Artkunskap inom gymnasieskolans ekologiundervisning

LÄRARPROGRAMMET

Artkunskap inom gymnasieskolans

ekologiundervisning

En studie kring artkunskapens betydelse för förståelsen av ekologi

Magnus Strindell

Examensarbete 15 hp Grundnivå

Höstterminen 2014

Handledare: Lena Wennersten Examinator: Mats Lindahl

Institutionen för utbildningsvetenskap

Linnéuniversitetet

Institutionen för utbildningsvetenskap

Arbetets art: Examensarbete, 15 hp Lärarprogrammet

Titel: Artkunskap i gymnasieskolans ekologiundervisning – En studie kring artkunskapens betydelse för förståelsen av ekologi

Författare: Magnus Strindell Handledare: Lena Wennersten

ABSTRAKT

I denna rapport presenteras en studie vars syfte är att undersöka vilken vikt lärarna lägger vid artkunskap i gymnasieskolans ekologiundervisning, samt vad lärarna anser att artkunskap har för betydelse för förståelsen av ekologiska samband. Studien undersöker också om det föreligger något samband mellan elevernas artkunskap och deras förståelse för ekologi.

Sex lärare har intervjuats om sin ekologiundervisning och art- och ekologitester har genomförts med elever från lika många klasser inom naturvetarprogrammet. Lärarna understryker vikten av artkunskap för att eleverna skall förstå ekologiska samband. En övervägande del av lärarna har också ett stort artfokus i sin ekologiundervisning.

Artstudierna bedrivs huvudsakligen i samband med exkursioner. För att artkunskap skall tjäna ett syfte i undervisningen betonas vikten av att sätta arterna i ett sammanhang.

Artkunskapen ökar då förståelsen för ekologisk processer och för ekosystemens dynamik.

Studien påvisar samband mellan elevernas artkunskap och förståelsen för ekologi. Denna studie stödjer därmed tidigare forskning kring artkunskapens betydelse inom ekologiundervisningen.

Nyckelord: Ekologi, undervisning, artkunskap, gymnasieskolan, autekologi, naturvetarprogrammet.

INNEHÅLL

1 INTRODUKTION ... 4

2 BAKGRUND ... 6

2.1 Skolans styrdokument om ekologi och arter ... 6

2.1.1 Biologistudier inom gymnasieskolans naturvetenskapsprogram ... 6

2.1.2 Ekologistudier i kursen biologi 1... 6

2.2 Eleven, ekologiundervisning och omvärlden ... 7

2.3 Didaktisk forskning om ekologi och arter ... 7

2.3.1 Artkunskap och exkursioner ... 7

2.3.2 Autekologi ... 8

2.3.3 Hur artkunskap används i ekologiundervisningen... 8

2.3.4 Att kunna skilja på djur och växter är viktigt för förståelsen av ekologi .. 9

2.3.5 Artkunskapen hos dagens elever ... 10

3 SYFTE ... 11

4 METOD ... 12

4.1 Metodologiska överväganden ... 12

4.2 Undersökningsgrupper ... 12

4.3 Kvalitativa intervjuer med lärare ... 13

4.4 Analys av intervjuer... 13

4.5 Art- och ekologitest för elever ... 14

4.6 Analys av art- och ekologitest ... 14

4.6.1 Arttest ... 14

4.6.2 Näringskedja/Näringsväv ... 15

4.6.3 Sambandsanalys ... 15

4.7 Etiska aspekter ... 15

5 RESULTAT ... 16

5.1 Hur undervisar lärare på gymnasiet idag om artkunskap inom ekologiundervisningen? ... 16

5.1.1 Artkunskap inom många av ekologins områden ... 16

5.1.2 Artkunskap under exkursioner... 16

5.1.3 Prova på nyckling ... 17

5.1.4 Hänsyn till bakgrundskunskaper ... 17

5.1.5 Test av artkunskap ... 17

5.2 Vilken betydelse anser lärarna att artkunskap har för förståelsen av ekologi? .. 17

5.3 Föreligger det ett samband mellan elevens artkunskap och vilken förståelse eleven har för ekologiska samband? ... 18

5.3.1 Arttest/Ekologitest ... 19

6 DISKUSSION ... 20

6.1 Slutsatser ... 20

6.2 Metoddiskussion ... 21

6.3 Framtida forskning ... 22

6.4 Slutord ... 23

7 REFERENSLISTA ... 24 BILAGA

1. Intervjufrågor 2. Art- och ekologitest

3. Resultat: Art- och ekologitest

Tack

Stort tack till min handledare Lena för att du hjälpt mig genom detta arbete. Det har varit värdefullt med våra diskussioner samt att ta del av dina synpunkter, tips och råd.

Ditt engagemang och positiva sätt har varit viktigt för mig.

Tack även till alla lärare och elever som givit mig underlag till denna studie. Utan er hade det inte blivit något arbete.

Till min familj: Nästa julledighet är till för er.

1 INTRODUKTION

I gymnasieskolans naturvetenskapliga undervisning är läran om ekologi dvs.

samspelet mellan levande organismer och den miljö de lever i, ett av de mest centrala kursavsnitten. Ekologiundervisningen i gymnasieskolan är inte något nytt för eleverna.

Undervisning om ekologirelaterade frågeställningar såsom biologisk mångfald, ekosystem, miljöfrågor och hållbar utveckling har i olika former följt eleverna genom hela deras skolgång, från första klass till gymnasieskolan. Det är alltså ett ämnesområde som ger ett stort avtryck på elevernas skolgång både pedagogiskt och innehållsmässigt.

Vi har en tradition av att lägga vikt vid att förkovra oss med kunskap om de arter vi har i vår närmiljö eller för den delen även utanför vår närmiljö. Undervisning om arter genom teoretiska studier har varvats med delar av mer praktisk karaktär genom undervisning i fält s.k. exkursioner. Under exkursioner i skogen, betesmarken eller ängen har vi chansen att få direktkontakt med de organismer som vi annars bara ser på bilder i böcker eller på internet, hittar uppstoppade på en gren i skolmontern eller varför inte finner uppklistrade på ett pappersark i en gammal dammig låda. Många har kanske även haft en uppväxt där de pratat mycket om arter. Sättet som vi skaffat oss kännedom om arter har präglat oss olika beroende på om vi växt upp i en urban miljö eller ute på landet. Under ett liv är alternativen för hur vi lär oss om arter många.

Under de sista årtiondena har det väckts frågor kring hur elevernas artkunskap genom åren förändrats (Gärdenfors, 2002). Undersökningar visar att elever idag saknar den mest grundläggande kunskapen om arter i vår omgivning. Denna brist på artkunskap minskar elevernas förmåga att ta till sig övrig kunskap inom biologiundervisningen däribland förståelsen för ekologins begrepp och teorier (Magntorn & Magntorn, 2004).

Rapporterna är oroande av flera orsaker. Håller de yngre generationerna på att förlora en viktig kunskap om den miljö vi lever i? Gör bristen på artkunskap att eleverna har svårare att ta till sig kursavsnittet ekologi?

Under min utbildning har jag vid flera tillfällen funderat över hur jag i framtiden kommer att undervisa i ämnet ekologi. Som s.k. ”grön” biolog ligger ämnet mig varmt om hjärtat och jag har en önskan om att eleverna skall få en vardagsnära och djup förståelse för ekologins begrepp och sammanhang. Jag har genom åren också förföljts av ett stort intresse för arter, både av estetiska skäl såväl som av arternas morfologi och mer funktionella skäl såsom deras roll i ett ekosystem. Artkunskapen har alltid gett mig en extra dimension när jag rört mig i skog och mark men även i mer urbana miljöer. När man pratar om ekologi är det också svårt att inte ta hänsyn till och utgå ifrån de enskilda beståndsdelarna, både i hänseende till abiotiska som biotiska faktorer.

För att exempelvis göra en detaljerad näringsväv måste du först lära dig om de enskilda arternas krav på miljön. För att göra en jämförelse med matematik så behöver du först lära dig addition och subtraktion innan du kan lösa mer komplicerade uppgifter som exempelvis ekvationer.

