en No-sal, vilket skapar bättre förutsättningar för eleverna, då vet de om att de bara är fysik och teknik i den ena salen och kemi och biologi i den andra” säger Ip 5. Ip 5 tycker att det är för få lärare vilket lett till att det alltid är stora grupper i undervisningen, vilket gör det svårt att genomföra laborationer. Ip 5 pekar också på att en försvårande förutsättning är upptagningsområdet som skolan har, vilket gör att mer än 50 % elever har utländsk bakgrund. ”De kan komma från svåra familjeförhållanden som gör dem avsevärt mindre motiverade vilket bidrar till att kunskapsnivån många gånger är under kraven för Godkänt” säger Ip 5. Ip 5 tycker att tiden med varje elev är för kort men att de gör vad de kan med den tid de har till förfogande. ”Jag har en sajt på Lunarstorm där jag har kontakt med elever där jag lägger ut arbetsuppgifter, länkar till undersökningsområden och allmänna tips för att försöka kompensera bristerna hos eleverna” säger Ip 5. Ip 5 har 24 timmars kompetensutveckling per år som är inlagda i schemat, men menar på att det ibland kan bli mycket mer än så, ca 50. Ip 5 går kurser och går på föreläsningar efter eget val och försöker läsa litteratur om olika undervisningsmetoder och anser att det är upp till varje lärare att försöka hålla sig uppdaterad med pedagogisk forskning, dock har Ip 5 inte läst någon ämnesdidaktisk litteratur.

Ip 6 utgår ifrån kursplanerna och sin erfarenhet som lärare vid val av experiment och de fysikböcker som används nu tycker Ip 6 är mycket bra. Därför blir det i praktiken fysikböckerna som Ip 6 använder sig som utgångspunkt i planerandet av experiment. ”Jag utgår alltid ifrån boken och vi har en mycket bra bok nu, TEFY” säger Ip 6. Ip 6 tycker att dessa böcker är mycket teoretiskt tydliga samt att där finns studieuppgifter och bra experiment som är direkt kopplade till texten och teorin i boken. Ip 6 tycker att det är bra då varken lärare eller eleverna blir förvirrade med dessa böcker. Ip 6 försöker så

(32)

småningom utgå mer från eleverna och deras omgivning ”Jag ser saker överallt och då kopplar jag direkt till saker som man kan ta med i undervisningen” säger Ip6

Ip 6 tycker att tiden med eleverna är alldeles för kort och menar på att de behöver fler utbildade och behöriga lärare för att göra klasserna mindre. ”Till fysiken har vi bara 80 minuter i veckan med eleverna” säger Ip 6. Dessutom upplever Ip 6 att eleverna är omotiverade och har inga kunskaper kring ämnet över huvud taget när de kommer till högstadiet. ”Med TEFY böckerna motiverar man eleverna och de är billiga också, så eleverna får sina böcker istället för att låna dem” säger Ip 6. Ip 6 tycker det är bra att eleverna får böckerna då de får en resurs hemma som de kan gå tillbaka i när som helst för att kolla något. Ip 6 tycker att de har en bra rektor på skolan som är öppen för förslag, då lärarna vill köpa in något till undervisningen. Ip 6 läser inte så mycket pedagogisk litteratur utan menar på att man får erfarenhet med tiden men har dock varit iväg på fortbildningskurser i Stockholm och i Lund som varit givande.

5.2 Intentioner

Ip 1 menar på att det är stor skillnad på utantillkunskap och praktisk kunskap då den senare leder till förståelse av fenomenet för fler elever. Enligt Ip 1 är experiment roligt för eleverna. Ip 1 vill ibland att experimenten skall tydliggöra de teoretiska fenomen som behandlas för tillfället och att eleverna bara skall observera. Ip 1 vill också att experimenterande skall leda till att eleverna tränar upp sin initiativförmåga. Vissa av Ip 1s experiment skall förklara naturens lagar och då kan de vara ganska enkla saker, t.ex. släppa en boll eller plaska med vatten. Ip 1 försöker alltid ha en intention med sina experiment. ”Sammanfattning av mina intentioner är att det ska vara roligt, motiverande och att eleverna kan arbeta individuellt och att eleverna ska kunna koppla teorin till praktik som ska leda till kunskap” säger Ip 1. Vid prioritering av intentioner valde IP 1 följande (se diagram 2).

