Astronomiundervisning i den svenska
gymnasieskolan
Författare: Frida Torrång
|
Handledare: Bor Gregorčič
.
Abstract
The purpose of this study is to contribute to the knowledge of the astronomy education in Swedish upper secondary schools. The main goal of the study is to find answers on the following four questions: What position is given to the astronomy in Swedish upper secondary education?, Is the students’ knowledge of astronomy accounted for when the teachers are setting the grades?, Does the astronomy teaching vary a lot between different teachers? and Do teachers experience any difficulties with teaching astronomy? The study has a second goal of translating the Astro-nomy Diagnostic Test ADT 2.0 from English to Swedish. To collect the data from teachers in Swedish high schools, participating teachers answered a web-based survey. In total, 23 physics teachers participated in the study, of which 20 teachers completed the survey and 3 teachers were interviewed. The number of participants is not enough to make a generalising conclusions about astronomy education in Swedish upper secondary schools. However the findings are in agreement with previous studies. I found that astronomy gets a small role in the education, where most of the teachers dedicate just 1 to 6 lessons to astronomy. 52 percent of the teachers do not account for the student knowledge in astronomy when grading the course. When it comes to the teachers own experienced difficulties, 30 percent of the participants specify that they feel that they have too little knowledge in astronomy.
Key words: Astronomy education, physics education, teachers
Project in physics didactics, 15.0 credits, 2020
Department of Astronomy and Physics Education Research, Uppsala University
.
Sammanfattning
Denna undersökning har som syfte att bidra till ökad förståelse av astronomiundervisningens plats i den Svenska gymnasieskolan. Huvudmålet med undersökningen har varit att söka svar på de fyra följande forskningsfrågorna: Vilken plats får astronomin i undervisningen?, Inklu-derar lärarna elevernas astronomikunskaper när de sätter slutbetyg i kursen?, Skiljer det sig mycket mellan olika lärares undervisning? och Upplever lärarna några särskilda svårigheter med att undervisa i astronomi?. Studien har även haft ett bisyfte att genomföra en översättning av diagnostestet ADT 2.0 från engelska till svenska. Detta för att möjliggöra en användning för svenska gymnasielärare. Som metod valdes en webbaserad enkätstudie att utföras. Totalt sett deltog 23 ämneslärare i fysik, varav 20 deltagande svarade på enkäten och tre respondenter deltog i förberedande intervjuer. Antalet deltagande är inte tillräckligt för att någon slutsats ska kunna ställas gällande undervisningen i de svenska gymnasieskolorna, men resultatet följer i linje med tidigare undersökningar. Resultatet indikerar att astronomin får en undanskymd roll där merparten av deltagarna ägnar 1 till 6 lektioner på området. 52 procent av lärarna väger inte in elevernas astronomikunskaper i slutbetyget. Gällande lärarnas egna svårigheter med att undervisa astronomi anger 30 procent att de känner sig ha förlite kunskaper inom ämnet.
Nyckelord: Astronomiundervisning, fysikundervisning, lärare, gymnasiet
Projekt i fysikens didaktik, 15.0 högskolepoäng, 2020
Institutionen för astronomi och fysikens didaktik, Uppsala universitet
Innehåll
1 Introduktion 4
1.1 Syfte och forskningsfrågor . . . 4
2 Bakgrund 5 2.1 Astronomin i den svenska skolan . . . 5
2.1.1 Astronomin i gymnasieskolan . . . 5
2.2 Elever och studenters kunskaper inom astronomi . . . 5
2.2.1 Solsystemet, avstånd och storlekar . . . 6
2.2.2 Big bang och teorier om universum . . . 6
2.3 Svårigheter inom astronomiundervisning och inlärning . . . 7
2.4 Forskningsbaserat diagnostest: ADT 2.0 . . . 8
2.4.1 Diagnostestets reliabiliteten och validitet . . . 8
2.4.2 Resultat från diagnostestet . . . 9
3 Metod 10 3.1 Fysiklärares erfarenheter och upplevelser . . . 10
3.1.1 Utformning av enkät . . . 10
3.1.2 Analys av enkätens svar . . . 10
3.2 Översättning av ADT 2.0 . . . 11
3.3 Gymnasieelevers kunskaper i astronomi . . . 11
4 Resultat 12 4.1 Undervisningens format . . . 12
4.1.1 Tidsmässigt upplägg . . . 12
4.1.2 Praktiskt upplägg och källor . . . 14
4.2 Astromiavsnittets innehåll . . . 15
4.2.1 Praktiska moment i undervisningen . . . 17
4.3 Lärandemål och bedömning . . . 17
4.4 Svårigheter inom astronomiundervisningen . . . 18
4.5 Lärarnas utbildning och tankar . . . 19
5 Diskussion 21 5.1 Respondenternas svar . . . 21
5.2 Vem har svarat på enkäten? . . . 21
1
Introduktion
Astronomin har genom historien haft en långvarig och betydande roll för människan och veten-skapen. Himlavalvet har inspirerat oss och frammanat en iver och nyfikenhet att utforska det universum vi lever i. Denna nyfikenhet resulterar inte bara i fler astronomiintresserade, utan elever som har läst astronomi under sina skolår har visats vara mer benägna till att söka sig till framtida yrken i olika fält inom naturvetenskap (National Research Council, 1991). Men hur återspeglas denna långa tradition inom skolväsendet idag? Astronomin har förvisso fått ett utrymme, men flera studier har visat att det finns stora brister i både elevers och lärares kunskaper inom ämnet (Rajpaul et al., 2018; Trumper, 2001; Trouille et al., 2013). Under 2016 och 2018 utfördes två kvalitativa intervjustudier med fem respektive sex svenska gymnasielärare i fysik (Tingåker, 2016; Wahlberg Jansson, 2018). Resultatet indikerade att astronomin får en undanskymd roll i fysikundervisningen, med ett fåtal undantag. I Tingåkers studie har samtliga lärare placerat astronomiavsnittet sist i kursen med anledning av att elever ofta är omotive-rade och har fullt upp i andra kurser i slutspurten. Det kan tolkas som att astronomi inte är något som tas på ett särskilt stort allvar och kanske rentav inte ens räknas in i elevernas betyg (Tingåker, 2016). Här beskriver dessutom samtliga respondenter att de bedriver sin astronomi-undervisning under något skilda former i jämförelse med fysikastronomi-undervisningens övriga innehåll. Tematiska grupparbeten och instuderingsfrågor är vanligt förekommande. Denna observation stämmer även överens med Wahlberg Janssons studie. Men är det verkligen så att ett helt ve-tenskapsområde inom fysiken systematiskt negligeras inom det svenska skolväsendet? Hur ser egentligen astronomiundervisningen ut och hur prioriteras den?