Undervisning i artkunskap hänger oftast samman med undervisning utomhus, s.k.

exkursioner. Kring exkursionens betydelse för förståelsen av ekologiska samband finns det idag en hel del forskning (Campbell et al, 1999, Michie, 1998, Prokop et al, 2007). Mycket av den forskningen visar tydligt den stora betydelsen av att kunna hålla undervisning i fält. I denna undersökning vill jag därför fokusera på en del av den undervisning som oftast är kopplad till dessa exkursioner, nämligen artkunskap. Den tidigare forskningen, som på intet sätt är heltäckande, visar här att det finns intressanta kopplingar mellan artkunskap och ekologiundervisningens framgång (Demetriou et al,

2009, Magntorn & Magntorn, 2004). Jag har dock inte funnit så mycket tidigare forskning kring gymnasieelevers artkunskap och dess koppling till förståelse för ekologi. I detta arbete ämnar jag således att undersöka detta mer. Hur står det till med gymnasieelevers artkunskap och finns det ett samband mellan artkunskap och förståelse för ekologiska samband? Vilken uppfattning har svenska biologilärare om ett eventuellt samband mellan dessa faktorer och hur förhåller det sig med artundervisningen i den svenska gymnasieskolan?

2 BAKGRUND

2.1 Skolans styrdokument om ekologi och arter

Dagens gymnasieskola skall stärka elevernas grund för det livslånga lärandet.

Miljöfrågornas komplexitet ställer idag nya krav på skolans arbetssätt. Undervisningen skall medverka till att låta eleverna skaffa sig ett personligt förhållningssätt till övergripande och globala miljöfrågor. Eleverna skall också lära sig att använda sina kunskaper för att analysera sin omvärld bl.a. utifrån perspektivet hållbar utveckling i vilket ekologin är ett centralt ämne.

Ekologiundervisning är något som går som en röd tråd genom den svenska grund- och gymnasieskolan. Lärandet börjar redan i de lägsta årskurserna. Artkunskap dvs. att lära sig arters ekologi och systematik finns upptaget i grundskolans centrala innehåll. Målet att eleverna skall lära sig att identifiera, sortera och gruppera organismer, växter och djur återfinns i alla årskurser. Under årskurs 1-3 arbetar man med växter och djurs livscykler och anpassningar till olika årstider. Vidare lär man sig att göra enkla näringskedjor som beskriver samband mellan organismer i ekosystem. Som ett kunskapskrav finns att namnge några djur och växter samt sortera dem enligt olika egenskaper. I årskurs 4-6 studerar man ekosystem genom att titta på samband mellan organismer och lära sig namn på vanligt förekommande arter. I det centrala innehållet för årskurs 7-9 finner vi studier om ekosystem utifrån ekologiska frågeställningar, både i ett lokalt som globalt perspektiv, samt arbete med biologisk mångfald och ekosystems energiflöde (Skolverket, 2011a).

2.1.1 Biologistudier inom gymnasieskolans

naturvetenskapsprogram

Denna studie behandlar gymnasielever som läser ämnet biologi. Biologi läser man i den svenska gymnasieskolan inom naturvetenskapsprogrammet. Utbildningen ska ge förståelse för hur naturvetenskap och samhällsutveckling ömsesidigt påverkar varandra och belysa naturvetenskapens roll i fråga om hållbar utveckling.

Naturvetenskapsprogrammet ska bl.a. utveckla elevernas kunskap om sammanhang i naturen (Skolverket, 2011b).

”Genom utbildningen skall eleverna utveckla ett naturvetenskapligt förhållningssätt.” ”Experiment, laborationer, fältstudier och andra jämförbara praktiska moment ska därför vara centrala inslag i utbildningen.” (Skolverket, 2011b).

2.1.2 Ekologistudier i kursen biologi 1

Inom naturvetenskapsprogrammet ligger ekologiavsnittet inom kursen biologi 1.

Kursens syftar till att utveckla elevernas kunskap om biologins begrepp, teorier, modeller och arbetsmetoder. Eleven skall vidare genom ekologin få förståelse för biologins betydelse i samhället bl.a. för skyddandet av jordens ekosystem.

Undervisningen i ämnet biologi ska ge eleverna förutsättningar att utveckla förmågan att planera, genomföra, tolka och redovisa fältstudier, experiment och observationer (Skolverket, 2011c). Kursen skall behandla följande centrala innehåll inom avsnittet ekologi:

 ”Ekosystemens struktur och dynamik. Energiflöden och kretslopp av materia samt ekosystemtjänster.

 Naturliga och av människan orsakade störningar i ekosystem med koppling till frågor om bärkraft och biologisk mångfald.

 Populationers storlek, samhällens artrikedom och artsammansättning samt faktorer som påverkar detta.

 Ekologiskt hållbar utveckling lokalt och globalt samt olika sätt att bidra till detta.” (Skolverket, 2011c s.3)

2.2 Eleven, ekologiundervisning och omvärlden

Eleverna skall i skolan bygga upp kunskap och erfarenhet som gör att de på ett bra sätt kan fungera ute i samhället och göras redo för det livslånga lärandet. Skolan skall utbilda och skapa förutsättningar för eleverna att förstå och ta ställning i såväl regionala som globala miljöfrågor. Kursplanerna har fått ett alltmer globalt perspektiv.

Kursplanerna, som reglerar undervisningen, är till viss del innehålls- och metodstyrda men lämnar en hel del utrymme för läraren att påverka undervisningen. Sveriges riksdag har ingått flera internationella överenskommelser med övriga världen. Ett flertal överenskommelser berör den biologiska mångfalden som naturligtvis kan kopplas ihop med såväl artkunskap som ekologiska samband. I ämnesavsnittet biologi ingår undervisning om såväl hållbar utveckling som biologisk mångfald. Därmed finns det också en rent teoretisk koppling mellan skolan och de konventioner som Sverige ratificerat, tillika de miljömål som riksdagen beslutade om 1999 (Naturvårdsverket, 2014).

Miljökvalitetsmål har kommit till för att förhindra att vi lämnar över miljöproblem till kommande generationer. Bland miljömålen finns ett som kallas ”Ett rikt växt och djurliv”. Riksdagens definition av just det miljökvalitetsmålet lyder:

”Den biologiska mångfalden ska bevaras och nyttjas på ett hållbart sätt, för nuvarande och framtida generationer. Arternas livsmiljöer och ekosystemen samt deras funktioner och processer ska värnas. Arter ska kunna fortleva i långsiktigt livskraftiga bestånd med tillräcklig genetisk variation. Människor ska ha tillgång till en god natur- och kulturmiljö med rik biologisk mångfald, som grund för hälsa, livskvalitet och välfärd.” (Naturvårdsverket, 2014).

2.3 Didaktisk forskning om ekologi och arter

2.3.1 Artkunskap och exkursioner

Det har genomförts en hel del forskning kring hur man bäst undervisar och skapar förståelse för ekologi och ekologiska samband. Undervisning i artkunskap kopplas ofta ihop med exkursioner. Mycket av forskningen har fokuserat på vilken effekt exkursioner har för förståelsen av olika naturvetenskapliga teorier och frågor, t.ex.

ekologi. Inom denna forskning finns undersökningar som visar att om en exkursion är väl planerad och genomförd så ökar den förståelsen för ett ämne (Orion et al, 1997).

Magntorn & Helldén gjorde 2005 en studie med lärarstudenter där de undersökte studenternas förmåga att applicera teoretiska kunskaper från klassrummet till den verkliga naturen. Den teoretiska kunskapen omfattade såväl ekologiska processer, artkunskap, abiotiska faktorer och förmågan att förklara olika typer av miljöpåverkan, däribland de uppkomna av människan. Författarna kallar denna förmåga att ”läsa naturen”. Studenterna genomgick några veckors ekologiundervisning i fält och uppvisade en förbättring i att läsa naturen. Studenterna uppgav att en viktig faktor till denna utveckling är kunskapen om arter i miljön och dess ekologi. Kombinationen av taxonomi och ekologi i undervisningen visade sig vara viktig. Studenterna upplevde också exkursionerna som mycket viktiga då de fick möjligheten att i fält diskutera teorier från tidigare föreläsningar.

Det finns också studier som visar på att exkursioner trots sina många olika förtjänster, används i väldigt begränsad omfattning (Rickinson et al, 2004).

2.3.2 Autekologi

Inom forskning kring arter kan man stöta på ett begrepp som kallas autekologi.

Autekologi kan närmast förklaras med den del av ekologin som behandlar den enskilda artens beroende av sin miljö (NE, 2014). Ur ett autekologiskt perspektiv arbetar man med ekologin från ett artperspektiv och koncentrerar sina ekologistudier på en art i taget (Magntorn & Magntorn, 2004). Det autekologiska begreppet stämmer väl överens med vad som åsyftas med artkunskap i detta arbete, undantaget när det handlar om ren artbestämning. Autekologi är dock ett ganska främmande begrepp för många, varför jag till övervägande delen valt att använda mig av ordet ”artkunskap” i denna rapport.

