Ger NTA eleverna en större begreppsuppfattning? : En kvantitativ studie om begreppsuppfattning, intresse och självskattning

(1)

Ger NTA eleverna en större

begreppsuppfattning?

En kvantitativ studie om begreppsuppfattning,

intresse och självskattning

Elin Svensson

Examensarbete 15 hp Handledare

Inom Lärande 3 Robert Gunnarsson

Lärarutbildningen Examinator

(2)

(3)

HÖGSKOLAN FÖR LÄRANDE OCH KOMMUNIKATION (HLK) Högskolan i Jönköping Examensarbete 15 hp inom Lärande 3 Lärarutbildningen Vårterminen 2011

SAMMANFATTNING

Elin Svensson

Ger NTA eleverna en större begreppsuppfattning?

En kvantitativ studie om begreppsuppfattning, intresse och självskattning

Antal sidor: 38

Det finns många undersökningar som beskriver hur lärare och undervisningen påverkas av NTA (Naturve-tenskap och Teknik för Alla). Däremot finns det inte lika många undersökningar som beskriver hur eleven och elevens begreppsuppfattning påverkas av NTA. Syftet med denna uppsats är därför att genom en kvan-titativ enkätundersökning, få en tydligare uppfattning av vad undervisning med hjälp av NTA under F-6-verksamheter, ger för förutsättningar för eleverna i årskurs 7. Fokus ligger på att jämföra elevers förutsätt-ningar inom begreppsuppfattning, inställning och självskattning av betyg i jämförelse med hur mycket de använt sig av arbetssättet NTA.

Elevernas begreppsuppfattning ökar med hjälp av NTA, men den gör det inte inom alla områden. Biologin är det område där de som inte arbetat med NTA lyckas bättre. Inställningen för naturvetenskapliga ämnen skiljer sig beroende på vilket ämne det handlar om, och kemi står väldigt högt i kurs för elever som arbetat med NTA. Slutligen får elever som arbetat med NTA en mer negativ, men realistisk, syn på sin förmåga att nå uppnåendemålen för årskurs 9.

Totalt sett kan resultatet uttydas som att NTA ger eleverna bättre förutsättningar inom kemi, medan det inom övriga naturvetenskapliga ämnen inte går att påvisa en tydlig skillnad.

Sökord: NTA, begreppsuppfattning, intresse, självskattning, naturvetenskapliga ämnen

Postadress Högskolan för lärande och kommunikation (HLK) Box 1026 551 11 JÖNKÖPING Gatuadress Gjuterigatan 5 Telefon 036–101000 Fax 036162585

(4)

Innehållsförteckning

1 Inledning 1

2 Bakgrund 2

2.1 NTA 2

2.2 Tidigare undersökningar 3

3 Syfte och frågeställningar 4

4 Metod 5

4.1 Urval 5

4.2 Genomförande 5

4.3 Validitet och reliabilitet 6

4.4 Analys 6

5 Resultat och diskussion 7

5.1 Fråga 1 – Motsatsen till surt 7

5.2 Fråga 2 – I vad finns det vatten? 8

5.3 Fråga 3 – Lösligheten av socker i vatten 12

5.4 Fråga 4 – Att få tillbaka socker löst i vatten 16

5.5 Fråga 5 – Flyter eller sjunker 17

5.6 Fråga 6 – Vad händer med temperaturen? 18

5.7 Fråga 7 – Jämvikt på gungbrädan 19

5.8 Fråga 8 – Ett djur? 20

5.9 Fråga 9 – Varifrån kommer materialet till plantan? 25

5.10 Fråga 10 – Stadierna i en fjärils utveckling 26

5.11 Fråga 11 – Elektrisk ström 28

5.12 Inställning för biologi, fysik, kemi och teknik 30

5.13 Självskattning av betyg för biologi, fysik, kemi och teknik 32

6 Sammanfattning av resultat och diskussion 34

(5)

1

1 Inledning

NTA, Naturvetenskap och Teknik för Alla, är ett arbetssätt som sedan det startade för omkring 10 år se-dan spritt sig över hela landet, från Kiruna i norr till Lund i söder (KVA, 2009). NTA använder sig av te-man för att skapa lärorika moment för elever i årskurs F-9 och erbjuder även utbildning inom alla tete-man för undervisande lärare.

I omkring fyra år har Jönköping och Bromölla kommun arbetat med det för dem nya arbetssättet, NTA. Även om samtliga skolor inte varit involverade i NTA-projektet, finns det nu ett flertal elever i årskurs sju som under 4-6-verksamheten arbetat med NTA. Lärarna som undervisar i naturvetenskapliga ämnen för årskurs sju, står på grund av uppstarten av NTA, inför en grupp elever med annan bakgrund än vad de är vana vid.

Enligt Harlen (1996) är ett problem som varje lärare inom naturvetenskap står inför, att elevers tankar och åsikter inte stämmer överrens med det som läraren tar för korrekt. Om elevers tankar inte är samstämmiga med den vetenskapliga bilden så skapar elevens tidigare begreppsuppfattningar hinder för den undervis-ning som bedrivs. Många gånger kan även tidigare tankar snarare befästas genom laborationer, då laborat-ioner alltid kan tolkas olika utifrån tidigare erfarenheter, (Harlen, 1996). Lärare inom samtliga naturveten-skapliga områden står inför dessa utmaningar, men kan möjligtvis undervisning med hjälp av NTA göra att missuppfattningarna minskar inom vissa områden?