1.1
Syfte och forskningsfrågor
Syftet med detta projekt är att bidra till ökad förståelse av astronomiundervisningens plats i fysikutbildningen i den svenska gymnasieskolan. Projektet ska generera en översiktlig insyn i ämneslärares erfarenheter och upplevelser av att undervisa i astronomi i kursen fysik 2 på gymnasiet. Det ska ske genom att söka svar på följande forskningsfrågor:
1. Vilken plats får astronomin i undervisningen?
2. Skiljer det sig mycket mellan olika lärares undervisning?
3. Inkluderar lärarna elevernas astronomikunskaper när de sätter slutbetyg i kursen?
4. Upplever lärarna några särskilda svårigheter med att undervisa i astronomi?
2
Bakgrund
2.1
Astronomin i den svenska skolan
Under sina grundskolestudier kommer en skolelev möta astronomin ett flertal gånger i fysikun-dervisningen. När eleven börjar på lågstadiet förväntas läraren dels gå igenom hur månen, solen och jorden förhåller sig till varandra, med fokus på månens olika faser. Ytterligare inkluderas även himlavalvets förändringar under ett år, samt stjärnbilder (Skolverket, 2019). När eleven därefter går över till mellanstadiet kommer undervisningen att vidare behandla solsystemets planeter, årstiderna, hur månader och år förhåller sig, samt hur natt och dag uppkommer. Män-niskans relation till rymden ska avhandlas, där hur vi använder oss av satelliter och rymdsonder ligger i fokus. Efter mellanstadiet avanceras astronomistudierna något och blickar bortom vårt solsystem. Undervisningen berör förhållandet mellan himlakroppar, solsystemet och galaxer, där skalor samt avstånd blir en väsentlig del. Teorier om universums utveckling tas upp och ställs i relation till andra beskrivningar och grundämnenas ursprung från stjärnornas utveckling avhandlas. När eleven så småningom lämnar grundskolan för att möta nya studier på gymnasiet (eller för att gå ut i yrkeslivet) innebär det också i de flesta fall att eleven lämnar studierna i astronomi bakom sig. Om det inte råkar finnas ett personligt intresse med i bilden så är det endast de elever som söker sig till naturvetenskapsprogrammet på gymnasiet som får möta uni-versums vidder igen.
2.1.1 Astronomin i gymnasieskolan
Astronomi ingår i kursen fysik 2 som läses av gymnasieelever som går på det naturvetenskapliga programmet, med ett fåtal individspecialiserade undantag. Kursens omfattning ska utgörs av hundra timmars studietid och sträcker sig i normalfall över två terminer, antingen i årskurs 2 eller 3. Ett läsår på gymnasiet brukar normalt sett innehålla 38 skolveckor, vilket medför att eleverna borde ha runt två till tre timmar fysik varje vecka. Fysik 2 är en påbyggnad av kursen fysik 1 och centreras kring klassisk mekanik (tvådimensionell rörelse), våglära, elektromagnetism och studier inom astronomi (Skolverket, 2019). Här ska astronomiundervisningen behandla följande områden:
1. Orientering om aktuella modeller och teorier för beskrivningen av universums storskaliga utveckling och av galax-, stjärn- och planetbildning.
2. Atomens elektronstruktur samt absorptions- och emissionsspektra.
3. Metoder för undersökning av universum. Elektromagnetisk strålning från stjärnor och interstellära rymden.
4. Metoder för att upptäcka och undersöka exoplaneter. Villkor för liv på andra planeter.
Således berörs undervisningen av ett ganska brett innehåll, vilket kräver förkunskaper från elevernas håll. Avsnittet centreras dels kring metoder och analys av det ljus som stjärnor och galaxer sänder ut, samt de faktorer som kan inverka på det vi ser. Till exempel, exoplaneters inverkan på en stjärna. Här blir kunskaperna i punkt 2 nödvändiga. Astronomiundervisningen tar även vid där grundskolans astronomi avslutades. Teorier om universum utveckling lyfts åter fram, men fokuset läggs även på hur galaxer och stjärnor bildas och utvecklas.
om universum. Kunskap om solsystemet och storlekar och avstånd är inget som tas upp i den gymnasiekurs som detta projekt studerar, men genom att granska detta kan en översiktlig bild erhållas över vilka förkunskaper eleverna har då de påbörjar sina gymnasiestudier.
2.2.1 Solsystemet, avstånd och storlekar
I en studie som publicerades i slutet av 1980-talet ombads 23 universitetsstudenter vid ansedda Harvard University i USA svara på några frågor om bland annat jordens årstider. 21 av de deltagande kunde inte återge ett acceptabelt svar på varför det är varmare på sommaren än vintern. Den mest förekommande förklaringsmodellen var att årstidernas temperatur beror på jordens varierande avstånd till solen (Bailey & Slater, 2004). Denna studie är inte ensam om att visa på de stora kunskapsluckorna i den grundläggande astronomin.
För ett par år sedan publicerades en studie (Rajpaul et al., 2018) där norska grundskoleelevers kunskaper i astronomi utforskas. Studien delades upp i två delar där de deltagande inledningsvis fick utföra ett test där de ombads rangordna olika astronomiska objekts storlekar i förhållan-de till varandra (planet, stjärna, solsystem, galax och universum), samt olika objekts avstånd i förhållande till jorden (ozonlagret, jordens centrum, månen, solen, asteroidbältet, Neptunus, solsystemets slut, polstjärnan, Vintergatans mitt och universums slut.). De mest utstickande resultaten från studien var att 40 procent av deltagarna anser att en planet är större än en stjärna och att fler än 60 procent tänker sig att polstjärnan är närmre jorden än solsystemets slut. Det sistnämnda indikerar att merparten av eleverna har en uppfattning om att polstjärnan ligger inom solsystemet (Rajpaul et al., 2018). Samma problematik med avståndsuppfattning visades i en studie utförd i Israel med universitetsstudenter, där 34 procent av de deltagande ansåg att stjärnorna är närmre jorden än planeten Pluto (Trumper, 2001). Den norska studiens andra del utgjordes av intervjuer där de deltagande eleverna fick förklara de olika begrepp som tidigare nämnts, varpå man drar slutsatsen att de elever som i stor utsträckning kan förklara vad de olika objekten är, även visar bättre resultat på uppgiften där de ska rangordna avstånd och storlekar (Rajpaul et al., 2018).
I Trumpers studie deltog 433 personer varav alla var ämneslärarstudenter inom olika områden. Här ombads de deltagande att svara på 19 flervalsfrågor, med färdiga svarsalternativ. Utöver avståndsbedömning av objekt berörde frågorna månens faser och vad som orsakar dag och natt. Här visar resultatet att 52 procent av de deltagande inte kunde återge ett korrekt svar på vad som orsakar månens faser. Av dessa ansåg 25 procent att månens faser orsakades av jordens skugga och 23 procent tänkte sig att det var solens skugga som skymde delar av månen. Utöver detta var det endast 52 procent som angav ett korrekt svar på vad som orsakar dag och natt. Medelvärdet på studenternas resultat var 38,6 procent (Trumper, 2001). Dessa tre studier indi-kerar att elever upplever svårigheter med att behandla de delar i astronomin som ingår redan i grundskolestudierna.
2.2.2 Big bang och teorier om universum
al., 2013). Vidare tänkte sig 33 procent av 40 respondenter att universum är evigt. Resultatet stödjs av andra studier (Bailey et al., 2012) där 26,4 procent av 239 deltagande studenterna ansåg att universum alltid har existerat. Gällande universums utveckling har väldigt få studenter koll på hur olika parametrar som temperatur och densitet har förändrats (Wallace et al., 2012; Bailey et al., 2012)
2.3
Svårigheter inom astronomiundervisning och inlärning
Astronomin särskiljer sig från andra fält inom fysiken eftersom att den är uteslutande begränsad till observationer. Den information som vi får av universum utgörs av ljus och det krävs av oss att vi kan använda diverse instrument och metoder för att kunna tolka det. I ljuset från en stjärna döljs till exempel information om stjärnans magnetfält, sammansättning och hastighet, vilket kan synliggöras genom att studera dess spektrum. Detta medför att astronomer behöver behärska många av fysikens olika delar för att kunna dra slutsatser inom astronomin. Inte minst krävs kunskaper inom optik, våglära och atomfysik. Det är lätt att se hur astronomin kan bli stor och bökig att hantera, det krävs mycket av eleverna. Utöver detta är astronomin relativt främmande för oss. Ingen person har en direkt erfarenhet av företeelser i astronomin och den kan därav bli svår att förstå sig på. Elever måste kunna visualisera objekt och rörelser som de själva aldrig sett. För speciellt yngre elever påverkar den spatiala tankeförmågan huruvida väl de kan ta till sig kunskap om himlakropparnas rörelse och utseende, till exempel månens faser (Cole et al., 2018). Här krävs det av dem att de kan visualisera en tredimensionell modell om hur månen, jorden och solen förhåller sig till varandra.