2.3.3 Hur artkunskap används i ekologiundervisningen

Det finns olika pedagogiska tillvägagångssätt för utöva ekologiundervisning.

Magntorn har i sin forskning intresserat sig för olika pedagogiska grepp inom ekologiundervisning. I sina studier har han undersökt effekterna av ett s.k. ”top down”

perspektiv då man inleder ekologistudierna utifrån ett brett perspektiv, t.ex.

ekosystemet, för att sedan närma sig detaljnivåer som exempelvis en arts miljökrav.

Vidare har han också undersökt den omvända pedagogiska utgångspunkten nämligen ett ”bottom up” perspektiv där man utgår ifrån den lilla enheten t.ex. en art och vidareutvecklar resonemanget för att så småningom omfatta ett helt ekosystem.

I en studie med grundskoleelever i åldern13-14 år utgick man från undervisning från ett ”top down” perspektiv (Magntorn & Helldén, 2007). Studien undersöker elevernas förmåga att omsätta kunskap från ett ekosystem för att förklara ekologiska processer i ett annat. Eleverna fick först arbeta teoretiskt med terrestra ekosystem, olika energiflöden däribland fotosyntes. Därpå följde fältstudier i ett skogshabitat med fokus på abiotiska faktorer innan undervisningen slutligen kom in på arters enskilda ekologi och olika funktionella artgrupper. Vid ett senare tillfälle fick samma elever besöka en damm för att omsätta sina ekologiska färdigheter i detta ”nya” ekosystem. Under hela studien intervjuades eleverna. Studien visar att eleverna på ett generellt plan förstår och kan översätta ekologisk processer som nedbrytning eller fotosyntes mellan skogshabitat och damm men de har svårare att översätta strukturer och förstå funktioner i en ny miljö. För detta krävs en kunskap om enskilda arter, deras funktion och krav på miljön. Eleverna har svårt att relatera till ”icke synliga” företeelser. Ifall syftet med undervisningen är att eleverna skall förstå olika ekosystem skall undervisningen helst bedrivas i fält och med inriktningen på att observera och koppla olika strukturer och arter till dess funktion i naturen.

Strömdahl (2002) skriver att elever i grundskola och gymnasium ofta upplever naturvetenskapsundervisningen som abstrakt och svår att förstå och långt ifrån verkligheten. Ofta byggs också undervisningen upp av förenklade modeller vilket försvårar förståelsen. De flesta elever upplever också stoffet alltför teoretiskt och eleverna har en uppfattning att det finns en kod för förståelse som de inte själva har tillgång till (Ekstig, 2002).

Förståelsen av hur arter fungerar i sin miljö är central. Genom att förstå vilka krav enskilda arter har på miljön skapas goda förutsättningar att lättare förstå hela ekosystemets funktion. Magntorn och Helldén visade i en studie med lågstadieelever hur detaljstudier av en sötvattensräka och dess miljö ökade elevernas intresse för

ekologi samt ökade deras förutsättningar att förstå hela ekosystemet (Magntorn &

Helldén, 2007). Undersökningen är ett exempel på s.k. ”bottom up” undervisning när man börjar lära sig om den lilla enheten för att sedan bygga på med fler faktorer för att förstå det stora sammanhanget. Lärandesekvenserna i denna ”bottom up”

undervisning genomfördes i följande steg:

Steg 1: Introduktion - Sötvattensräkan och dess autekologi.

Steg 2: Taxonomi och insamlande av andra organismer. Studier av livscykler och anpassningar till miljön.

Steg 3: Synekologi – Näringskedjor och relationer mellan organismer.

Steg 4: Systemnivå – relationer mellan abiotiska och biotiska faktorer. Kretslopp och energiflöden. (Magntorn & Helldén, 2007) s.69

En annan liknande studie genomfördes på Cypern med elever i 9-10 års ålder (Demetriou et al, 2009). I samband med ekologistudier fick en grupp elever genomgå en speciell undervisning med autekologiska fältstudier. Före och efter testades elevernas kunskap om arters samband i en näringsväv samt även frågor kopplade till näringsvävens dynamik. Eleverna hade innan studien endast arbetat med enkla näringskedjor. Elever som fick mer traditionell undervisning ur lärobok fungerade som kontrollgrupp. Eleverna som ingick i experimentgruppen visade efter undervisningen en ökad förståelse för näringsväven. Mest ökade förståelsen avseende de enklaste sambanden. De mer sofistikerade interaktionerna i näringsväven som t.ex. hur bortfall av olika arter påverkar hela näringsväven visade sig svårare för eleverna att förstå.

Svårigheten ökar när eleven skall koppla en orsak till en kedja av händelser.

Undersökningen visar på vikten av både en vardagsnära undervisning såväl som en

”bottom up” undervisning för förståelse av ekologiska samband och att elever redan vid en tidig ålder har förmåga att ta till sig sådan undervisning.

Greene (2005) betonar vikten av studier av organismer i sin miljö för att förstå biologi.

Studier av organismer är inte bara viktig inom undervisning utan också central som underlag för annan forskning och för bevarandet av den biologiska mångfalden.

Greene menar att skolan har en viktig roll i implementeringen och förståelsen av den kunskapen.

2.3.4 Att kunna skilja på djur och växter är viktigt för

förståelsen av ekologi

En av de mest grundläggande baskunskaperna när man studerar ekologi är att veta skillnaden mellan en växt och ett djur. Detta gäller inte minst när man arbetar med näringskedjor och näringsvävar och skall skilja mellan producenter och konsumenter.

En okunskap av vad som definierar ett djur eller växt gör det ekologiska resonemanget omöjligt. För många elever är dessa definitioner ändå ej självklara. I en studie från Nya Zeeland visade Osborne och Freyberg (1985) att 15-åringar har en snäv bild av vad de anser vara ett djur. De tenderar till att se djur som stora, fyrbenta och landlevande djur som har päls. En sådan uppfattning innebär att exempelvis insekter men även bl.a. kräldjur och havslevande djur inte betraktas som djur i 15-åringarnas ögon. Undersökningen visar att endast 25 % av femtonåringarna anser att spindeln är ett djur. Även för daggmask och val finns det tveksamheter. Motsvarande siffror för dessa arter är 35 % respektive 55 %.

2.3.5 Artkunskapen hos dagens elever

Studier tyder på att dagens elever har dålig artkännedom. En studie med äldre elever s.k. ”A-level students” (motsvarande gymnasieelever) utfördes i England (Bebbington, 2005). I studien testades floristikkunskaperna hos över 800 elever som läst biologi. Eleverna uppvisade stora brister när det gäller artbestämning av vilda växter. Hela 86 % av eleverna kunde endast namnge tre eller färre av de tio vanliga växter som förevisades dem på illustrationer. Samma test genomfördes vid samma tillfälle med lärarkandidater i biologi samt yrkesverksamma lärare. Kandidaterna (två kategorier) hade endast något bättre resultat än eleverna dvs. 65 % och 74 % medan motsvarande siffra för de yrkesverksamma lärarna var 29 %. Bebbington menar att artkunskapen bland eleverna anses mindre viktig när det gäller att välja bland en mängd ämnen och fokusera på dessa i skolan. I en liten undersökning med högstadieelever fick eleverna artbestämma träd respektive bilar (Magntorn &

Magntorn, 2004). Eleverna gjorde detta efter bilder på tio stycken bilar respektive löv från vanliga träd i närområdet. Resultatet visade att eleverna hade dubbelt så bra

”artkunskap” om bilar i jämförelse med vanliga träd i omgivningen. I klassen som bestod av 30 elever hade ingen mer än sex rätt på löven medan hela sju elever, både flickor och pojkar hade alla rätt på bilmärkena. Resultatet är rätt anmärkningsvärt när det gäller kunskapen om arter i vår omgivning. Detta visar kanske också på att nyttan med vår artkunskap har sjunkit och ersatts av sociala fördelar för den som exempelvis kan mycket om bilmärken.

3 SYFTE

Syftet med detta arbete är att undersöka vilken vikt lärarna lägger vid artkunskap i gymnasieskolans ekologiundervisning samt vad lärarna anser att artkunskap har för betydelse för förståelsen av ekologiska samband. Arbetet undersöker vidare om det föreligger något samband mellan elevernas artkunskap och deras förståelse av ekologi.