Ett annat problem en lärare inom naturvetenskap står inför är ifall begreppen som används inte bara ger en felaktig bild, utan även har en annan betydelse för eleven. Reflektera gärna över ord som sur, kraft, ämne och teori, fyra ord som för oss alla är kända, frågan är bara i vilken bemärkelse. Vad menar läraren när den talar om en sur lösning och vad menar eleven när den talar om en sur godisbit? Elevens vardags-språk slutar inte att existera när den träder in i klassrummet (Lemke, 1990). För den undervisande läraren är det kanske självklart vilken definition av termen sur som används, men för en elev kanske skillnaden mellan de olika betydelserna för begreppet, inte är lika uppenbar.

Tidigare undersökningar har fokuserat mycket på de mål som eleverna ska uppnå i årskurs fem och vilka gymnasieval elever, med bakgrund inom NTA, gör. (Anderhag & Wickman, 2007) Däremot har inte undersökningar genomförts i en för eleven ny miljö, där NTA inte längre står på schemat och i en för lära-ren ny situation, vilket årskurs sju är, då eleverna och deras bakgrund skiljer sig från tidigare år. Inte heller har arbetet med NTA utvärderats och jämförts mellan två kommuner, som använt sig av arbetssättet un-gefär lika länge, tidigare. En undersökning har studerat elevernas praktiska färdigheter i laborativa situat-ioner (Andersson och Bergendahl, 2006), medan denna undersökning fokuserar på elevers begreppsupp-fattning, inställning och självskattning inom de naturvetenskapliga ämnena.

(6)

2

2 Bakgrund

2.1 NTA

Persson (2003) menar att det på grund av Lpo 94 skapades ett större behov av lärare med ämneskunskap-er inom naturvetenskap, då dessa ämnen fick större betydelse med sina nya specificämneskunskap-erade mål. Även om det examinerades lärare som hade en naturvetenskaplig inriktning, fick de inte alltid möjlighet att utveckla den naturvetenskapliga undervisningen i skolan, utan äldre mönster fick leva kvar. Det bedrevs ett sö-kande för att hitta en arbetsform som kunde ge lärarna de verktyg de behövde, för att bedriva en målupp-fyllande undervisning inom naturvetenskap (Persson, 2003).

I Sverige tog NTA (Naturvetenskap och Teknik för Alla) sin början 1996 när Linköpings kommun gjorde en utvärdering av den amerikanska arbetsformen STC i en del av sin F-6-verksamhet. STC står för Science and Technology for Children och programmet är utvecklat av National Science Resources Center och Smithsonian Institute. Kungliga Vetenskapsakademien (KVA) och Kungliga Ingenjörsvetenskapsakade-mien (IVA) fick tillåtelse att använda sig direkt av arbetssättet för att kunna föra över det till svenska för-hållanden och svenska kommuner. Linköping blev den första kommunen att arbeta efter STC, som senare bytte namn till NTA. Redan 1996 sattes provverksamheten igång i ett antal klasser och verksamheten ut-värderades efter hand. Det som lockade mest med arbetssättet var att det inbegrep både kompetensut-veckling inom naturvetenskap och teknik för lärarna, handledningar både för elever och lärare, samt ett komplett laborationsmaterial för 30 elever. Laborationsmaterialet var dessutom anpassat att användas i klassrum som i övrigt inte var anpassade för laborationer och undervisning inom naturvetenskap. De 15 klasser som fick i uppdrag att genomföra arbetssättet uttryckte efter dess genomförande en övervägande positiv inställning för läsåret 1997/1998 och NTA kunde fortsätta att utvecklas på allvar. KVA och IVA fanns ständigt med som utomstående aktörer och hjälpte till med att både dokumentera och utvärdera arbetet (KVA 2009).

Mellan 1997 och 2003 bedrevs sedan ett stort arbete för att sprida arbetsformen och det bildades en eko-nomisk förening för att kunna ro runt projektet. Idag används NTA i 85 kommuner och ett mindre antal fristående skolor och pedagogiska verksamheter (KVA 2009).

NTA använder sig av flera olika teman som de undervisande lärarna får utbildning inom, bland annat i samarbete med näringsliv, KVA, IVA och kommunens tillsatta NTA-samordnare. Lärarna har alltså en specifik utbildning inom varje tema innan det är dags att genomföra undervisning i temat i klasserna. Ut-bildningen medför även att de som tidigare inte har en behörighet i naturvetenskap kan arbeta med materialet (KVA 2009).

De olika teman som undervisningen består i sträcker sig från tidiga skolår till senare, men används främst inom F-6-verksamhet, då endast ett fåtal lämpar sig att använda för en äldre elevgrupp. Varje tema

(7)

sträck-3 er sig över flertalet veckor och eleverna ges möjlighet till en kontinuitet inom arbetsformen. De teman som finns att tillgå är: Jämföra och mäta, Fast eller flytande, Förändringar, Balansera och väga, Jord, Fjäri-lars liv, Från frö till frö, Kretsar kring el, Kemiförsök, Rörelse och konstruktion, Mäta tid, Matens kemi, Flyta eller sjunka, Papper, Magneter och motorer, Banbrytande teknik och Ämnens egenskaper. De olika temana står ovan i den ordning det lämpar sig att använda dem. Jämför och mäta, samt Fast eller flytande är ofta de första teman som eleven stöter på. På samma sätt är Banbrytande teknik och Ämnens egen-skaper de teman som lämpar sig bäst under 6-9-verksamhet (KVA 2009).