När vi möts av ett främmande område är det första vi gör att försöka angripa det med den tidigare kunskapen som vi besitter. I den norska studien, vilken presenterades i föregående ru-brik, var det 40 procent av de deltagande eleverna som tänkte sig att en planet var större än en stjärna. Kanske kan denna uppfattning grundas i att eleverna själva har en erfarenhet av hur enormt stor vår jord tycks vara och hur stor månen ser ut i förhållande till de små ljus-punkter som är stjärnorna? I en artikel presenterar David Hammer hur elever kan använda sig av sina tidigare erfarenheter som resurs för att angripa ett nytt problem (Hammer, 2000). Här lyfter han ett exempel om hur elever kan resonera kring temperaturskillnaden mellan vinter och sommar. Ett vanligt svar (som tidigare nämnt) är att temperaturskillnaden beror på att jordens avstånd till solen varierar över årets gång (Bailey & Slater, 2004; Zeilik & Morris, 2003). Hammer föreslår att eleverna använder sig av idéen om att om något kommer närmre, så ökar det i styrka. Detta är något som alla elever har upplevt i andra situationer, till exempel; om en sitter nära en brasa så blir det varmare, ljud blir högre om en befinner sig närmre ljudkällan etc. Detta gör det viktigt för varje lärare att förstå vilka resurser som elever kan komma att använda och därefter hjälpa dem att komma rätt.
2.4
Forskningsbaserat diagnostest: ADT 2.0
Diagnostestet Astronomy Diagnostic Test 2.0 (ADT 2.0) är ett av flera pedagogiska verktyg som skapats i syfte att användas av fysiklärare och professorer runt om i USA. Den första versionen av diagnostestet ADT konstruerades av en grupp forskare vid Nya Mexikos universitet, vilka tog inspiration från en föregångare kallat Project STAR (Zeilik, 2003). ADT var speciellt ämnat till att användas för studenter antagna till kursen Astro 101. Med anledning av kursens stora klasstorlekar valdes ADT att enbart bestå av flervalsfrågor med färdiga svarsalternativ. Diagnostestet har därefter utvecklats i flera omgångar, där den senaste versionen, kallad ADT 2.0 stod klar år 1999 (Hufnagel, 2002). Det som skiljer ADT 2.0 mest från tidigare versioner är hur det tar hänsyn till de språkmässiga faktorerna som kan påverka studenters förståelse och resultat (Zeilik, 2003). Med en vilja av försiktighet inför att avskräcka studenterna utvecklades ADT 2.0 med följande fyra grunder (Hufnagel, 2002):
1. Frågorna ska beröra de koncept som ingår i introduktionskurser för icke-naturvetenskapliga inriktningar.
2. Frågorna ska endast innehålla koncept som är igenkännbara för merparten elever som tagit examen från high school (USA).
3. Frågorna ska endast fokusera på ett koncept i taget.
4. Frågorna ska vara skrivna på ett sådant sätt att de undviker ett mer tekniskt fackspråk.
Diagnostestet ADT 2.0 består av 33 frågor, varav 21 av dem relateras till någon av följande tio områden: Solens rörelse över himlavalvet, storlekar och skalor inom solsystemet, månens faser, avstånd, årstider, global uppvärmning, ljus, gravitation, stjärnor och kosmologi. Resterande frå-gor berör variabler som kan skilja studenterna mellan (könstillhörighet, härkomst, trygghet för matematik eller naturvetenskap etc.).
2.4.1 Diagnostestets reliabiliteten och validitet
För att fastställa reliabiliteten av diagnostestet ADT 2.0 engagerades ett hundratal studenter runt om i USA. De deltagande delades in i tre huvudgrupper där den första urvalsgruppen, bestående av studenter från 34 klasser, fick svara på originalversionen av ADT 2.0 (Hufnagel, 2002). I den andra gruppen deltog 30 studenter vilka fick svara på de frågor som ingick i ADT 2.0 skriftligt. Gruppens frågor innehåll inte några färdiga svarsalternativ. Den tredje och sista gruppen omfattades av 60 studenter vilka fick delta i individuella intervjuer kring innehållet i ADT 2.0. Intervjuerna och resultatet från den andra svarsgruppen synliggjorde de frågor som många av de deltagande missuppfattar eller saknar kunskap om. Några av dessa frågor togs bort helt från diagnostestet då det inte gick att fastställa att svaren speglade studenternas egentliga kunskaper.
2.4.2 Resultat från diagnostestet
3
Metod
3.1
Fysiklärares erfarenheter och upplevelser
Med bakgrund av att det tidigare har utförts två kvalitativa intervjustudier (Tingåker, 2016; Wahlberg Jansson, 2018) med liknande syfte, blev målet med denna undersökning att försöka nå ut till fler fysiklärare med möjlighet att delta. Med anledning till detta valdes undersökningen att utföras via en webbaserad enkät. Enkäten består av 27 frågor, varav 21 är direkt kopplade till lärarnas lektionsstruktur, förberedelser, svårigheter och andra erfarenheter. Resterande frågor berör variabler som kan skilja de deltagande åt, bland annat; ålder, könstillhörighet, regionstill-hörighet och examensår. Dessa frågor ställdes i syfte att synliggöra vem det är som deltar och svarar på enkäten.
I enkätundersökningen deltog totalt 20 ämneslärare i fysik, vilket är i underkant mot vad som var förhoppningen. Rekryteringen av deltagare gjordes via ett digitalt forum avsedd till fysiklä-rare i Sverige, på plattformen Facebook. Här delades en beskrivning av undersökningen och en länk till webbenkäten. Alla lärarenkätens frågor, tillsammans med följebrevet är bifogade under rubriken Bilagor/Lärarenkäten. Enkäten ska ha nått ut till ett tusental fysiklärare.
3.1.1 Utformning av enkät
Inför utformningen av lärarenkäten hölls tre separata intervjuer med tre ämneslärare i fysik. Intervjuerna utfördes i syfte till att bepröva frågor och samla inspiration till enkäten. För att få in ett bredare perspektiv från intervjuerna tillfrågades personer med olika erfarenhet inom yrket. Av de tre som anmälde sig tillgängliga för intervjun var en av respondenterna relativt nyexaminerad och har endast undervisat i kursen fysik 2 en gång tidigare. Detta till skillnad från de två andra vilka har varit aktiva i yrket under en längre tidsperiod, där den ena har nått pensionsålder. I intervjuerna ombads de deltagande att besvara åtta frågor vilka alla berör lärarnas upplägg och erfarenheter från att undervisa i astronomi. Frågorna finns bifogade under rubriken Bilagor/Intervjufrågor. Under intervjun tilläts respondenterna fritt tolka och uttrycka sina svar utan större påverkan från den intervjuande personen, detta med avsikt att skapa en enkät med så representativa frågor som möjligt.