Forskningsfrågor:

 Hur undervisar lärare på gymnasiet idag om artkunskap inom ekologiundervisningen?

 Vilken betydelse anser lärarna att artkunskap har för förståelsen av ekologi?

 Föreligger det ett samband mellan elevens artkunskap och vilken förståelse eleven har för ekologiska samband?

4 METOD

4.1 Metodologiska överväganden

För att undersöka studiens frågeställningar används i denna studie såväl kvalitativa som kvantitativa undersökningsmetoder. Kvalitativ metod i form av intervjuer med lärare vidare en kvantitativ metod som utgörs av en kortare skriftlig test med elever.

Meningen är att kunna se kopplingar och likheter mellan intervjuernas resultat samt det resultat som kommer fram i de kvantitativa testerna. Oavsett möjligheten att se samband mellan resultaten från studiens olika undersökningar var förhoppningen att de var för sig skall belysa studiens forskningsfrågor.

Kvalitativa intervjuer är bra att använda när man vill få fram information med en stor bredd och djup. Detta möjliggörs genom att respondenten själv formulerar sina svar samt att intervjuaren har möjlighet att ställa följdfrågor (Patel & Davidson, 2011). Den kvalitativa forskningsintervjuns utgångspunkter passar två av studiens forskningsfrågor där frågorna är av en omfångsrik och öppen karaktär.

Forskningsfrågorna är: Hur undervisar lärare på gymnasiet idag om artkunskap inom ekologiundervisningen? Vilken betydelse anser lärarna att artkunskap har för förståelsen av ekologi? Studiens intervjufrågor togs fram för att ge ett relevant och brett underlag för att svara forskningsfrågorna. Innan de verkliga intervjuerna testades intervjuunderlaget i en pilotintervju.

I försök att svara på om det finns ett samband mellan artkunskap och förståelse av ekologiska samband togs ett art- och ekologitest av kvantitativ karaktär fram för eleverna. Resultatet från testet användes som underlag för en sambandsanalys (korrelation). För att förstå sambandsanalysens relevans görs i denna studie antagandet att en god taxonomisk kunskap kring arter, i detta fall genom att kunna artbestämma namn, hänger samman med en god kunskap om arternas ekologi. Förutom att vara underlag för sambandsanalys ger testets enskilda delar information om vilken allmän artkunskap eleverna har samt vilken grundläggande kunskap om ekologiska samband de besitter. Utgångspunkten var att art- och ekologitestet (bilaga 2) skulle vara av allmän karaktär d.v.s. inte specifikt koppla till någon speciell artgrupp eller naturtyp och därmed inte bero på vilken inriktning som läraren haft i undervisningen. Arttestet skulle vara så generellt så att det skulle kunna besvaras av elever oavsett om de haft fokus på ekologistudier vid sjön, i skog eller i annan naturtyp. Arterna bestod alltså av en blandning av arter, alla vanliga i vår närmiljö.

Inom ekologiundervisningen ingår vanligtvis att man arbetar med näringskedjor och näringsvävar. Båda begreppen är centrala för den ekologiska förståelsen. För att få en uppfattning om elevernas ekologikunskaper skapades därför två frågor kopplade till dessa begrepp. Arterna i dessa frågor var andra än i arttestet. Näringskedjefrågan och i synnerhet näringsvävsfrågans utformning var tämligen omfattande. Detta för att vara utslagsgivande och ge ett spann (spridning) av elevernas resultat.

4.2 Undersökningsgrupper

Urvalet av respondenter är gjort genom ett s.k. strategiskt urval (Trost, 2005) i vilket den grupp man tror bäst kan belysa de aktuella forskningsfrågorna väljs.

Respondentgrupperna i denna studie består därför av lärare som undervisat i kursen biologi 1 samt elever som läst samma kurs. De respondenter som ingått i studien är de som funnits inom ett rimligt geografiskt avstånd samt varit villiga att ställa upp i studien. Urvalsprincipen brukar kallas bekvämlighetsprincipen (Trost, 2005).

I studien intervjuades sex gymnasielärare (Lärare 1-6) från två skolor. Två av lärarna kommer från en mindre skola i en mindre ort belägen i södra Sverige. De övriga lärarna kommer från en större skola belägen i en större stad också belägen i södra Sverige.

Lärarna i studien har tidsmässigt olika lång erfarenhet av biologiundervisning, mellan 10-42 år, varav tre lärare har undervisat i mer än tjugofem år. Det är en tillfällighet att lärarna i studien överlag uppvisar en så pass lång yrkesverksamhet. Utgångspunkten för urvalet var endast att säkerställa att merparten av lärarna inte var nyligen utexaminerade lärare. Alla lärare är behöriga i sina ämnen.

I anslutning till att jag intervjuat lärarna har jag genomfört en art- och ekologitest med en av deras biologiklasser, alltså sammanlagt sex klasser. Alla elever som deltog i testet läste på naturvetenskapsprogrammet, i vilken kursen biologi 1 ingår. Antalet elever i respektive klass har varit slumpmässigt beroende på klassernas storlek. 11 elever gick i årskurs 1, 70 elever gick i årskurs 2 och resterande elever, 24 stycken gick i den avslutande årskurs 3. Vid testtillfället hade alla elever haft undervisning i kursens ekologiavsnitt. Totalt deltog 105 elever i testet. Alla intervjuer och tester har varit frivilliga.

4.3 Kvalitativa intervjuer med lärare

Lärare idag har ofta en ganska stressig tillvaro med ett ”fullspäckat” schema under arbetsdagarna. Med hänsyn till detta bestämdes att hålla intervjuerna ganska korta.

Innan genomförandet av intervjuerna genomfördes därför en pilotintervju för att undersöka hur lång tid intervjun skulle ta och vad frågorna kunde leda till för svar.

Testpersonen är biolog som genomgått en del lärarutbildning samt undervisat i ämnet biologi d.v.s. motsvarar i väsentliga avseende den egentliga undersökningsgruppen vilket är förutsättningen för en pilotstudie (Patel & Davidsson, 2011). Testintervjun tog 11 min inklusive en del följdfrågor. Testintervjun ledde förutom en tidsuppskattning av intervjun också till en del uppslag av följdfrågor som kunde noteras inför för de verkliga intervjuerna. När sedan intervjuerna genomfördes blev fem av sex intervjuer mellan 11-16 min långa och den återstående knappt tjugo minuter lång varför det går att dra slutsatsen att testintervjun gav en god indikation på längden av de kommande skarpa intervjuerna.

Intervjuerna genomfördes med halvt standardiserade frågor med låg grad av struktur.

Att intervjua utifrån ett halvt standardiserat frågeformulär innebär att man har förutbestämda frågor (bilaga 1) som ställs till respondenten men det finns möjlighet att ställa följdfrågor. Genom att ställa följdfrågor kan man få fram värdefull information som man innan intervjun ej tänkt på. På alla frågor utom en (fråga 5, bilaga 1) har respondenten haft möjlighet att svara fritt.

Frågorna var ordnade efter det som brukar benämnas som ”tratt-teknik” när man börjar intervjun med stora, gärna breda frågor för att sedan gå över till mer specifika (Patel

& Davidsson, 2011). I mitt fall började jag med att ställa frågor om exkursioner och dess innehåll för att sedan gå in frågor om ekologi och artkunskap i undervisningen.

De förutbestämda frågorna ställdes i en given ordning. Intervjuerna genomfördes personligen av författaren med respondenten. Intervjun spelades in med hjälp av diktafon.

4.4 Analys av intervjuer

Ljudfilerna från intervjuerna transkriberades efteråt till text ordagrant.

Tillvägagångssättet ger att intervjuerna blir konfidentiella dvs. respondenten är inte

anonym utan informationen finns om vem som svarat vad på frågorna. Det är därför viktigt att ej lämna ut dessa uppgifter till någon. Innehåll som kan tänkas att leda till att avslöja respondentens identitet tas bort eller anonymiseras. Resultaten från intervjuerna har sammanställts under varje frågeställning för sig. Informationen har således sorterats efter relevans för ämnet. I de fall flera lärare haft liknande uppfattning redovisas resultatet sammanslaget. Respondenternas svar har översatts till om inte ordagrant så i en form som återger innehållet med samma innebörd. Vissa citat hat lagts in i resultatdelen, då ordagrant med endast betydelselösa uttryck som exempelvis hm mm borttagna. Endast de svar som ansetts relevanta för forskningsfrågorna har inbegripits i resultatdelen. De frågor från intervjuerna som i efterhand ej ansetts ha relevans för forskningsfrågorna har ej tagits med i resultatdelen.