2.2 Tidigare undersökningar

Anderhag och Wickman (2007) har tidigare kunnat visa på att arbete med NTA ger större måluppfyllelse vad gäller målen i årskurs 5. Efter kvalitativa intervjuer med 80 elever i årskurs 6, har de bedömt målupp-fyllnad och kommit fram till att arbete med NTA ger färre lågpresterande elever och fler högpresterande inom samtliga områden, utom för flickor inom natur och människa. Det är främst inom kemi och fysik de största skillnaderna kan ses, skillnader till fördel för de elever som arbetat med NTA. Nämnas bör att även pojkar inte visade samma ökning i måluppfyllnaden inom biologi som för de andra ämnena.

Ytterligare en uppsats har studerat om bland annat elevers gymnasieval påverkas av NTA-undervisning. Studien har haft fokus på elever i årskurs 9(Persson, 2008) och enligt denna studie ökar intresset för elever som fått NTA-undervisning, ifall man ser till vilka val de gjort på gymnasiet. Det visar sig även att elever som arbetat med NTA, tycker, i något högre utsträckning att de naturvetenskapliga ämnena är viktiga att arbeta med. Studien har även kartlagt hur eleverna vill att undervisning inom naturvetenskapliga ämnen bedrivs.

Effekterna av NTA har även studerats kvalitativt genom observationer i årskurs sju (Andersson och Ber-gendahl, 2006). Fokus på observationerna har legat i hur eleverna hanterar laborationer och uppgifter inom naturvetenskap. Till viss del har även författarna till studien kunnat observera att eleverna tar till sig begrepp snabbare och har större förståelse ifall de tidigare arbetat med NTA.

Tyngdpunkt i andra tidigare undersökningar i Sverige angående NTA, ligger ofta i hur lärare arbetar med eller uppfattar materialet, samt hur det bäst integreras i undervisningen. Dessa undersökningar nämns inte närmare vid namn, då de berör ett annat område inom NTA, än vad denna undersökning berör.

Då STC (Science and Technology for Children), den amerikanska förlagan till NTA, funnit betydligt längre finns även forskning som behandlar utfallet av arbetssättet i USA. Pine m.fl (2006) kom genom en studie av 1000 elever fram till att det inte finns någon signifikant skillnad i begreppsuppfattning mellan de elever som arbetat med STC och de som inte gjort det. Studien gjordes både med hjälp av frågor från TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) och med frågor som inte direkt berör de områden STC tar upp. Eleverna som arbetat med STC klarade däremot i större utsträckning av att arbeta självständigt, även ifall de inte skiljde sig signifikant på övriga områden.

(8)

4

3 Syfte och frågeställningar

Syftet med undersökningen är att få en tydligare uppfattning av vad undervisning med hjälp av NTA (Na-turvetenskap och Teknik för Alla) under F-6-verksamheter, ger för förutsättningar för eleverna i årskurs 7. Fokus ligger på att jämföra elevers förutsättningar inom begreppsuppfattning, inställning och självskatt-ning i jämförelse med hur mycket de använt sig av arbetssättet NTA. Studien vill besvara följande fråge-ställningar:

• Ger undervisning med hjälp av NTA en mer naturvetenskaplig begreppsuppfattning, hos elever-na?

• Får elever som tidigare arbetat med NTA en mer positiv inställning för naturvetenskapliga äm-nen?

(9)

5

4 Metod

Undersökningen har skett med en deduktiv metod då det förutsätts vara så att elever som haft NTA-undervisning har fått en större begreppsuppfattning och intresse, ifall denna skiljer sig från övriga elevers begreppsuppfattning och intresse. Undersökningen strävar efter att vara återupprepbar för att antingen kunna falsifiera eller verifiera de resultat som uppkommit.

Data har samlats in med hjälp av 321 enkäter (Bilaga 1), för att ge ett kvantitativt resultat med möjlighet för statistiskt säkerställda tolkningar. Enkäterna innehåller skattningsskalor för att mäta intresse och fler-valsalternativ för att visa på begreppsbild och förförståelse. χ2_{-analys har använts för att fastställa om} re-sultatet skiljer sig åt mellan de olika grupperna och ämnena, då svarsalternativet i huvudsak är i nominal-form.

Enkätens första sida är utformad för att ge eleverna möjlighet att skatta sitt intresse och sin attityd inför de olika ämnena, samt med möjlighet att skatta sin egen förmåga inom ämnena i form av en betygsskattning. Fyra frågor i den andra delen av enkäten är hämtade från tidigare nationella och internationella undersök-ningar och beskrivs närmare vid aktuell fråga under resultat och diskussion. Resterande sju frågor är här-ledda från NTA-material och har utarbetats för att täcka in och visa på de missuppfattningar som eleverna ofta har med sig sedan tidigare (Andersson, 2001; Bell, 1981; Harlen, 1996).

4.1 Urval

Urvalet baseras på ett strategiskt urval, för att få med elevgrupper som både fått ta del av NTA-undervisning och elever som inte exponerats för detta NTA-undervisningsmaterial. Enkäten är gjord på elever som går i årskurs 7, då det är elever i årskurs 7 som haft möjlighet till NTA-undervisning under störst an-tal skolår. Dessa elever förutsätts ha blivit mindre influerade av nuvarande lärare än elever i årskurs 8-9. Både elevgrupper bestående av elever som inte arbetat med NTA och elever som arbetat med NTA har använts som underlag. I vissa klasser finns bägge alternativen representerade, för att ytterligare minimera effekten av undervisande lärare. Elever som inte angett vilken skola de gick på i årskurs 6, samt skolor med färre än tre representerade elever har tagits bort från de slutgiltiga resultaten. Totalt återstår 306 av 321 enkäter.