Med anledning av studiens syfte valdes merparten av enkätens frågor att hållas öppna för att inte begränsa och påverka respondenternas svar. Frågor med förutbestämda svarsalternativ kan i vissa fall ge en orättvis eller felaktig bild av respondentens situation (Wenemark, 2017).
3.1.2 Analys av enkätens svar
3.2
Översättning av ADT 2.0
Under projektets andra del behandlas en översättning av det amerikanska diagnostestet ADT 2.0, från engelska till svenska. Översättningen utfördes i fyra steg där frågorna inledningsvis över-sattes till svenska. Därefter ombads en ämneslärarstudent på Uppsala universitet att översätta den första versionen av översättningen tillbaks till engelska, detta utan att studera originalver-sionen. Nästa steg utgjordes av att ämneslärarstudentens engelska version översattes tillbaka till svenska. I detta steg kunde felaktiga ordval och formuleringar observeras och korrigeras. Som sista steg ombads en forskare vid Uppsala universitet studera den slutgiltiga svenska översätt-ningen i jämförelse med den engelska. Personen behärskar både det engelska och svenska språket väl.
3.3
Gymnasieelevers kunskaper i astronomi
En undersökning om gymnasielevers kunskaper i astronomi planerades att utföras, men behöv-des behöv-dessvärre avbrytas med anledning av den rådande covid-19 pandemin. För att samla in information om elevernas kunskaper skulle den översatta versionen av diagnostestet ADT 2.0 användas, där ett antal klasser från Uppsala kommun planerades att delta. Den valda urvals-gruppen var gymnasieelever som har läst eller snart är klara med kursen fysik 2. Således skulle eleverna ha haft lärarledd undervisning i astronomi under det senaste året. Från och med den 18 mars övergick samtliga av Sveriges gymnasieskolor till distansundervisning vilket omöjlig-gjorde att undersökningen skulle kunna genomföras. Detta, med avseende på att diagnostestets utgivare inte vill se en okontrollerad spridning till elever och allmänhet eftersom testet används i forskningssyfte. ADT 2.0 får med andra ord endast ges ut i begränsade format, till exempel i provsituationer med papper och penna.
4
Resultat
En översättning av diagnostestet ADT 2.0 har utförts. Se rubrik Bilagor/Diagnostestet ADT 2.0 för information om hur dokumentet kan erhållas. I lärarenkäten medverkade 20 personer, varav de flesta undervisar i de mellersta och södra regionerna i Sverige. Åldersspannet på de deltagande varierade från 26 upp till 58 år, med en median på 44 år. Samtliga lärare, förutom en, anger att de har ämneslärarexamen i fysik. Nedan presenteras det sammanställda resultat från lärarenkäten och de tre intervjuerna. Totalt deltog 23 lärare, varav 15 personer identifierade sig som män och 8 som kvinna.
4.1
Undervisningens format
4.1.1 Tidsmässigt upplägg
I inledningen av lärarenkäten ombads respondenterna svara på tre frågor som berör den tids-mässiga aspekten av astronomiundervisnigen. Här efterfrågas antalet lektioner som läggs på området, när under kursens gång tillfällena planeras in, samt om det finns någon speciell an-ledning att planeringen ser ut som den gör (fråga 1, 5 och 6). Formatet på de tre frågorna skiljer sig, där de två första är flervalsfrågor med diskreta och förbestämda svarsalternativ. Den sista frågan hölls öppen för att ge plats till respondentens egna tankar. Resultatet på fråga 1 visar att merparten av lärarna ägnar förhållandevis få lektioner till astronomin i jämförelse med resterande innehåll i kursen. 8 av 23 lärare (35 procent) anger att de lägger 1 till 3 lektioner på astronomin och 9 av 23 (39 procent) lägger 4 till 6 lektioner. Ingen lärare planerade in fler än 13 lektioner eller hoppade över området helt. Med ett antagande om att en normal fysiklektion omfattar en timme så innebär det att elever har två till tre fysiklektioner varje vecka (se tidigare rubrik 2.1.1 Astronomin i gymnasieskolan). Resultatet indikerar därmed att medparten av de deltagande lärarna håller astronomiundervisningen under 1 till 3 veckor av kursen som totalt utgörs av 38 veckor. Detta är approximativt 2 - 8 procent av kursen fysik 2.
Antalet lektioner Antal
Oftast inga lektioner alls 0
1 till 3 8
4 till 6 9
7 till 9 3
10 till 13 3
14 eller fler 0
Tabell 1. I tabellen redovisas svarsfördelningen på fråga 1 i lärarenkäten: Hur många lektioner brukar du lägga på astronomiavsnittet i kursen fysik 2?. Vänsterledet anger de svarsalternativen som respondenterna kunde välja mellan och högerledet visar på antalet av dem som valde respektive alternativ.
När under kursen Antal
Under de sista veckorna i kursen 17
Under mitten av kursen 4
Under de första veckorna i kursen 1
Under flera olika tillfällen 1
Tabell 2. Tabellen redovisar svarsfördelningen på fråga 5 i lärarenkäten: På ett unge-fär, när under kursen (fysik 2) brukar du hålla i dessa astronomilektioner?. Vänsterledet anger de tre svarsalternativen som lärarna hade att välja på (där det sista alternativet var en egen kommentar gjord av en respondent). Högerledet visar på antalet lärare som valde respektive alternativ.
Den vanligaste förekommande motiveringen till att placera astronomilektionerna under slutet av kursen anges vara att astronomin kan bortprioriteras eller komprimeras om det skulle råda tidsbrist för att hinna med alla områden. Astronomin får således de timmar av kursen som blir över efter att resterande innehåll har behandlats. Detta svar anges av 8 av de 23 respondenterna, vilket utgör 35 procent.
”Av ingen särskild anledning. Kanske för att eleverna inte skulle missa något jätteviktigt till högskolestudierna om vi inte skulle hinna med det sista?”
”Astronomin brukar få det som blir över i kursen. Ibland 2 lektion vissa år och ibland mer.”
”Om avsnittet inte hinns med känns det bättre att det är astronomi än tex rörelse.”
”Minsta området så jag minskar ned detta område om jag anser att vi behöver mer tid till annat.”
”Kan inte prata astronomi innan ljus har behandlats, så det kommer ganska sent, sen är det ganska skönt att ha ett område man -kan- göra på 3 lektioner om man måste kvar på slutet. Om man ett bra år hamnar så att man har 8 lektioner så går det också att fylla.”
Det sistnämnda citatet från en av respondenterna beskriver en annan beskrivning inför valet av att lägga avsnittet sist. 3 av 23 motiverar valet utifrån att eleverna behöver en större bas av förkunskaper innan de kan ta till sig av innehållet från astronomin. Bland de tre inkluderas respondenten i det föregående citat.
”För att eleverna behöver ha kunskap om cirkelrörelser, elektromagnetisk strålning, ana-lysmetoder och en del atomfysik för att kunna tillgodogöra sig stoffet ordentligt.”
”Bra att ha med sig tidigare moment som förkunskaper.”
i mitten av kursen motiverar två av dem att valet beror på vinterns mörker. De båda planerar in ett praktiskt moment till eleverna där de observerar stjärnhimlen.
”Vill ha det under vintern så att vi tidig vår kan åka till observatoriet hyggligt tidigt på em/kväll.”
4.1.2 Praktiskt upplägg och källor
Enkätens andra fråga berör hur lärarna brukar lägga upp undervisningen i astronomiavsnittet. Frågan är öppen, där varje respondent har kunnat svara helt fritt. De vanligast förekommande beskrivningarna innehåller orden lärarledda genomgångar, 13 av 23 lärare, samt grupparbeten, 9 av 23. Många av respondenterna beskriver fler än ett lektionsupplägg i sitt svar, men endast en lärare anger både lärarledda genomgångar och grupparbeten.