(33)

IP 1 - Prioritering av intentioner 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 A B C D E Prioriterings-kategorier Prioriteringsgrad

Diagram 2. Prioritering av Ip 1:s intentioner. A) observation av fenomen, B) förbinda teori med praktik, C) laboratoriefärdigheter, D) naturvetenskapligt arbetssätt, E) motivation, personlig utveckling, social kompetens

Ip 2 använder experiment främst för att tydliggöra fenomen, så att eleverna får förståelse för det och kan se samband. ”Det viktigaste med själva laborerandet och efterföljande rapport och diskussioner är att eleverna kommer får mer kunskap i ämnesområdet” säger Ip 2. Ip 2 tycker även att eleverna ska lära sig det naturvetenskapliga arbetssättet. Ip 2 använder sig av experiment som pusselbitar där eleverna i slutet av högstadiet förhoppningsvis skall få en tydlig bild och kunna göra generaliseringar. ”att se generella samband är ju inget som sker genom ett fåtal experiment utan något som eleverna växer in i” säger Ip 2. Experimenten skall också vara motiverande och intressanta för eleven tycker Ip 2. Vid prioritering av intentioner valde IP 2 följande (se diagram 3).

(34)

Ip 3 tror att ett experiment gör fenomen mer konkreta för eleverna och att de då hjälper till i processen till förståelse. ”Eleverna ser vad som händer och kan alltid tänka tillbaka till experimentet och relatera till det” säger Ip 3. Ip 3 tycker även att experiment skall vara motiverande för eleverna och ”illustrera verkligheten i miniformat”. Vid prioritering av intentioner valde IP 3 följande (se diagram 4).

(35)

Ip 4 tycker att experiment skall leda till en förståelse hos eleverna, ”experimenten skall hjälpa eleverna att förstå teorin” säger Ip 4. Ip 4 har en intention att genom experiment kunna ta verkligheten in i skolan för att visa att det de gör där gäller på andra ställen också. En annan intention som Ip 4 har är att eleverna ska lära sig skriva laborationsrapport och att träna på att formulera hypoteser. ”Det är viktigt att eleverna lär sig laborera, om inte annat i förebyggande till fortsatta studier” avslutar Ip 4 med att säga. Vid prioritering av intentioner valde Ip 4 följande (se diagram 5).

(36)

Ip 5 har som främsta intention att eleverna skall använda experimentet som ett komplement till teorin och att förstå sambanden som experimenten ger. ”Förhoppningsvis fångar man upp några stycken som kommer till insikt med helheten” säger Ip 5. Vidare tycker Ip 5 att det är viktigt att eleverna tänker igenom vad de gör, hur de skall göra och varför för att sedan genom experiment komma fram till någon form av slutsats. ”De skall ha en kännedom om det naturvetenskapliga arbetssättet” säger Ip 5. Eleverna tränar sig genom experiment att formulera och testa hypotes enligt Ip 5. Ip 5 tycker att det som är bra med experiment är att eleverna får se hur något fungerar i realiteten och menar på att eleverna inte får förståelse för experimentet med en gång utan det kanske sker efter ett halvår i ett annat sammanhang som passar in i deras bild av hur det fungerar. Vid prioritering av intentioner valde Ip 5 följande (se diagram 6).

(37)

Ip 6 tycker att experimentet skall övertyga eleverna att teorierna stämmer. ”Intentionen med experiment är först och främst att eleverna ska kunna koppla ihop experimentet med det vi har gått igenom teoretiskt” säger Ip 6. Ip 6 vill skapa en självsäkerhet och trygghet i att experimentera och det skall uppmuntra och motivera eleverna. ”Eleverna skall inte fråga så mycket utan ta egna initiativ och läsa igenom laborationsinstruktioner utan att hela tiden fråga mig” säger Ip 6. Vid prioritering av intentioner valde Ip 6 följande (se diagram 7).

(38)

5.3 Tillvägagångssätt

Ip 1 har relativt öppna experiment fast med en vetenskaplig karaktär och försöker prata med eleverna i början av lektionerna om varför de ska göra experimentet. ”Jag försöker att undvika själva kärnan utan vill hellre att eleverna själva ska upptäcka, inte att jag berättar vad de ska upptäcka” säger Ip 1 och menar sig vara dålig på att förmedla sin intention med experimentet. Ibland kan eleverna ifrågasätta experimenten och då brukar Ip 1 argumentera kring varför det är bra att kunna fysik och förstå fysik. Ip 1 tycker att eleverna ska ha full tillgång till all laborationsutrustning och att de ska själva kunna plocka fram nödvändigt material för att kunna utföra experiment och menar på att då lär sig eleverna av sina misstag och får därför testa nya vägar som leder rätt. ”Som det är nu så springer jag och plockar fram exakt vad de ska ha och på detta sätt tar eleverna inga