Undersökningen baseras på elever från två kommuner; Bromölla och Jönköping. I Bromölla har två 7-9-verksamheter deltagit, vilka har ett upptagningsområden bestående av totalt fyra F-6-7-9-verksamheter. Jön-köpings kommun är representerad av tre 7-9-verksamheter som har ett upptagningsområde bestående av tolv F-6-verksamheter. Fortsättningsvis benämns F-6-verksamheterna med ortsnamn och siffra.

4.2 Genomförande

Enkäten har genomförts personligen på 7-9-verksamheterna i Jönköpings kommun, medan genomföran-det av enkäten i Bromölla kommun har skett genom kontaktpersoner. Eleverna har svarat på enkäten utan

(10)

6 tidsbegränsning och har efter genomförandet fått enkäten genomkollad för att minimera risken för bort-fall. Däremot har inga förslag getts till eleverna och de har heller inte fått ledtrådar för att kunna besvara frågorna. Inga begrepp har förklarats för någon av elevgrupperna och alla har fått likvärdiga muntliga in-struktioner. Eleverna har även blivit informerade om att enkäten är anonym.

4.3 Validitet och reliabilitet

En undersöknings validitet är den giltighet en undersökning har, medan reliabilitet är den tillförlitlighet undersökningen uppvisar (Kvale, 1997). För att öka validiteten och reliabiliteten har enkäten som under-sökningen baserats på först delats ut till en pilotgrupp, en åttondeklass på Stadgårdsskolan. Pilotgruppen fick inga speciella instruktioner, utan deras frågor noterades för att ge ett instruktionsmaterial inför kom-mande enkäter. Dessutom ändrades formuleringen för ett par frågor för att det tydligare skulle framgå vad som åsyftades. Eleverna i pilotgruppen fick även förklara hur de resonerade kring vissa uppgifter, för att se vilka teorier som kan ligga bakom vissa svar. Enkäten har även baserats på tidigare undersökningar (bland annat, Andersson & Renström, 1979; Bell, 1981; Osborne 1981) för att öka tillförlitligheten.

4.4 Analys

Eleverna har delats in i tre grupper som representerar ”Ingen NTA”, ”NTA i mindre utsträckning” och ”NTA i större utsträckning”, se tabell 1. Denna gruppering har gjorts då de olika skolorna som använt sig av NTA inte har gjort det i samma utsträckning, eller börjat med arbetssättet under samma år. Gruppen ”Ingen NTA” har inte använt sig av arbetssättet alls, medan gruppen ”NTA i mindre utsträckning” har använt sig av 1-2 olika teman. Gruppen ”NTA i större utsträckning” använt sig av fler teman än gruppen ”NTA i mindre utsträckning”.

Tabell 1: Gruppsammansättning för indelning av skolorna baserat på användningen av NTA.

Ingen NTA

NTA i liten

utsträck-ning

NTA i större

utsträck-ning

Jönköping 1 43 Jönköping 5 32 Bromölla 3 38

Jönköping 2 37 Jönköping 6 29 Jönköping 10 23

Jönköping 3 7 Jönköping 7 18 Bromölla 4 14

Jönköping 4 4 Jönköping 8 16 Jönköping 11 14

Jönköping 9 15 Jönköping 12 7

Bromölla 1 6

Bromölla 2 3

Totalt 91 119 96

χ2_{-analys har gjorts på resultaten för att bedöma om resultaten är applicerbara på en större population. För} ett konfidensintervall på över 95% har slutsatser dragits för elevpopulationen i stort, medan slutsatser en-bart har dragits för Bromölla och Jönköpings kommun ifall konfidensintervallet varit 80-95%. För lägre konfidensintervall har ingen slutsats dragits.

(11)

7

5 Resultat och diskussion

Enkätfrågorna presenteras i den ordning de ställts i enkäten, samt efterföljs av mer övergripande resultat. Resultaten är uppdelade främst på grund av elevernas tidigare möjlighet till NTA-verksamhet, men även andra gruppindelningar förekommer för vissa av resultaten.

5.1 Fråga 1 – Motsatsen till surt

Fråga: Vad är motsatsen till surt inom kemin?

Den första definition av surt vi som människor, elever, vuxna och barn stöter på, är i ett smaksamman-hang. Vi lär oss smakerna surt, sött, salt, beskt och nuförtiden även umami (Bjålie m.fl., 2007) relativt ti-digt i livet. När eleverna kommer till ett visst stadie i sin utbildning utvidgas begreppet surt, till att även innefatta surt i kemisk mening, det vill säga en hög koncentration av vätejoner. Man talar om försurning, sura vattendrag och eleverna får många gånger testa vatten just för att mäta surhetsgraden.

Denna enkätfråga vill klargöra hur många av eleverna som definierar surt som en hög koncentration av vätejoner, med hjälp av dess motsats, basiskt (en låg koncentration av vätejoner). Det förutsätts vara så att eleverna håller fast vid sin först förvärvade definition om de anger en smak som motsats till surt, trots det i enkätfrågan, extra ledet ”inom kemin”.

Figur 1: Procentuell fördelning av elevsvar för fråga: Vad är motsatsen till surt inom kemin?