Lektionsupplägg Antal Lärarledda genomgångar 13 Grupparbeten 9 Filmer 6 Individuellt arbete 3 Simuleringar 2
Tabell 3.Tabellen anger de lektionsupplägg som angetts under fråga 2: Hur brukar du läg-ga upp astronomiundervisningen? Beskriv kortfattat och i stora drag. (Lärarledda genom-gångar, grupparbeten, muntliga redovisningar etc.). Högerledet anger hur många gånger respektive beskrivning nämndes av olika lärare.
Något återkommande bland respondenternas svar är att eleverna själva får välja ett område att göra ett fördjupande arbete i, 8 av 23 lärare (35 procent). Arbetsformen varierar i svaren, men de kan alla knytas till någon av följande arbetsmetoder: Skriftligt fördjupningsarbete, gruppar-beten, muntliga redovisningar (individuella eller i grupp).
”Eleverna gör grupparbete om fenomen som de är intresserade av tex svarta hål, liv i rymden, multiversumteori, Big Bang osv. De gör varsitt plakat och så har vi vernissage där de presenterar. Jag har också genomgångar.”
”Under grupparbetena brukar de få välja lite fritt men mina förslag är bland annat Big bang, stjärnors liv och död, exoplaneter och deras detektering.”
”... plus att varje elev får gå på djupet inom något område som intresserar dem.”
speglas till förekomsten av ordet ”filmer” som uppgavs under fråga två.
Källor i undervisning Antal
Kursbok 19
Youtube 10
Dokumentärer 6
Artiklar och tidsskrifter 3
NASA 3
Simuleringar 2
Tabell 4. Tabellen visar de olika förekomsterna av källor som respondenterna angav i fråga 10: Vilka källor använder du i din undervisning i astronomi? (Kursboken, youtube-videos, dokumentärer, etc.). I den vänstra kolumnen anges förekomna ord och i det högra leden presenteras antalet respondenter som skrivit ut respektive ord.
Källor för förberedelser Antal
Kursbok 12
Youtube 4
Dokumentärer 5
Artiklar och tidsskrifter 3
NASA 3
Diskussion med kollegor 2
Tabell 5. Tabellen visar de olika förekomsterna av källor som respondenterna angav i fråga 11: Vilka källor använder du för att förbereda dig för undervisningen i astronomi? I den vänstra kolumnen anges förekomna ord och i det högra leden presenteras antalet respondenter som formulerat respektive ord.
4.2
Astromiavsnittets innehåll
”Metoder för att hitta exoplaneter, metoder för avståndsbestämning, vad vi kan ta reda på om avlägsna stjärnor, koppling till atomfysiken, stjärnors liv och död. Kort om uni-versums utveckling.”
Områden Antal Områden Antal
Exoplaneter 8 Kosmologi 2
Big bang 5 Hubbles lag 1
Avståndsmätning 5 Galaxklassifikation 1
Universums utveckling 4 Galaxer 1
Stjärnornas livscykel 4 Skalor i universum 1
Stjärnor och spektran 3 Stjärnbilder 1
Tabell 6.Tabellen redovisar antalet förekomster av begrepp och kategorier som förekom under respondenternas svar på fråga 7 i enkäten: Vilka områden inom astronomi brukar du ta upp i undervisningen? Kolumnerna IAntal indikerar hur många av respondenterna som nämnde varje begrepp.
I enkäten fick respondenterna fick även svara på frågan om de använder astronomin som tillämp-ning inom andra områden som ingår i kursen. Frågan hade färdiga svarsalternativ som respon-denterna kunde ta ställning mellan. Svaren inkluderar inte de tre intervjuade personerna. Re-sultatet visar på ett relativt spritt svarsspektrum där ibland var den mest förekommande, 7 av 20 lärare. Få lärare angav att de använder astronomin som tillämpning ofta, 2 av 20.
Grad av tillämpning Antal
Ja, i stor omfattning 2
Ibland 7
Sällan 5
Nej, inte alls 5
Tabell 7.Tabellen anger hur ofta lärare använder astronomin som tillämpning inom and-ra områden i kursen, fråga 8: Brukar du använda astronomin som tillämpning inom andand-ra delar av kursen?. Vänsterledet anger de svarsalternativ som respondenterna kunde välja mellan.
”Ljusintensitet, absorptionspektrum, emissionsspektrum och Dopplereffekt”
”Vi räknar med Wiens förskjutningslag och Stefan-Boltzmann för att bestämma stjärntem-peraturer. /.../ mycket av rörelselagarna och energiberäkningarna känns som förberedelser till astronomi. Dopplereffekten under ljudavsnitten är en metod för avstånd och rörelse-bestämning. ”
”T ex svartkroppsstrålning, centralrörelse, spektran.”
4.2.1 Praktiska moment i undervisningen
Enkätens tredje och fjärde fråga efterfrågar huruvida lärarna planerar in några praktiska mo-ment i undervisningen. 6 av 23 lärare (26 procent) anger att de har praktiska momo-ment under astronomiavsnittet, där samtliga beskriver att eleverna får göra någon form av observation med teleskop. Här beskrivs laborationer med parallaxmetoden, observationer av stjärnhimlen, planeten Jupiters månar och Saturnus ringar, samt observatoriebesök. En av respondenterna beskriver hur eleverna brukar få studera solfläckar och en annan lärare anger att de även gör en laboration i spektrometri vilken kopplas till astronomin i kursen.
”Vi samlas en kväll/ tidig morgon för att studera stjärnhimlen med teleskop.”
”Ibland tittar vi på solen mha solfilter och studerar solfläckar och jämför med SOHOs observationer av solen. Vi brukar bestämma solens temperatur mha en digital trådlös spektrometer...”
”Vi har också tittat på stjärnor med teleskop en tidig morgon. Vi mäter också våglängden för olika gaser under kursen och då brukar jag säga att så gör man för att bestämma vad nebulosor långt borta innehåller (spektrometri).”
Ingen av lärarna som har angett att astronomiavsnittet utgörs av 1 till 3 lektioner har något praktiskt moment inplanerat. Tre av de som angav 4 till 6 lektioner har det. Förekomsten av praktiska moment som de nämnda, visar att lärare planerar sin undervisning på ganska skilda sätt i förhållande till studieplanen. I det centrala innehållet står inget om solfläckar eller pla-netskådning, men lärarna väljer efter eget initiativ att visa eleverna detta.
4.3
Lärandemål och bedömning
Fråga 12 till och med 14 berör lärarnas lärandemål och bedömning av elevers kunskaper. Tyvärr uteblev svaret från fem respondenter på fråga 12. Med avseende på den begränsade deltagarak-tiviteten utgör detta en relativt stor andel av deltagarna (22 procent). En vidare diskussion gällande detta förs senare under rubriken Diskussion/Frågorna i lärarenkäten. Av de som svara-de anger 5 av 23 responsvara-denter att svara-de inte eller inte så ofta sätter upp några konkreta läransvara-demål.
”Oftast inte. Blir mer ett område för att inspirera till fortsatta fysikstudier, visa något spännande och intressant.”
innehållet för astronomin. Utöver detta är det 2 av 23 respondenter som anger att deras läran-demål med avsnittet är att eleverna ska kunna tillämpa sina kunskaper från tidigare moment i kursen.
”Lärandemålet är att kunna visa att de kan tillämpa sina fysikkunskaper från tidigare i kursen.”