(39)

egna initiativ under experimenten” säger Ip 1. Anledningen till att de gör på detta sätt är enligt Ip 1 att de inte har fysik i ett klassrum enbart för fysik, utan Ip 1 skulle vilja ha ett klassrum för fysik som mer liknade en slöjdsal och som skulle kunna fungera som en Naturvetenskaplig verkstad. Ip 1 har instruktioner ibland men ingen riktig laborations-handledning. Ip 1 skriver ofta instruktioner på tavlan i punktform, då Ip 1 inte tycker om när allting står klart och eleverna får allting serverat helt gratis. ”Punkterna på tavlan kan innehålla vad eleverna behöver, vad de ska undersöka, att de ska sammanfatta vad de gjort, att de ska diskutera i gruppen och i slutet skriver jag att de ska skriva ned allting i häftet så att de har allting på pränt” säger Ip1. Ip 1 menar på att om läraren styr upp experimenten för mycket eller om det är för mycket väntetid tappar eleverna lätt intresset och det roliga försvinner. Ip 1 försöker formulera frågorna som eleverna skall besvara i samband med experimentet som problemlösande frågor. Ip 1 tycker att experimenten gör att eleverna får arbeta i sitt eget tempo, göra saker noggrant, snabbt eller annorlunda än instruktionerna, vilket de inte får under teoretiska fysiklektioner. Ip 1s elever skriver inte laborationsrapport så organiserat som många förespråkar. ”De gör anteckningar, de ska anteckna vad de gör, vad de kommer fram till, vad de kan ställa för frågor, vilka slutsatser de kommer fram till och sånt” säger Ip 1. Ip 1s elever formulera inte hypoteser innan för då måste de alltid ha samma ordning med hypotes, utförande, resultat, diskussion och slutsats, vilket är det vetenskapliga grundläggande sättet att jobba anser Ip 1. ”Att formulera hypoteser förutsätter förkunskaper hos forskaren för hypotesen grundar sig inte på vilda gissningar utan grundar sig på ett rimligt antagande som utgår från förkunskaper i ämnet och därför blir det lite av en låtsassituation när vi gör det i skolan” säger Ip 1, men försöker ibland undervisar på detta sätt i alla fall för att det är arbetssättet i naturvetenskaperna och Ip 1 vill att eleverna ska prova på hur man gör på riktigt.

Ip 2s undervisning är först och främst indelad i olika No-block, biologi, fysik, kemi och teknik. Ip 2 delger inte eleverna sina intentioner vid själva experimentet, men i början av varje delblock går de tillsammans igenom de uppnående mål och betygskriterier som har framarbetats i de lokala arbets- och kursplanerna. Ip 2 låter eleverna får ut en laborationsbeskrivning som innehåller information om utrustning, syfte, genomförande,

(40)

resultat och en slutsats. ”Eleverna ska ganska ofta även lämna in någon form av laborationsrapport” säger Ip 2. Syftet har Ip 2 bestämt från början och genomförandet är relativt uppstyrt. I Ip 2s laborationshandledningen beskrivs vad eleverna ska experimentera med och ”indirekt framkommer mina intentioner i inledande diskussion” säger Ip 2. Ip 2s experiment är ganska slutna, där laborationshandledningar är centrala och främsta anledningen till att det slutna arbetssättet är att det är lättare att hålla koll på saker och ting. Ip 2 anpassar arbetssättet lite efter elevunderlaget ”Jag kan ju anpassa experimentet efter dem och därmed även hur styrt experimentet ska vara” säger Ip 2. Ip 2 lägger ofta till någon extrafråga av utredande art för dem som vill ha en större utmaning. Ip 2 gör reflektionerna i samband med experimentets utförande eller direkt efteråt. ”Är det något som brister så har jag verktygen att justera experimentet” säger Ip 2 och om det är så att samma fråga uppkommer i samband med ett experiment, så förändrar Ip 2 eller lägger till vad som behövs för att eleverna lättare ska förstå något och att minimera risken för missförstånd. Ip 2 betygssätter inte själva genomförandet av laborationen utan den är ett verktyg att uppnå intentionerna men har dock ett antal frågeställningar i handledningen som gör det möjligt att bedöma elevernas förståelse.

Av No-ämnena så har Ip 3 flest experiment i fysiken. ”Det finns fler experiment som passar de olika ämnesområdena i fysiken än i de andra ämnena” säger Ip 3. Som det är nu har Ip 3 experiment minst en gång i veckan. Vid varje större ämnesområde går Ip 3 igenom i klassen vad de ska syssla med och vilka mål som ingår i ämnesområdet och vad som gäller för G, VG och MVG. Ip 3 delger inte eleverna sina intentioner inför varje experiment, då Ip 3 vill berätta så lite som möjligt för att eleverna själva ska tänka till. ”Det är ju roligare för eleverna att komma på något kring ett fenomen till exempel om de ändrar på något så ändras utgången, vilket nog också gör att de får ett ännu starkare minne kring experimentet” säger Ip 3. Överlag har säkerheten en ganska central roll i Ip 3s experiment, då Ip 3 inte kan låta eleverna laborera hur som helst och därför blir frihetsgrad i experimenten ofta begränsad. Ip 3:s elever får alltid instruktioner mest på tavlan innan de sätter igång, men till vissa experiment har Ip 3 komponerat skrivna elevanpassade laborationshandledningar, men det är tidsbristen som har gjort att Ip 3 inte