Då eleverna grupperats efter tidigare erfarenhet av NTA, visar figur 1 på att elever som använt sig av ar-betssättet svarar basiskt i högre utsträckning, ju mer de jobbat med NTA. Värt att notera är även att det enbart är elever som inte använt sig av NTA, som svarar något av de två grundämnena som finns med som svarsalternativ. Grundämnena valdes ut som svarsalternativ då de liknar orden sött/salt och beskt/basiskt, samt valdes grundämnen för att ge svarsalternativ som knyter an till ämnet kemi. Då elever som arbetat med NTA inte använt sig av svarsalternativen barium och selen kan frågan ställas om det be-ror på att de möjligtvis vet att dessa är grundämnen. Underlaget är däremot inte tillräckligt stort eller ex-pressivt för att kunna fastställa detta.

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Ingen NTA NTA i mindre utsträckning

NTA i större utsträckning

Grundämne (barium, selen) Smak (beskt, salt, sött) Basiskt

(12)

8 Då det finns en klar signifikant skillnad (konfidensintervall 98%) mellan resultaten för ”Ingen NTA”, samt ”NTA i större utsträckning” indikerar detta att arbetet med NTA gör att elever utvidgar sin begreppsbild inom begreppet surt, till att även innefatta en mer kemisk definition. Denna utvidgade begreppsbild kan ge elever ett försprång då de anammar definitionen tidigare och enbart behöver finslipa definitionen och inte lära in den som helhet inom 7-9-verksamheten. Det kan mellan orterna eller olika klasserna inte ses någon signifikant skillnad, utan det framstår som att NTA är den faktor som i detta fall avgör hur eleverna svarar på enkäten.

Totalt har 11 elever (3,6%) inte svarat på frågan. 3 (0,9%) kommer från ”Ingen NTA”, 6 (1,9%) kommer från ”NTA i mindre utsträckning” och 2 (0,8%) från ”NTA i större utsträckning”. Då bortfallet är så pass litet förs det inte in som en faktor.

5.2 Fråga 2 – I vad finns det vatten?

Fråga: Det finns gott om vatten på jorden. Men i vilka av alternativen här under finns det vatten? Kryssa i rutan ifall alter-nativet innehåller vatten. Mer än ett svar kan vara rätt.

Frågan har använts både i NTA-material, då flera av temana behandlar vatten, men även från i Håkans-sons (2009) material om vattenfrågor. Alternativet vakuum har lagts till för att även testa ifall eleverna känner till detta uttryck och till viss del definitionen av det. Frågan har ställts för att avgöra om elever som arbetat med NTA, har en klarare bild av vad vatten ingår i. Eftersom alla elever kryssat i minst ett alterna-tiv på denna fråga, förutsätts att alla har svarat genom förekomst eller avsaknad av kryss. Ingen delfråga anses därför ha en avsaknad av svar. Den procentuella andelen elever som svarat korrekt på varje svarsal-ternativ presenteras i figur 2, där det går att urskilja att alsvarsal-ternativen ”En isbit”, ”En glasruta” och ”En spik” är de alternativ som eleverna i högst utsträckning svarar rätt på. På grund av att det inte är någon signifikant skillnad mellan de olika gruppernas svar för dessa tre alternativ, kommer de inte att tas upp enskilt. Det konstateras däremot att eleverna är mycket väl medvetna om att en spik och en glasruta inte innehåller vatten, men att en isbit gör det.

0 20 40 60 80 100 Ett salladsblad Luften vi andas in Luften vi andas ut

En isbit En glasruta En människa En spik Vakuum Ingen NTA NTA i mindre utsträckning NTA i större utsträckning

Figur 2: Andelen korrekta svar procentuellt fördelat för varje svarsalternativ och grupp, på frågan: I vad finns det vat-ten?

(13)

9

Alternativ: salladsblad

Ett salladsblad innehåller vatten och salladsblad och andra växter är många gånger en nödvändig källa av vatten, när vatten inte finns att tillgå i ren form. Särskilt viktigt är detta exempelvis för djur som inte får tillgång till vatten via vattendrag, utan tvingas basera sitt vattenintag på den föda de äter. Även människor får till stor del sitt vattenintag via födan och inte enbart via rent vatten.

Figur 3 visar att 4 av 5 elever som inte arbetat med NTA anser att ett salladsblad innehåller vatten, medan de elever som arbetat mycket med NTA anser detta i betydligt mindre utsträckning. Skillnaden mellan ”Ingen NTA” och ”NTA i mindre utsträckning” är inte stor (4,6 procentenheter), men till ”NTA i större utsträckning skiljer det hela 16,7 procentenheter. Däremot kan skillnaden enbart accepteras som signifi-kant inom ett 80%-igt konfidensintervall. Resultatet kan därför inte ses som applicerbart för hela riket, men för Jönköping och Bromölla kommun kan det troligen ses som allmängiltigt.

Då elever som arbetat med NTA visar på ett resultat som är sämre, så kan frågan ställas om NTA kanske tar upp vatten på ett för eleverna ovanligt sätt. Ses vatten möjligtvis som något statiskt och inte i ett krets-loppssammanhang? Det bör tilläggas att elever från Bromölla svarar fel i något större utsträckning än ele-ver från Jönköping, vilket i så fall kan tyda på att vatten även diskuteras olika inom de bägge kommuner-nas skolverksamhet.