Under fråga 13 får lärarna besvara hur de bedömer att eleverna har tagit till sig av innehållet. Någon form av skriftligt prov anges som den vanligaste metoden för att bedöma elevernas kun-skaper, angivet av 9 av 23 lärare. 6 av 23 lärare anger att de bedömer eleverna via muntliga redovisningar och 5 av 23 genom skriftliga inlämningar.
Bedömning Antal
Skriftligt prov 9
Muntlig redovisning 6
Skriftlig inlämning 5
Diskussion 3
Tabell 8.Tabellen redovisar de metoder lärarna har för att bedöma elevernas kunskaper, fråga 13: Hur bedömer du att eleverna har tagit till sig av innehåller och uppfyllt even-tuella lärandemål? (Diskussion, muntlig redovisning, skriftligt prov, etc.) Det högra ledet representerar antalet lärare som utövar respektive metod.
Som avslutning på de frågor som berör lärandemål och bedömning fick lärarna svara på frå-gan huruvida elevernas kunskaper i astronomi påverkade deras slutbetyg i kursen (fråga 14). Resultatet visar inte på någon enighet bland respondenterna. 11 av 23 (48 procent) uppger att elevernas kunskaper i astronomi påverkar betyget likvärdigt som de andra områdena i kursen och 12 av 23 (52 procent) anger att det sällan påverkar betyget eller inte mycket.
4.4
Svårigheter inom astronomiundervisningen
I enkäten efterfrågas både lärarens upplevda svårigheter med att undervisa i astronomi och om de upplever att eleverna har några svårigheter. Här uppstår liknande problematik som under fråga 12 där svar uteblev från respondenter. På frågan gällande elevernas och lärarnas svårighe-ter i ämnet uteblir fem respektive tre svar (22 procent och 13 procent). Av de svar som erhållits anger 9 av 23 lärare (39 procent) att de inte eller oftast inte upplever att eleverna har några svårigheter inom ämnet. Bland dessa anger två lärare att de upplever att eleverna tycker att astronomin är det lättaste området i kursen.
”Nej, det brukar anses som enklare än andra delar av kursen”
elevernas brist på motivation i slutet av kursen nämns även som två svårigheter.
”Mycket fakta att ta in och alla förkunskaper som krävs för att förstå är inte alltid så lätta.”
”Motivationen - kursen ligger i åk 3 på min skola, och på sen vår brukar de inte vara helt taggade. Det går ju att krångla till det för eleverna, men på det hela taget är idéerna inte så svåra att ta till sig.”
Angående vilka svårigheter som lärarna själva upplever när de undervisar i astronomi (fråga 16) anger 7 av 23 respondenter (30 procent) att de känner sig ha för lite kunskaper inom ämnet. 3 av 23 lärare anger att de finner det svårt att hålla sig uppdaterad med det nya som sker på forskningsfronten och en anger att den finner det svårt att kunna svara på djupare följd-frågor som kommer från eleverna. Här nämner även två lärare att de finner att det finns för lite tid i kursen och att de måste smalna ner astronomin vilket redan är ett ganska brett område.
4.5
Lärarnas utbildning och tankar
I de avslutande frågorna i lärarenkäten ombeds respondenterna ange i vilken utsträckning som de upplever att deras utbildning har förberett dem för att undervisa i astronomi. Då univer-sitetsutbildningen har varierat under årens gång ombads lärarna även ange vilket år de tog lärarexamen (om de hade en). Resultatet är spritt. På en skala från 1 till 5, där 5 motsvarar ”Ja, i största möjliga utsträckning” och 1 ”Nej, inte alls” är det 6 av 20 lärare som tycker att deras utbildning har förberett dem till största möjliga grad. Årtalet som lärarna hade tagit ämneslärarexamen (alla utom en) sträckte sig mellan 1987 till 2019, med en median på 2007. Det fanns ingen korrelation mellan hur stöttade lärarna kände sig av sin utbildning och det år som de tog examen. Observera att de tre respondenterna som deltog i intervjuerna inte är med i följande resultat.
Upplevelse av utbildning Antal
5 (Ja, i stor utsträckning) 6
4 3
3 5
2 4
1 (Nej, inte alls) 2
Tabell 9.Tabellen redovisar respondenternas svar på fråga 17: Känner du att din utbild-ning har förberett dig för att undervisa i astronomi på gymnasiet?. Här får respondenten gradera upplevelsen från 1 (Nej, inte alls) till 5 (Ja, i största möjliga utsträckning). Hä-gerledet visar på hur många av respondenterna som gjort respektive val.
kursen fysik 2. 6 av 23 förhåller sig negativa i frågan och tycker inte att astronomin är relevant för elevernas utbildning. Av de 17 som förhöll sig positiva till relevansen skriver några följande motiveringar:
”De filosofiska frågorna i fysik och speciellt i astronomi är viktiga.”
”Kunde vara ännu lite mer innehåll. Eleverna tycker detta är spännande.”
”Astrofysik är en del av fysikutbildning på universitetet, så det är bra om de sett lite av det.”
”När det kommer till allmänbildningen och synen på fysik så är ju astronomin lite av ett flaggskepp, det är det som är guldkornet i fysiken.”
”De får möjlighet att tillämpa sina kunskaper i fysik.”
Av de som svarade nej på fråga 20, motiverar några av respondenterna sina svar med följande:
”Det är mer kul än viktigt. De som är intresserade har ofta redan koll på det som gäller.”
”Grundläggande annan fysik är viktigare!”
”Det är ett fascinerande område med vissa jobbmöjligheter. Man har självklart inte nytta av det i vardagen.”
I det centrala innehåller för kursen fysik 2 är det skrivet att eleverna ska få en orientering om teorier och modeller för universums utveckling. I lärarenkäten ombads respondenterna ange sina tankar kring av ordet orientering syftar till. 13 av 23 respondenter relaterar ordet orientering till att de översiktligt och utan större djup ska gå igenom innehållet.
”Att man övergripande har förstått och kan återberätta om det som man ska vara orien-terad om. Behöver inte gå in på detaljer och absolut förståelse.”
3 av 23 respondenter anger att de tolkar orientering som att eleverna inte ska behöva räkna något på astronomin. Ytterligare 3 av 23 anser att en orientering innebär att området inte är så viktigt.
”Beskrivningar och att det är fritt att välja något stoff av allt som finns. Inga beräkningar utan fakta.”
”Flummigt. Att man inte behöver vara så noggrann. Att det inte kommer så mycket på kursprovet.”
5
Diskussion
5.1
Respondenternas svar
Vid genomgång av resultatet erhålls ett intryck av att astronomiundervisningen skiljer sig stort beroende på lärare. Det finns en genomgående trend där astronomin får ett mindre utrymme i kursen än de andra delarna, många lärare arbetar utifrån att eleverna gör egna grupparbeten och håller sig till kursboken, men det finns en underliggande större skillnad. I fråga 6 ombeds respondenterna motivera varför väljer att planera in astronomin i början, mitten eller i slutet av kursen. Här beskriver förvisso åtta lärare att de placerar astronomin sist med anledning till att ge astronomin den tid som blir över när alla de andra områdena är behandlade, men andra motiveringar presenteras. Tre lärare motiverar sitt val med att de inte kan ha astronomin för än de andra områdena är behandlade då eleverna måste hinna få de förkunskaper som krävs. Om samtliga lärares astronomiundervisning har ett snarlikt innehåll borde merparten anse att dessa förkunskaper krävs. Motiveringarna avslöjar att lärare möjligen tolkar det centrala innehållet väldigt olika och lägger astronomiundervisningen på olika nivåer.