4.5 Art- och ekologitest för elever

Art- och ekologitestet bestod av tre delar (bilaga 2). Den första var en artdel och innehöll tolv artbilder där eleven skulle ange vilken art som fanns på respektive bild.

I den andra delen som handlar om näringskedjor skulle eleven visa på vilken roll respektive art kan ha i en näringskedja. För att tydliggöra detta drog eleven ett streck mellan arten och de tänkbara roller som arten kan ha i olika näringskedjor. Flera streck var alltså möjliga från varje art. I tredje delen som berör näringsvävar skulle eleven visa mellan vilka arter det sker en interaktion i näringsväven. Denna interaktion tydliggör eleven genom att dra ett streck mellan dessa arter. Vanligtvis i näringsvävar använder man sig av pilar. Egen erfarenhet visar att pilar av missförstånd lätt ritas ut åt fel håll av elever. Detta fel kan utgöra en ansenlig del av svaren. För att inte tvingas diskvalificera interaktionen genom en felriktad pil togs beslutet att i testet anmoda eleven att använda streck.

Testen genomfördes skriftligt i klassrummet. Alla tillfrågade 105 elever valde att delta.

Innan testet blev eleverna informerade att testet var frivilligt och att det var helt anonymt. Eleverna informerades också kortfattat om bakgrunden till studien och varför de blev tillfrågade om de ville göra testet. De elever som var frånvarande av någon anledning deltog ej i testet. De flesta elever gjorde testet på mindre än tio minuter. Efter testerna erhöll respektive test en sifferkombination. Precis som med intervjuerna var upplägget att testet ej skulle ta för lång tid så att lärarna i sin undervisning säkert skulle kunna avvara den tid det tog för eleverna att skriva testet.

4.6 Analys av art- och ekologitest

4.6.1 Arttest

För ett godkänt svar krävdes korrekt artnamn. Mer övergripande namn som exempelvis fjäril eller fink räknades som ej korrekt. Eventuella felstavningar där det ändå framgick vilken art som åsyftades räknades som korrekt. Artnamn angivet i andra språk såsom latin godkändes också som korrekt. Poängberäkning gjordes genom att summera antal rätt svar där varje rätt svar gav en poäng. Alla arter i testet bestod av arter från elevernas närmiljö. För att få en spridning på resultaten lades ett par arter in som bedömdes som något svårare, pilfink samt rölleka. Med tanke på olika arters svårighetsgrad kan man tänka sig att man skulle vikta svaren d.v.s. poängsatt arterna efter svårighetsgrad. Detta ansågs dock vara för svårt att bedöma innan testet genomfördes. Vidare, att vikta poängen med slutresultatet i handen skulle kunna bli för godtyckligt. Alla rätt har därför gett en poäng med följden att maxpoäng var 12.

4.6.2 Näringskedja/Näringsväv

I näringskedjefrågan var uppgiften för eleven att dra ett streck mellan arten och den roll den kan anta i en näringskedja. Arterna kommer från olika näringskedjor vilket gör att några av arterna kan ha olika roller beroende på vilken näringskedja de hamnar i. Varje rätt noterad roll har gett en poäng. För att eleven inte skulle kunna helgardera svaren och rita in en massa streck har varje felaktigt svar gett ett avdrag med en poäng.

Det sammanlagda antalet roller för arterna var 10 stycken, vilket ger maxpoäng 10 på testet. Korrekta och inkorrekta svar redovisas i bilaga 3, tabell 1.

Näringsväven bedömdes utefter hur många korrekta interaktioner eleven ritat ut med avdrag för varje felaktig. En poäng för varje rätt svar och av samma anledning som angivits i stycket ovan ett lika stort poängavdrag för varje felaktigt svar. Max antal rätta interaktioner gav 37 poäng. Korrekta och inkorrekta svar redovisas i bilaga 3, tabell 2.

4.6.3 Sambandsanalys

I studien ingick även att undersöka sambandet mellan elevernas artkunskap och deras förståelse för ekologi. Som mått på elevernas artkunskap samt ekologiska förståelse användes resultatet från art- och ekologitestet. Sambandet testades mellan arttestet mot såväl näringskedja som näringsväv. Eftersom dataunderlaget är normalfördelat valdes ett parametriskt test i detta fall Pearsons korrelationstest som analysverktyg. Även effektstorleken räknades ut. Plottade grafer och korrelationsberäkningar har genomförts i programvaran Microsoft Excel.

4.7 Etiska aspekter

I all forskning skall forskaren rätta sig efter vissa etiska aspekter, där är samhällsvetenskaplig forskning inget undantag. Att genomföra intervjuer av lärare tillika låta elever göra ekologitester kräver ett visst tillvägagångssätt för att inblandade både på kort som lång sikt skall känna sig bekväma och säkra på att ej utnyttjas eller att framkommen information ej kommer att användas på ett sätt som kan komma respondenten till nackdel. Vetenskapsrådet som arbetar med dessa frågor har tagit fram etiska riktlinjer för denna och all annan typ av forskning.

Huvudpunkten som berör skydd av individen kallas ”individskyddskravet” vilket kortfattat innebär att enskilda individer ej skall utsättas för fysisk eller psykisk skada, förödmjukelse eller kränkning. Inte heller skall individen utsättas för otillbörlig insyn i t.ex. sina livsförhållanden (Vetenskapsrådet, 2014). Individskyddskravet brukar delas i fyra huvudkrav, informationskravet, samtyckeskravet, konfidentialitetskravet samt nyttjandekravet. Denna studie har efterlevt dessa riktlinjer. Det innebär att de respondenter som intervjuats eller skrivit testet blivit informerade om vad syftet är med studien. De har också fått information om att de ej måste ställa upp på studien och att den är helt anonym och att all information kommer att avidentifieras. Vidare har de fått en försäkran att insamlat material ej kommer att användas i något annat syfte eller vara aktuellt för någon annan studie.

5 RESULTAT

5.1 Hur undervisar lärare på gymnasiet idag om

artkunskap inom ekologiundervisningen?

Undervisningen om arter sker vanligen inom ekologiavsnittet men arter är också en viktig del i undervisningen inom avsnitten evolution och systematik. Även inom etologiavsnittet förekommer det att lärare har undervisning med artinriktning.

5.1.1 Artkunskap inom många av ekologins områden

”Man kan ju inte bara använda begreppen utan att sätta exempel på det.”(Lärare 4)

Artexempel används av lärarna i näringskedjor, näringsvävar, kretsloppstänkande och när man pratar indikatorarter som signalerar någonting om miljön eller är representativa för vissa miljöer. Just näringskedjor och näringsvävar är omöjligt att göra utan att berätta om arter, säger en lärare.

Flera lärare lyfter fram värdet av att använda sig av s.k. ”typiska arter” när man pratar olika ekosystem, även när man jämför olika ekosystem med varandra. I sin undervisning ger lärarna också gärna exempel på sig s.k. ”nyckelarter” d.v.s. arter som har en betydelsefull roll i ett ekosystem. En lärare brukar belysa evolutionära aspekter kopplat till artkunskapen exempelvis med frågeställningar som; vilka arter är vinnare i miljöerna, vilka strukturer har arterna och varför har vissa arter dessa strukturer? För att förklara abiotiska faktorer i en viss miljö anses arter också användbart.

”Närvaron av en art säger mycket men också frånvaron av en art säger mycket.”

(Lärare 5)

En lärare anser sig arbeta lite med artkunskap. Hen förväntar sig att eleverna lärt sig det på annat håll. Kunskapen om arter är något som man får under de tidigare årskurserna.

När man i undervisningen kommer in på naturvård är också arter väldigt användbara.

”Och det får till följd att försvinner en art som är extra känslig så kommer det ett koppel av andra arter därefter. Så det blir många gånger det att arter på det sättet får symbolisera olika aspekter av naturvård, olika aspekter av ekosystemets dynamik där. Och där tycker jag att man inte får den egentliga insikten utan att ta upp några exempel.”(Lärare 6)

En lärare menar att man kan börja i fel ände dvs. det är viktigt att man börjar undervisningen med vad vi har runt i kring oss, den enskilda miljön, för att sen så småningom ”lösa världens problem” som t.ex. klimatförändringar.