Alternativ: luften vi andas in och luften vi andas ut

Att luften innehåller vatten är inte alltid en självklarhet. Men både luften vi andas in och luften vi andas ut innehåller vatten, luften på jorden innehåller 13 000 kubikkilometer vatten, fördelat över hela jorden. (UNICEF, 2009-05-12). Att luften innehåller vatten kan vi se genom att ta ut en kall flaska ur kylskåpet och betrakta kondensen som bildas. Att luften vi andas ut innehåller vatten kan vi lätt kontrollera genom att andas på en spegel, eller helt enkelt känna med handen när vi andas ut.

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Ingen NTA NTA i mindre utsträckning NTA i större utsträckning Rätt svar Fel svar

(14)

10 0% 20% 40% 60% 80% 100%

NTA i större utsträckning Rätt svar Fel svar

0% 20% 40% 60% 80% 100%

NTA i större utsträckning Rätt svar Fel svar

Figur 4 och 5 visar att de elever som svarat på enkäten alla är något mer varse att luften vi andas ut inne-håller vatten. Kanske beror detta på att det är lättare att detektera med väldigt enkla hjälpmedel. Försöket med den kalla flaskan i det varma rummet brukar ge eleverna andra idéer än att vattnet finns i luften. Ex-empelvis kan vattnet förklaras sippra ut inifrån flaskan om flaskan är fylld, eller helt enkelt komma från glaset i sig. Flaskan ”svettas” alltså på ett eller annat sätt, enligt elevernas begreppsbild. (Osborne & Cos-grove, 1983)

Procentuellt skiljer det inte mycket mellan ”Ingen NTA” och ”NTA i större utsträckning”, 0,4 procenten-heter i första frågan och 2,9 procentenprocenten-heter i andra frågan. I första fallet till fördel för ”NTA i större ut-sträckning” och i andra fallet till fördel för ”Ingen NTA”. Däremot ligger mellanalternativet omkring 5 procentenheter högre i bägge fallen (Se figur 4 och 5).

Skillnaden är inte särskilt stor, 5 procentenheter, och är inte inom ett accepterat konfidensintervall, men frågan är ändå om de teman NTA har kring vatten kanske cementerar den uppfattning eleverna bär med sig sedan tidigare, att varken luften vi andas in eller ut innehåller vatten. I alla fall finns den risken för de elever som deltagit i enkäten.

Alternativ: människa

En människa består till ungefär två tredjedelar utav vatten (Bjålie, m.fl. 2007) och därför krävs ett kryss för att få rätt på denna fråga. Bland de olika teman NTA erbjuder finns inget som behandlar människokrop-pen och därför valdes denna fråga för att se om det förelåg en skillnad i hur detta ämne behandlas. Tre av målen för årskurs fem inom biologi behandlar just människokroppen med bland annat organfunktion, hälsa och fortplantning (Skolverket, 2000). Flera elever (10-15st) tog kontakt efter enkäten och frågade ifall en människa inte innehöll allt mellan 55-75% vatten, vilket kan vittna om att eleverna många gånger är medvetna om att människokroppen inte enbart består av det vatten vi råkar ha i magen, utan att vattnet finns som en viktig beståndsdel av vår kropp.

Figur 4: Procentuell fördelning av elevsvar för fråga: Finns det vatten i luften vi andas IN?

Figur 5: Procentuell fördelning av elevsvar för fråga: Finns det vatten i luften vi andas UT?

(15)

11 Det intresseväckande i resultatet är att eleverna i gruppen ”NTA i stor utsträckning” enbart till 83,3% kryssar för att en människa innehåller vatten (figur 6). För de övriga eleverna ligger resultatet på ca 10 pro-centenheter mer, dvs. 93,4% och 92,4%. Skillnaden är signifikant inom ett konfidensintervall på 80%, vil-ket kan framstå som att resultatet inte är signifikant. För elevpopulationen inom Jönköping och Bromölla kommun, är det däremot rimligt att påstå att elever som arbetat med NTA inte har fått ta del av denna kunskap i lika stor utsträckning.

Då NTA som arbetsform inte behandlar människokroppen får detta resultat mig att undra ifall det möj-ligtvis är något som kommer i skymundan i undervisningen. Kan det vara så att NTA går före arbetet som behandlar människokroppen, då läraren via NTA får konceptet tillrättalagt. Är det så att övriga delar av den naturvetenskapliga undervisningen inte får det utrymme som krävs för att uppnå målen?

Då resultatet från Bromölla och Jönköping jämförs på denna punkt, syns det snabbt vilka elever som valt att inte kryssa i denna fråga. I Bromölla har 14 av 61 svarat fel på frågan, hela 23%, medan eleverna i Jön-köping har svarat fel i enbart 6,9% av fallen. Då mer än 75% av eleverna i Bromölla ingår i gruppen ”NTA i större utsträckning”, är det troligtvis dessa elever som står för en stor del av de felaktiga svaren. Undervi-sar skolorna i Jönköping om människokroppen, även jämte NTA, i större utsträckning än vad Bromöllas skolor gör? Denna studie kan dock inte förklara skillnaden mellan skolorna i Jönköping och Bromölla.