Skillnaderna i undervisningen kommer även fram under fråga 3 (och 4) där 26 procent av lärarna anger att de har praktiska moment i undervisningen; laborationer, observationer och observatoriebesök. Här får eleverna bland annat observera solfläckar, planeterna Jupiter och Saturnus samt stjärnskåda. De praktiska momenten som beskrivs av respondenterna är inte nå-got som skolverket speciellt förespråkar, utan är tydligt ett eget initiativ från respektive lärare. Valet att ha praktiska moment är troligen inte enbart kopplat till enstaka kreativa och drivna individer inom skolvärlden, utan präglas antagligen även av yttre omständigheter och tillgång till rätt utrustning.
5.2
Vem har svarat på enkäten?
Huruvida de 23 deltagande lärarnas upplevelser och erfarenheter speglar den generelle fysiklära-rens astronomiundervisning återstår att se i vidare studier med ett bredare deltagande. I mindre enkätundersökningar som denna påverkas resultatet stort beroende på vilken grupp av individer som väljer att delta. Det kan tänkas att många lärare som är väldigt kreativa i sin undervisning oftare vill kliva fram och berätta om den, medan personer som befinner sig på andra änden av spektrumet inte ser hur de skulle bidra till projektet. Dock så har det kommit in många varierande svar genom lärarenkäten som inte visar på en helt homogen grupp. Respondenterna fyller ett stort spann när det kommer till ålder, från 26 år upp till 58 år (median 44 år), och året då de tog lärarexamen varierar. De deltagande lärarna rekryterades via ett forum för fy-siklärare på Facebook, detta bedöms inte vara en avgörande faktor för vem det är som deltagit. I vidare studier skulle det dock kunna tänkas vara lämpligt att dela ut information om studien och rekrytera lärare genom att direkt höra av sig till olika gymnasieskolor i Sverige. Detta skulle eventuellt även kunna öka graden av deltagande.
5.3
Frågorna i lärarenkäten
kunna jämföra lärarnas svar i relation till hur många timmar hela fysikkursen utgörs av. Detta är dock inte helt enkelt då antalet lektionstimmar på ett år i en kurs även kan variera från olika skolor och mellan läsår. Mest optimalt ska varje klass få 100 timmars undervisning i en kurs som utgörs av 100 poäng, men detta är inte alltid fallet.
På tre av enkätens frågor (fråga 12, 15 och 16) uteblev svaren från upp till fem responden-ter, vilket utgör 22 procent av de deltagande. Endast en annan fråga hade detta bortfall. Det gemensamma för dessa tre frågor och det som skiljer dem från de andra är hur de är formulerade:
12. Sätter du upp några konkreta lärandemål för eleverna? Om så, vilka?
15. Upplever du att eleverna möter några svårigheter i astronomiavsnittet? Om så, vilka? 16. Upplever du som lärare några svårigheter med att undervisa i astronomi? Om så, vilka?
En förklaring av uteblivandet av svar kan vara att respondenterna tolkar frågan som att de ska utelämna svar utifall de inte utför eller upplever det som efterfrågas. Ett uteblivet svar skulle därav kunna tolkas som ett nej. Respektive fråga innehåller egentligen två olika frågor: Sätter du upp några lärandemål? och Vilka lärandemål sätter du (iså fall) upp? Enkätfrågor som innehåller fler än en fråga bör i bästa fall undvikas så att missförstånd minimeras (Wene-mark, 2017). Valet att formulera frågorna på det angivna sättet baserades på två argument, där det första berörs av respondentens möjlighet att svara nej. Till en början formulerades frågan enligt följande: Vilka lärandemål sätter du upp för eleverna? Denna formulering gör ett anta-gande om att alla lärare sätter upp konkreta mål för sina elever, vilket inte stämmer överens med verkligheten. För att ge respondenten en möjlighet till att svara nej delades frågan upp i två: Sätter du upp några konkreta lärandemål för eleverna? och Om ”Ja” på frågan ovan, vilka lärandemål sätter du upp för eleverna? Långa enkäter med många frågor kan i vissa fall avskräcka respondenter från att slutföra den. För att minimera antalet frågor i enkäten gjordes därav valet att skriva ihop frågorna till en och samma. Dock kanske resulterat ändå hade nått i en högre svarsgrad på just dessa moment om uppdelningen hade bibehållits.
6
Slutsats
I undersökningen deltog totalt 23 personer, vilket är många för få för att kunna dra någon större slutsats gällande astronomiundervisningen i Sverige. Däremot följer resultatet i linje med tidigare undersökningar (Tingåker, 2016; Wahlberg Jansson, 2018) och visar på en trend hos de deltagande där astronomin får väldigt lite utrymme i fysikkursen. 8 av 23 respondenter (35 procent) planerar endast in astronomin under 1 till 3 lektioner och 9 av 23 (39 procent) avsätter 4 till 6. Detta antal lektioner (1 till 6) motsvarar ungefär 2 till 8 procent av de skolveckor som eleverna totalt sett ska ha i fysik 2. Många av lärarna (35 procent) lägger astronomiavsnittet sist i kursen med motiveringen att astronomin kan prioriteras bort utifall det skulle råda tidsbrist i kursen efter att ha gått igenom det övriga innehållet.
Trotts att astronomin får lite lektionsutrymme tycks dock vissa lärare ändå planera in ganska mycket i undervisningen, där eleverna bland annat får göra ett fördjupande arbete. I resul-tatet angav 26 procent av lärarna att de planerar in praktiska moment i undervisningen, där eleverna får delta i olika typer av observationer. Ser en till det innehåll som tas upp under astronomiundervisnigen finns det många luckor (se tabell 6) och det är få lärare som täcker allt innehåll som bör ingå i kursen enligt kursbeskrivningen. De motiveringar som lärarna har angett visar på att undervisningen i astronomi kan skilja sig stort beroende på vilken lärare eleverna får.
7
Rekomendationer
Undersökningens resultat pekar mot att astronomin i många fall bortprioriteras i kursen fysik 2. Vidare vore det intressant att utforska varför astronomin ställs utanför rampljuset. Speglas det av lärarnas prioritering av en traditionell fysikundervisning där problemlösning och beräkningar står i centrum snarare än konceptuell förståelse? Uppkommer det av att lärare ofta pressas av tidsbrist i kursen på grund av det breda innehållet, eller handlar det om lärares attityder mot astronomin och deras upplevelse av att ha bristande kunskaper?
8
Tack
9
Referenser
Bailey, J.M., Coble, K., Cochran, G., Larrieu, D., Sanchez. & Cominsky, L.R. (2012). A Multi-Institutional Investigation of Students’ Preinstructional Ideas About Cosmology. Astronomy Education Review, vol. 11
Bailey, J.M & Slater, T.F. (2004). A Review of Astronomy Education Research. The Astro-nomy Education Review, Issue 2, vol. 2:20-45
Brogt, E., Sabers, D., Prather, E.E., Deming, G.L., Hufnagel, B. & Slater, T.F. (2007) Analysis of the Astronomy Diagnostic Test. Astronomy Education Review, 6(1), pp. 25-42
Cole, M., Cohen, C., Wilhelm, J. & Lindell R. (2018) Spatial thinking in astronomy educa-tion research Physical review physics educaeduca-tion research, vol. 14
Deming, G.L. (2002). Results form the Astronomy Diagnostic Test National Project. Astro-nomy Education Review, vol. 1: 52-57
Eriksson, U., Linder, C., Airey, J. & Redfors, A. (2014). Introducing the anatomy of discipli-nary discernment an example from astronomy. European Journal of Science and Mathematics Education, vol. 2, No. 3: 167-182
Hammer, D. (2000). Student resources for learning introductory physics. American Journal of Physics, vol. 68
Hufnagel, B. (2002). Development of the Astronomy Diagnostic Test. The Astronomy Education Review, Issue 1, vol. 1, pp. 47-51
Hufnagel, B., Slater, T., Deming, G., Adams, J., Adrian, R.L., Brick, C. & Zeilik, M. (2000). Pre-course Results from the Astronomy Diagnostic Test. Publications of the Astronomical So-ciety of Australia, vol. 17: 152-155
National Research Council (1991). The Decade of Discovery in Astronomy and Astrophysics. Washington, DC: The National Academies Press.