”Nu börjar man i fullständigt fel ände när det gäller ekologi. Jag tycker man startar med att på nåt sätt lösa världens problem, sen klimatförändringar, och så småningom hamnar man på nåt ekologiskt samband.” (Lärare 1)

5.1.2 Artkunskap under exkursioner

Artkunskapen undervisas främst i anslutning till exkursioner. Samtliga lärare har exkursion till sjöar och skog men det förekommer också exkursioner till myr och ängsmark. I sjöexkursionerna ingår att fånga djur, växter och plankton. Artbestämning av insamlande arter ingår vanligtvis i vilken det även ingår artbestämning av plankton.

För två lärare får eleverna under skogsexkursioner lära sig de vanligaste trädarterna.

Två av lärarna brukar ha fågelexkursioner på vinter eller vår varav en anger att

eleverna även får jobba med fågelläten så att exkursionen skall ge mer. Exkursioner är också vanliga till myrområden där ekosystem och typiska arter studeras. En lärare berättar att hen brukar ta eleverna till ett ängslandskap där typiska ängsmarksväxter studeras.

Ett par lärare säger att exkursioner är något som man som lärare får prioritera då de ej stöds tillräckligt i kursplanen. En lärare anser också att det finns en vikande trend för exkursioner och att allt färre elever har erfarenheter av dem när de kommer till gymnasiet.

5.1.3 Prova på nyckling

Några lärare låter eleverna göra enklare nycklingsövningar med hjälp av växtfloran Krok/Almqvist. Detta mest för att låta eleverna prova på och lära sig hur nyckling fungerar eller se hur en nyckel är uppbyggd. En lärare säger att nycklingen är bra för att eleverna skall få en känsla för vilka detaljer som är plastiska och vilka som är konstanta. Andra lärare säger att det ej finns tid att hålla på med nyckling och någon säger att nyckling förekommit tidigare men det är svårt om man har ekologin på hösten då blomrikedomen är liten. En lärare fokuserar på att eleverna skall kunna familjekaraktärer istället för att kunna enskilda arter. Nyckling förekommer också av insekter. Tiden upplevs också som knapp för att hinna med ren artkunskap.

”Alltså det här renodlade, att man går ut och tittar på mossor och så och lär sig hur man gör det. Det hade varit kul, men det hinner man ej med” (Lärare 2)

5.1.4 Hänsyn till bakgrundskunskaper

I undervisningen om arter vittnar flera lärare om vikten av att ta hänsyn till elevernas olika bakgrundskunskaper. Om man exempelvis bara varit i Sverige några år har man inte samma kunskap om de svenska arterna. Det är inte lätt att veta vilka arter som är vanliga. Vetskapen om detta är något som lärarna anser vara viktigt att tänka på i sin undervisning.

5.1.5 Test av artkunskap

Några lärare brukar testa elevernas artkunskap på skriftliga prov eller ha förhör på arter ute i fält. Rena artprov är dock inte vanligt. Förhör av artnamn används som en del av ett läromoment i undervisningen i fält. I skriftliga prov förekommer artrelaterade frågor av typen; använda arter i näringsvävar, ange vanliga arter som finns i ett visst ekosystem, kopplingar mellan arter och viktiga substrat i miljön eller arter som signalerar något om miljön. Ren artkunskap testas sällan utan artkunskap kommer mer eller mindre alltid in i ett ekologiskt sammanhang.

5.2 Vilken betydelse anser lärarna att artkunskap har

för förståelsen av ekologi?

Alla intervjuade lärare anser att artkunskap är viktigt för förståelsen av ekologi. Flera lärare anser att det är viktigt att eleverna lär sig att läsa naturen, exempelvis att det inte är en slump att olika växter finns på olika platser. En annan lärare instämmer och menar att förmågan att läsa naturen är viktig inom biologiundervisningen. För att läsa naturen är artkunskap betydelsefullt.

”Det är viktigt att man i någon mån skall kunna läsa naturen. Det tycker jag är en viktig kunskap och förmåga som jag tycker är viktigt att biologiundervisningen skall syfta till. Att då lära sig att läsa naturen och där är det då återigen betydelsefullt att man har en viss artkunskap, man kan identifiera.”(Lärare 6)

Om endast en ringa del av undervisningen helt och hållet handlar om att lära sig vissa artnamn understryker däremot alla lärare vikten av att använda sig av arter kopplat till ett sammanhang. Artkunskap kan vara nyckeln till att förstå system, processer, evolution och ekologi. Genom detta kan artkunskapen verkligen berika förståelsen för ekologi.

”Så att artkunskapen skild från sitt sammanhang tror jag kan vara en black om foten. Medan däremot artkunskap insatt i sitt sammanhang då ser man lite grann att det här är biologins matematik. Att det är nyckeln till att förstå system, processer, för att förstå evolution och ekologi.” (Lärare 5)

Flera lärare betonar vikten av att eleverna lär sig olika nyckelarter eller signalarter för respektive naturtyper. Arter kan vara bra för att beskriva olika aspekter av ekosystemets dynamik.

”Det som blir viktigaste är egentligen att de får en liten insikt i några vanliga arter som är representativa för olika ekosystem och också i viss mån också speciella nyckelarter, signalarter som är relaterade till lite ovanligare naturtyper eller ovanliga nyckelelement i miljöerna.” (Lärare 6)

En annan lärare säger:

”Så fort man kan sätta namn på någonting så blir det mera precist.” (Lärare 1)

Alla lärare anser att man genom ett artintresse också kan skapa ett större intresse för ekologi och ekologiska frågeställningar vilket i sin tur gynnar inlärningsprocessen.

5.3 Föreligger det ett samband mellan elevens

artkunskap och vilken förståelse eleven har för

ekologiska samband?

Frågeställningen om det föreligger ett samband mellan elevens artkunskap och vilken förståelse eleverna har för ekologiska samband, har inget entydigt svar enligt denna studie. Pearsons korrelationstest har utförts mellan artkunskap och förståelsen för näringskedjor samt mellan artkunskap och förståelsen för en näringsväv.

Studien visar på en medelstark korrelation mellan artkunskap och förståelsen för näringskedjor (r = 0,46, se figur 1 sid 19). Effektstorleken (ES) beräknades till 1.03.

Det innebär att det troligen föreligger ett samband mellan artkunskap och ekologisk förståelse, i detta fall i form av förståelse för näringskedjor.

Motsvarande korrelationtest mellan artkunskap och förståelsen för en näringsväv visade däremot endast på en svag korrelation d.v.s. det är mindre troligt att ett samband föreligger mellan artkunskap och förståelsen för näringsväven (r = 0,26, se figur 2 sid 19). Effektstorleken beräknades här till 0,55.

Figur 1. Samband mellan resultatet av arttest och näringskedja r = 0,46 ES = 1.03

Figur 2. Samband mellan resultatet av arttest och näringsväv r = 0,26 ES = 0,55

5.3.1 Arttest/Ekologitest

Elevernas resultat på art- respektive ekologitest finns i bilaga 3.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 2 4 6 8 10 12

Resultat Näringskedja

Resultat Arttest

0 5 10 15 20 25

0 2 4 6 8 10 12

Resultat Näringsväv

Resultat Arttest

6 DISKUSSION

6.1 Slutsatser

Lärarna i studien ger en samstämmig bild över betydelsen av artkunskap inom ekologiundervisningen. Artkunskapen anses viktig för att eleverna skall förstå flera ekologiska begrepp. Artexempel används för att förklara ekologiska processer som näringskedja, näringsväv och ekosystemets dynamik. När lärarna använder sig av arter i undervisningen väljer de helst nyckelarter eller signalarter som är typiska och representativa för sin miljö. I studien framkom också att flera lärare anser att artkunskap är viktigt för elevernas förmåga att ”läsa naturen”. Uttrycket att läsa naturen är jämförbart med det koncept som beskrivits av Magntorn (2007). Magntorn menar att förmågan till ”reading nature” är mycket betydelsefull för att i fält kunna applicera ekologiska kunskaper i naturen och förstå ekosystemens dynamik och dess organismer. I detta koncept är artkunskap i form av autekologi centralt. Lärarna i denna studie ger uttryck för Magntorns teorier. Sammantaget handlar ekologi om att kunna förstå vad saker i naturen beror på och förstå hur den ekologiska dynamiken är uppbyggd. I det avseendet är det viktigt att förstå innebörden av en kedja av händelser, ibland kallad ”dominoeffekt”. Precis den delen som elever verkar ha svårare att förstå (Demetriou et al, 2009).