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

(16)

12

Alternativ: vakuum

Vakuum är det fysikaliska uttrycket för ett område som inte innehåller någon form av materia. Därför är det inte möjligt för detta område att innehålla vatten. Vakuum är absolut tomt. (Nationalencyklopedin, 2009)

Det framgår av figur 7 en stor skillnad mellan ”Ingen NTA” och de två övriga grupperna. 9,5 procenten-heter fler elever i mellangruppen har valt att inte kryssa för att vakuum innehåller vatten. Resultatet indike-rar därför att elever som arbetat med NTA har kommit i kontakt med uttrycket och dess definition i större utsträckning än elever som inte arbetat med NTA. Slutsatsen är signifikant inom ett konfidensintervall på 10% och därför är det möjligt att resultatet kan indikera en skillnad för riket som helhet.

Värt att notera är att om omkring 15% väljer att kryssa för att vakuum innehåller vatten, så har rent teore-tiskt ungefär lika många, som inte vet vad vakuum är, valt att inte kryssa för alternativet. Alltså kan upp till 30% av elevgruppen ”Ingen NTA” vara ovetandes om att vakuum är absolut tomt, inte innehåller någon form av materia. Detsamma gäller naturligtvis för de övriga gruppernas resultat.

5.3 Fråga 3 – Lösligheten av socker i vatten

Fråga: Vad påverkar lösligheten av socker i vatten? Kryssa för det alternativ som ökar lösligheten. Välj FYRA alternativ. Denna fråga har varit den svåraste för eleverna att svara på och det totala bortfallet är därför större. Bland 1224 möjliga kryss fattades 99 (8%). Utförligare bortfall står för varje fråga. De som haft NTA-undervisning i mindre utsträckning var de som svarade mest frekvent, möjligtvis på grund av att eleverna från en av skolorna i Bromölla inte fick direkt respons på sina enkäter direkt vid inlämnandet.

För samtliga alternativ på fråga 3, visas diagrammet i skalan 50-100%, då det är möjligt att anta att det är den andel korrekta svar som överstiger 50%, som inte beror på gissningar. Det är nämligen 50% chans att gissa rätt på varje svarsalternativ inom fråga 3.

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

(17)

13

Alternativ: vattnet är varmt eller vattnet är kallt

Rätt alternativ: vattnet är varmt.

Denna delfråga är den där eleverna har uppnått bäst resultat. Möjligtvis då denna fråga är den som elever-na troligtvis själva har mest praktisk erfarenhet inom. Att det är enklare att blanda ut socker ifall teet är varmt än när det är kallt, är ett exempel på en praktisk vardaglig erfarenhet.

Enligt resultatet som visas i figur 8 föreligger en skillnad i resultat mellan de elever som inte haft NTA och de som haft undervisning inom arbetsområdet. Däremot är denna skillnad inte statistiskt säkerställd på acceptabel risknivå. Trots detta visar resultatet att benägenheten att svara rätt på frågan ökar då eleverna använt sig av arbetssättet NTA, under tidigare år. Det är skillnad på att 2 av 10 svarar fel jämfört med att 1 av 10 svarar fel på enkätfrågan.

På denna fråga har 10 av 91 (11%) från första gruppen inte svarat, 3 av 119 (2,5%) från andra gruppen och 8 av 96 (8,3%) från tredje gruppen.

Alternativ: vattnet rörs om eller vattnet får stå

Rätt alternativ: vattnet rörs om.

Även på denna fråga nådde eleverna relativt höga resultat och likaså är denna fråga enkel att hitta en prak-tisk tillämpning för. Det är återigen lätt att dra en parallell till te och hur erfarenhet kring tedrickande, möj-ligtvis kan förklara hur elever som inte jobbat med NTA också kan nå höga nivåer. Det kan tyckas förvå-nande att denna fråga inte fick en procentuellt högre andel korrekta svar, då det borde vara absolut mest illustrativt att socker löser sig snabbare, om lösning rörs om, än att sockret löser sig snabbt när vätskan är varm. 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Figur 8: Procentuell skillnad i elevsvar för fråga: Vad ökar lösligheten av socker i vatten? Vattnet är varmt, eller vatt-net är kallt. Skala 50-100%

(18)

14 Precis som för föregående delfråga visar resultatet på en svag trend med fördel för elever som använt sig av NTA. Vidare är också här skillnaden inte är signifikant mellan grupperna. På samma sätt som i delfrå-gan ovan visar dock resultatet att arbete med NTA ger en något högre benägenhet att svara rätt på frådelfrå-gan, för elevgruppen i fråga. De två första delarna av fråga 3, visar dessutom på en liknande trend.

För denna fråga är bortfallet 8 elever (8,8%) i första gruppen, ”Ingen NTA”, 6 elever (5%) i andra grup-pen och 7 elever (7,3%) i tredje grupgrup-pen ”NTA i större utsträckning”.

Alternativ: sockerkristallerna är stora eller sockerkristallerna är små

Rätt alternativ: sockerkristallerna är små.

Skillnaden mellan grupperna är signifikant, inom ett konfidensintervall på 90%. Främst på grund av den stora skillnaden mellan gruppen ”NTA i liten utsträckning” och de övriga två grupperna (se figur 10). Det går inte att hitta en specifik skola som står för den stora skillnaden, utan det verkar som om dessa elever missuppfattat frågan, men av vilken anledning är svårt att dra en slutsats om. På grund av att skillnadens uppkomst inte kan påvisas, utan att det framstår som om det är ett fåtal elever från varje klass, står för de felaktiga svaren, dras ingen övergripande slutsats.