Prather, E.E., Slater, T.F. & Offerdahl, E.G. (2003). Hints of a Fundamental Misconception in Cosmology. The Astronomy Education Review, Issue 2, vol. 1: 28-34
Rajpaul, A.M., Lindstrøm, C., Engel, M.C, Brendehaug, M. & Allie, S. (2018). Cross-sectional study of students’ knowledge of sizes and distances of astronomical objects. Physical review phy-sics education research. Vol 14
Skolverket. (2019) Hämtad från: skolverket.se under Undervisning/Gymnasieskolan/Läroplan, program och ämnen i gymnasieskolan/Gymnaseieprogrammen/Ämne - Fysik. Datum och tid: 22/05/20, kl. 12.22
Tingåker, F. (2016). Var finns universum? http : //uu.diva−portal.org/smash/record.jsf ?pid = diva2 : 1068967 Hämtad: 03-06-2020 09.57
Expansion, Age, and History of the Universe. Astronomy Education Review, vol. 12(1)
Trumper, R. (2001). A cross-college age study of science and nonscience students’ conceptions of basic astronomy concepts in preservice training for high-school teachers. Journal of Science Education and Technology, vol. 10(2)
Wahlberg Jansson, K. (2018). Rymden i skolan. http : //www.diva−portal.org/smash/record.j sf ?pid = diva2 : 1325001 Hämtad: 03-06.2020 10.03
Wallace, C.S, Prather, E.E & Duncan, D.K. (2012). A Study of General Education Astronomy Students’ Understandings of Cosmology. Part IV. Common Difficulties Students Experience with Cosmology. Astronomy Education Review, vol. 11
Wenemark, M. (2017). Enkätmetodik med respondenten i fokus. Lund. Studentlitteratur.
Zeilik, M. (2003). Birth of the Astronomy Diagnositc Test: Prototest. Astronomy Education Review, vol. 1: 46-52
10
Bilagor
10.1
Intervjufrågor
Nedan presenteras de åtta frågorna som ställdes till de tre intervjuade personerna vars svar blev till underlag för den mer omfattande lärarenkäten.
1. Hur brukar du lägga upp astronomiundervisningen (i stora drag)?
2. Hur många lektioner lägger du på astronomin?
3. Vilka lärandemål sätter du upp för eleverna inom astronomin?
4. Vilka källor använder du till din undervisning? (Tex. kursboken, dokumentär)
5. Hur tolkar du ordet ”orientering” som nämns i det centrala innehållet?
6. Upplever du att eleverna tycker om astronomi?
7. Vilka svårigheter upplever du att eleverna möter?
8. Tycker du att astronomidelen är relevant i kursen?
10.2
Lärarenkäten
Nedan presenteras det följebrev samt de frågor som utgjorde lärarenkäten.
Hej!
Jag heter Frida Torrång och är ämneslärarstudent i fysik och matematik på Uppsala Uni-versitet. Snart är det dags för mig att ta ut min lärarlicens - men först behöver jag skriva ett examensarbete och för det behöver jag din hjälp!
I mitt examensarbete studerar jag bland annat fysiklärares erfarenheter av att undervisa i astronomi i kursen fysik 2 på gymnasiet. Följande enkät är ämnad till fysiklärare som har un-dervisat i den nämnda kursen. Enkäten består av 27 frågor och tar runt 10 minuter att fylla i. Din medverkan är naturligtvis frivillig och helt anonym. Inga identifierande eller känsliga per-sonuppgifter kommer samlas in eller sparas. Resultatet redovisas i en rapport där svaren inte går att koppla till enskilda personer.
Tack så jättemycket för din hjälp och medverkan!
1. Hur många lektioner brukar du lägga på astronomiavsnittet i kursen fysik 2?
(a) Oftast inga lektioner alls (b) 1 till 3 lektioner
(c) 4 till 6 lektioner (d) 7 till 9 lektioner
(e) 10 till 13 lektioner (f) 14 eller fler lektioner
2. Hur brukar du lägga upp astronomiundervisningen? Beskriv kortfattat och i stora drag. (Lärarledda genomgångar, grupparbeten, muntliga redovisningar etc.)
3. Gör eleverna några praktiska moment i samband med astronomiundervisningen? (Obser-vationer, experiment, etc.)
(a) Ja (b) Nej
4. Om du svarade ”Ja” på fråga 3: Beskriv kortfattat vilka praktiska moment eleverna gör.
5. På ett ungefär, när under kursen (fysik 2) brukar du hålla dessa astronomilektioner?
(a) Under de första veckorna i kursen. (b) Under mitten av kursen
(c) Under de sista veckorna i kursen
6. Utveckla varför du lägger in lektionerna enligt ditt svar på fråga 5 ovan.
7. Vilka områden inom astronomi brukar du ta upp i undervisningen?
8. Brukar du använda astronomin som tillämpning inom andra delar av kursen?
(a) Ja, i stor omfattning (b) Ibland
(c) Sällan (d) Nej, inte alls
9. Om du inte svarade ”Nej” på fråga 8: ge gärna några exempel.
10. Vilka källor använder du i din undervisning i astronomi? (Kursboken, youtube-videos, dokumentärer, etc.)
11. Vilka källor använder du för att förbereda dig för undervisningen i astronomi?
12. Sätter du upp några konkreta lärandemål för eleverna? Om så, vilka?
13. Hur bedömer du att eleverna har tagit till sig av innehåller och uppfyllt eventuella läran-demål? (Diskussion, muntlig redovisning, skriftligt prov, etc.)
14. Påverkar elevernas kunskaper i astronomi deras slutbetyg?
17. Känner du att din utbildning har förberett dig för att undervisa i astronomi på gymnasiet?
18. Har du ämneslärarexamen i fysik?
(a) Ja (b) Nej
19. Om du svarade ”Ja” på fråga 18: Vilket år tog du lärarexamen? (Ange endast årtal, ecempel: 1997)
20. Tycker du att avsnittet om astronomi är relevant för elevernas gymnasieutbildning i fysik?
(a) Ja (b) Nej
21. Utveckla gärna ditt svar på fråga 20 ovan.
22. I jämförelse med resterande områden i kursen, hur upplever du att eleverna uppskattar astronomiavsnittet?
23. Hur tolkar du ordet ”orientering” som nämns i det centrala innehållet? (Till exempel: ”Orientering om aktuella modeller och teorier för beskrivning av universums storskaliga utveckling... ”)
24. Vilket landskap ligger skolan som du undervisar på?
25. Hur gammal är du? (Ange endast antal år, exempel: 38)
26. Ange din könstillhörighet.
(a) Kvinna (b) Man
(c) Annat: ”Eget svarsalternativ”
27. Övriga tankar (ej obligatorisk)