Det är också tydligt att lärarna i studien anser att ett ”bottom up” perspektiv i undervisningen är mest fruktbar för elevernas förståelse av ekologin. I denna pedagogik spelar artkunskap en stor roll som bas för det ekologiska resonemanget.

Lärarna i denna studie ger till övervägande delen artkunskapen stort fokus i ekologiundervisningen. Ett litet inslag i undervisningen verkar handla om mer taxonomisk inlärning av artnamn medan huvudparten av artkunskapsundervisningen bedrivs genom att koppla arterna till ett sammanhang. Detta betonades utav flertalet lärare som en viktig utgångspunkt för undervisningen. Att kunna namnge växter och djur har litet egenvärde men genom att sätta arter i funktionella grupper ökas betydelsen för den ekologiska förståelsen (Magntorn & Helldén, 2007).

De kvantitativa delarna av studien tyder på ett samband mellan elevernas artkunskap och resultatet i näringskedjetestet medan sambandet mellan artkunskap och näringsvävstestet var så svagt att det får anses obekräftat. Det är dock osäkert vilka slutsatser man kan dra av det bekräftade sambandet då andra faktorer kan ha inverkat vid sidan om det testade sambandet. En faktor som säkert påverkar resultatet är elevernas olika studieförmåga. Duktiga och motiverade biologielever har säkert höga resultat både på arttestet som näringskedjan och vice versa med de sämre eleverna.

Utifrån den teorin visar sambandet endast på en ”signifikant” skillnad mellan olika elevers ekologikunskaper. Studien ger dock indikationer på vad elever vet om arter och hur de använder den kunskapen till att se ekologiska samband.

Ett exempel kommer från näringskedjetestet. Den allmänna dammussla var en art som var svår för eleverna att ge dess riktiga roll i näringskedjan. 10 % av eleverna ansåg att den var en producent. Den blev för övrigt noterad för alla roller i näringskedjan.

Detta skulle kunna tyda på att eleverna har sämre kunskap om de arter som vi inte har i vår närmiljö exempelvis en vattenlevande art som dammusslan. När man som lärare i skolan ger exempel är det därför viktigt att använda arter som leder till igenkännande, knyter an till vardagen. Vardagskopplingen gör lärandet lättare (Demetriou et al, 2009). En lärare uttryckte vikten av att koppla undervisningen till närmiljön och antydde samtidigt nära nog ett ”bottom up” perspektiv i följande citat:

”Nu börjar man i fullständigt fel ände när det gäller ekologi. Jag tycker man startar med att på nåt sätt lösa världens problem, sen klimatförändringar, och så småningom hamnar man på nåt ekologiskt samband.” (Lärare 1)

Den mesta undervisningen om arter har en koppling till exkursioner. Alla lärarna i studien genomför exkursioner i sin undervisning. Någon av lärarna anser att det finns en vikande trend och att allt färre elever har varit med om exkursioner. Rickinson et al (2004) menar också att exkursioner inte används i någon större omfattning. Några lärare anser att kursplanerna inte direkt stödjer exkursioner. När det gäller kursplanerna kanske exkursionerna kommit lite i skymundan då de inte uttryckligen poängteras men skrivningar i kursplanen möjliggör ändå den formen av undervisning.

”Genom utbildningen skall eleverna utveckla ett naturvetenskapligt förhållningssätt.” ”Experiment, laborationer, fältstudier och andra jämförbara praktiska moment ska därför vara centrala inslag i utbildningen.” (Skolverket, 2011).

Majoriteten av de intervjuade lärarna anser sig ta hänsyn och ha ett artfokus inom ekologiundervisningen. Det är förstås vanskligt att dra slutsatser efter att enbart hållit intervjuer på två skolor. Skolor skiljer sig naturligtvis åt och varje skola har sin pedagogiska kultur. Likheter upptäckts över hur kollegor på samma skola undervisar.

Likheter som inte är lika tydliga om man jämför lärarna mellan skolor. Detta är något som man bör tänka på när man sätter in denna studie i ett större sammanhang.

6.2 Metoddiskussion

Att genomföra intervjuer med ett lyckat resultat kräver ofta en stor erfarenhet både när det gäller framtagandet av frågor och i själva intervjusituationen. I efterhand har saker kommit fram som kunde gjorts annorlunda. Några av frågorna kan anses vara ledande och då påverka svarets riktighet. I någon fråga finns också något värdeladdat ord, som kan påverka utkomsten av svaret. Ledande frågor och värdeladdade ord skall undvikas i intervjufrågor (Patel & Davidsson, 2011). Med i förväg förberedda frågor bör dessa fel annars kunna undvikas. I intervjuer med halvt standardiserade frågor, aktuellt i denna undersökning, ställs det också höga krav på intervjuarens erfarenhet. När man ställer direkt uppkomna följdfrågor är det inte alltid lika lätt att undvika olämpliga formuleringar som kan påverka resultatet. Det är ändå inte troligt att resultatet av intervjuerna blivit helt annorlunda även om dessa fel undvikits.

När det gäller art- och ekologitestet så kan utformningen diskuteras. Arttestet bör ge en ganska bra indikation på den allmänna bilden av elevernas artkunskap. Arterna är väl valda och serien omfattar vanligt förekommande arter från elevernas närmiljö.

Arterna representerar dessutom olika organismgrupper från skilda miljöer.

Svårighetsgraden på arterna är blandad vilket syns i resultaten. Det kan däremot vara mycket vanskligt att koppla elevernas resultat till den genomförda undervisningen.

Arterna är inte direkt valda med hänsyn till genomförd undervisning. När det gäller näringskedjan och näringsväven var det meningen att de skulle vara av det mer omfattande och komplicerade slaget och därmed ge möjlighet till en mängd olika svar.

Detta för att få en spridning på resultaten. Näringsväven var omfattande och innehöll många organismer, kanske i mesta laget då eleverna skulle kunna ha svårt att överblicka väven och därmed missa samband det känt till. Det kan diskuteras huruvida det var bra att använda sig av streck istället för pilar, vilket är det vedertagna sättet att rita näringskedjor på. Tidigare i rapporten har elevernas missförstånd med felriktade pilar diskuterats. Genom användandet av streck skulle det kunna vara så att elevers

egentliga kunskapsbrist ändå bedöms som riktigt. Oavsett pilar eller streck borde testet ge ett mått på elevernas förmåga att finna interaktioner i väven.

Att använda sig av färdigritade näringsvävar som eleverna skall komplettera med streck kan medföra andra problem. I analysen har det noterats en tendens till att de arter som ligger närmare varandra i figuren erhåller fler streck än de långt ifrån. Inte så konstigt att respondenten finner det mindre troligt att man i en väv skall behöva dra ett långt streck för att hitta en riktig interaktion. Interaktionen mellan sork och räv var den som var mest noterad i testet. En viktig men ej så noterad interaktion som blåbär och humla hade en mycket liten svarsfrekvens trots att det är ett viktigt samband.

Kanske spelade det in att de låg så långt ifrån varandra i figuren. I en testsituation med elever spelar också viljan att genomföra ett test en stor roll för resultatet. Alla är säkert inte intresserade. Varför skulle annars ett flertal elever inte svara något på vissa frågor av testet? Sannolikheten är säkert liten att dessa elever varken uppfattat frågan eller ej kunnat rita in någon interaktion. Arbetet med denna studie har realiserat svårigheten att ta fram relevanta och funktionella tester för frågeställningarna. Såväl näringskedjan som näringsväven bör ändå ge en indikation på elevernas förståelse av de ekologiska sambanden. Alla dessa tveksamheter kring näringsväven kan nog ha påverkat styrkan i korrelationstestet och varit en orsak till att sambandet med näringskedjan var starkare.

När man gör studier om elevers artkunskap, av allmän karaktär, är det svårt att härleda kunskapen till någon speciell källa. Kunskapen kan ha så många ursprung, inte alls från undervisningen. Studier kring undervisning i artkunskap och dess betydelse är ändå mycket intressanta men användandet av isolerade och riktade studier med kontrollgrupp exempelvis Magntorn & Helldén (2007) är essentiellt i detta hänseende.

Förmågan att bryta ner frågeställningarna i mindre bitar för studier är nog också avgörande för resultatet.

6.3 Framtida forskning

Det vore mycket intressant att se fler studier kring detta ämne utförda på gymnasielever. I framtida undersökningar skulle man också tänka sig undersökningar med elever från andra utbildningar än naturvetare. Vidare är det intressant att studera trender när det gäller elevers artkunskap. Varför inte under en längre tidsperiod göra samma test på elever varje år för att se hur kunskapen förändras? Denna studie har endast omfattat sex lärarintervjuer. Det vore givande att göra en större studie och koppla frågeställningar till kursplanerna. Med ett sådant material skulle det finnas en grund för att diskutera eventuella förändringar av framtida kursplaner.

Några av lärarna i studien anser att utformningen av ekologiundervisningen är upp till den enskilde läraren. Lärarna menar att vi väntar ett generationsskifte, att kunskapen om arter och fältstudier minskar med en yngre generation av lärare. Detta stöds av den studie där engelska lärarkandidater uppvisade bristande artkunskaper om växter (Bebbington, 2005). Bebbington menar att artkunskapen bland eleverna anses mindre viktig när det gäller att välja bland en mängd ämnen och fokusera på dessa i skolan.

Är det så att det håller på att ske ett trendbrott med lärarnas artkunskap? Om det är så att artkunskapen har en stor betydelse för den ekologiska förståelsen precis som denna och andra studier visar (Magntorn & Helldén, 2007, Demetriou, et al, 2009, Greene, 2005) så kanske det finns skäl att se över lärarutbildningarna idag. Säkerställa att lärarna får med sig rätt utbildning för att kunna utnyttja detta ur ekologiskt perspektiv så viktiga pedagogiska arbetssätt.

Lärarna i studien ger uttryck för att undervisa väldigt mångformigt med arter. Det skulle vara intressant att utveckla detta ännu mer för att väcka intressen hos eleverna.

Gärdenfors ger i sin artikel ”Rusta upp artkunskapen” ett förslag på hur man kan öka artintresset och kunskapen bland elever (Gärdenfors, 2002). Man låter helt enkelt eleverna konstruera en bestämningsnyckel över klassens elever, eller varför inte över skolans lärare. Det är ett exempel på ett arbetssätt som kan vara både roligt och lärorikt och fungera som en introduktion inför en exkursion innefattande artfokus.

6.4 Slutord

Detta arbete innehåller frågeställningar som tidigare delvis blivit undersökta på ett mycket omfattande sätt. Det är en ändå en förhoppning att det i denna studie skall finnas intressanta resultat och indikationer som kan väcka en del intressen och leda arbetet vidare kring artkunskap i undervisningen. Vi lever i en tid när vi har stort behov av denna kunskap för att förstå vår omvärld. De didaktiska ställningstaganden lärarna gör idag är av stor betydelse för elevernas lärande. En förändrad inriktning på dagens biologiundervisning kan leda till konsekvenser för elevernas förståelse av ekologi.

Tydlighet i styrdokument och utbildning av lärare kommer i framtiden att spela en central roll.

7 REFERENSLISTA

Bebbington, A. (2005). The ability of A-level students to name plants. Journal of Biological Education, Vol. 39 (2) 63-67.

Campbell, B., Waliczek, T. M., Zajicek, J. M. (1999). Relationship Between Environmental Knowledge and Environmental Attitude of High School Students. Journal of Environmental Education, Vol. 30: 17-21.

Demetriou, D., Korfiatis, K., Constantinou, C. (2009). A ”bottom-up” perspective approach to food web construction, Journal of Biological Education, Vol. 43.

(4), 181-187.

Ekstig, B. (2002). Naturen, naturvetenskaperna och lärandet. Lund: Studentlitteratur.

Greene, H., (2005). Organisms in nature as a central focus for biology, TRENDS in Ecology and Evolution. Vol. 20 (1).

Gärdenfors, U. (2002). Biologen nr 1. Medlemsblad för biologilärarnas förening.

Magntorn, K., & Magntorn, O. (2004). Artkunskap – en väg till djupare ekologisk förståelse. - Lundegård, I., Wickman, P-O., Wohlin, A., (red). Utomhusdidaktik.

Lund: Studentlitteratur.

Magntorn, O. (2007). Reading nature: Developing ecological literacy through teaching. Linköping: The Swedish National Graduate School in Science and Technology Education FontD.

Magntorn, O. & Helldén, G. (2005). Student-Teachers' Ability to Read Nature:

Reflections on their own learning ecology. International Journal of Science Education, Vol. 27 (10), 1229-1254.

Magntorn, O. & Helldén, G. (2007). Reading nature from a ”bottom-up” perspective.

Journal of Biological Education, Vol. 41 (2), 68-75.

Michie, M., (1998) Factors influencing secondary science teachers to organise and conduct field trips. Australian Science Teachers Journal, Vol. 44 (4) 43-50.

Nationalencyklopedin, (NE), (2014) Autekologi.

http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/autekologi, hämtad 2014-12- 03.

Naturvårdsverket, (2014). Sveriges miljömål.

http://www.naturvardsverket.se/Miljoarbete-i-samhallet/Sveriges-miljomal Nedladdat den 9 december 2014.

Orion, N., Hofstein, A., Tamir, P., Giddings, G. (1997). Development and validation of an instrument for assesing the learning environment of outdoor science activities. Science Education, 81, 161-171.

Osborne, R. & Freyberg, P. (1985). Learning in science: The implications of children’s science. Auckland: Heinemann Education.

Patel, R., Davidson, B. (2011). Forskningsmetodikens grunder: att planera, genomföra och rapportera en undersökning. Lund: Studentlitteratur AB.

Prokop, P., Tuncer, G., Kvasnicák, R. (2007). Short-term Effects of Field Programme on Students' Knowledge and Attitude Toward Biology: a Slovak experience.

Journal of Science Education and Technology, Vol.16 (3) 247-255.

Rickinson, M., Dillon J., Teamey, K., Morris, M., Choi, M. Y., Sanders, D., Benfield, P. (2004). A review of research on outdoor learning. UK: National Foundation for Educational Research.

Skolverket, (2011a). Läroplaner för grundskola Ämne – Biologi. Nedladdat 2 januari 2015 från http://www.skolverket.se/laroplaner-amnen-och- kurser/grundskoleutbildning/grundskola/biologi.

Skolverket, (2011b). Läroplan, examensmål och gymnasiegemensamma ämnen för gymnasieskola 2011. Stockholm: Skolverket.

Skolverket, (2011c). Läroplaner för gymnasieskola Ämne – Biologi. Nedladdat 7 oktober 2013 från http://www.skolverket.se/laroplaner-amnen-och- kurser/gymnasieutbildning/gymnasieskola/bio?tos=gy&subjectCode=BIO&lan g=sv.

Strömdahl, H. red. (2002). Avgränsa, idealisera, modellera. H. Strömdahl.

Kommunicera naturvetenskap i skolan. Lund: Studentlitteratur AB.

Trost, J. (2005). Kvalitativa intervjuer. Lund: Studentlitteratur AB.

Vetenskapsrådet, (2014). Forskningsetiska principer: inom humanistisk- samhällsvetenskaplig forskning. Nedladdat 22 december 2014 från http://www.codex.vr.se/texts/HSFR.pdf.

Bilagor

Bilaga 1. Intervjufrågor

 Vilka ämnen undervisar du i?

 Hur länge har du undervisat i biologi/naturkunskap?

 Är du behörig för undervisning i biologi/naturkunskap?

 Brukar du ha exkursioner när ni går igenom ekologiavsnittet?

 Vad brukar eleverna få jobba med under exkursionerna?

 I vilken omfattning brukar eleverna få lära sig arter inom ekologiavsnittet?

 Får eleverna lära sig att använda artbestämningsnycklar i ekologi/biologiundervisningen?

 Om du skulle kvantifiera vilken hänsyn eller fokus du tar till artkunskap i undervisningen på en skala 1-5 där 1 är lite och 5 är mycket vad skulle du då ange för siffra?

 Tror du att artkunskap främjar förståelsen av ekologi och ekologiska samband?

 a: OM de svarar JA på fråga 4: Hur använder du dig av artkunskap för att illustrera ekologiska samband?

 b: OM de svarar NEJ på fråga 4: Ser du andra motiv för att ge eleverna kännedom om vanliga arter i närmiljön? Vilka i så fall?

 Förekommer det att ni testar elevernas artkännedom på prov?

 OM de svarar JA på fråga 8: På vilket sätt testar ni det i så fall?

 Tror du att det finns en tradition i Sverige (efter Linné) att värna om när det gäller kännedom om arter i vår omgivning?

 Hur ser du på den äldre skolans (folk- och realskolan) uppgifter att låta eleverna samla sina egna herbarier (på sommarlovet)? Finns det någonting i det som skulle kunna ha någon bäring i dagens undervisning?