50% 60% 70% 80% 90% 100%

Figur 9: Procentuell skillnad i elevsvar för fråga: Vad ökar lösligheten av socker i vatten? Vattnet rörs om eller vattnet får stå. Skala 50-100%

Figur 10: Procentuell skillnad i elevsvar för fråga: Vad ökar lösligheten av socker i vatten? Sockerkristallerna är stora eller sockerkristallerna är små? Skala 50-100%

(19)

15 Bortfallet för denna uppgift är högre i den första gruppen 12 av 91 (13,2%), men detsamma som uppgif-ten innan, i de övriga två grupperna. Detta betyder inte nödvändigtvis att det är samma personer som inte svarat på frågorna, utan vissa elever har svarat på denna, utan att ha svarat på förra.

Alternativ: mycket socker används eller lite socker används

Rätt alternativ är: lite socker används.

Denna delfråga hade det största bortfallet. För ”Ingen NTA”: 14 elever (15,4%). För ”NTA i mindre ut-sträckning”: 7 elever (5,9%). För ”NTA i större utut-sträckning”: 11 elever (11,5%). Ytterligare en gång står en skola i Bromölla för en stor del av bortfallet i grupp 3 medan bortfallet i övrigt är jämt fördelat på de övriga skolorna. Bortfallet beror troligen på elevernas svårigheter i att förstå frågans upplägg, samt att denna sista delfråga, på grund av sin placering ges minst uppmärksamhet, av de fyra delfrågorna.

Det stora bortfallet gör det svårare att uttala sig i denna fråga, men precis som för de två första delfrå-gorna i detta avsnitt så finns en viss ökning i antal rätt svar för de som använt sig av NTA (figur 11). Även för denna fråga är resultatet inte statistiskt säkerhetsställt på en acceptabel risknivå, men för eleverna i undersökningen finns en klar skillnad mellan de som har och de som inte har använt sig av NTA.

Sammanfattning för fråga 3

Samtliga delfrågor i fråga 3, utom den tredje, visar på att elever som haft NTA, svarar rätt i större ut-sträckning, vilket tyder på att undervisning med hjälp av NTA ger eleverna en klarare bild av vad som krävs för att lösa socker i vatten. Även ifall många av eleverna på egen hand blandat socker i teet, är det ändå eleverna som använt sig av NTA som klarar av uppgiften, att identifiera de olika moment som spelar in, med större träffsäkerhet. Det skulle kunna vara så att NTA tar upp begreppet löslighet på ett sätt som elever som inte exponeras för NTA inte stöter på i samma omfattning.

50% 60% 70% 80% 90% 100%

Figur 11: Procentuell skillnad i elevsvar för fråga: Vad ökar lösligheten av socker i vatten? Mycket socker an-vänds eller lite socker anan-vänds?.Skala 50-100%

(20)

16

5.4 Fråga 4 – Att få tillbaka socker löst i vatten

Fråga: När du löst sockret ovan i vattnet. Hur kan du då få tillbaka det? Välj ett alternativ.

Sockret får man tillbaka genom att låta vattnet avdunsta eller koka bort, men bland svarsalternativen i uppgiften fanns enbart alternativet ”Genom att låta vattnet avdunsta” som representant för de bägge. An-ledningen till att enbart ordet avdunsta användes, var för att ge en ytterligare utmaning i ett möjligtvis ovant begrepp, som eleverna ska vara varse om, då det ingår i målen för årskurs fem. (Skolverket, 2000)

Figur 12 visar den procentuella andelen svar för varje alternativ. De elever som använt sig av NTA svarar rätt i nästan 15 procentenheter mer av fallen. Värt att notera är dessutom att gruppen ”NTA i större ut-sträckning inte finns representerade för ”Genom att tillsätta salt” och ”Inget svar”. (Observera att ”Inget svar” även innefattar elever som kryssat för mer än ett eller samtliga alternativ.) Att eleverna som arbetat med NTA lyckas bättre är fastställt med en signifikansnivå på 5% och det går därför att påstå att dessa elever är kunnigare inom detta område, även utanför denna elevgrupp.

En ytterligare nämnvärd notering är att omkring var fjärde elev i gruppen ”NTA i större utsträckning” har angett att sockret inte går att få tillbaka. Om städerna jämförs ser vi dessutom att eleverna i Bromölla i denna grupp, förekommer enbart inom tre svarsalternativ, samt att ungefär var tredje elev angett att sock-ret inte går att få tillbaka (figur 13). Resultatet är signifikant med en accepterad risk på 1%, vilket tyder på att utfallet är statistiskt säkerställt och att det kan antas vara så att denna trend gäller för samtliga elever inom Bromölla kommuns 7-9-verksamhet, som använt NTA i större utsträckning.

17 51 10 19 4 12 64 5 18 2 10 64 0 26 0 0 10 20 30 40 50 60 70

Genom att sila bort vattnet

Genom att låta vattnet avdunsta

Genom att tillsätta salt

Det går inte att få tillbaka sockret

Inget svar Ingen NTA NTA i mindre utsträckning NTA i större utsträckning

Figur 12: Procentuell fördelning för elevsvaren på frågan: När du löst sockret i vattnet. Hur kan du då få tillbaka det? Värden fördelade på grupp och avrundade till hela procent.

(21)

17 Precis som för frågan i ett tidigare avsnitt gäller alltså, att Bromöllaeleverna påverkar ett specifikt svar kraf-tigt. Inte ens hälften av eleverna ”NTA i större utsträckning” som bor i Bromölla har svarat rätt på frå-gan,samtidigt som eleverna i Jönköping som ingår i gruppen ”NTA i större utsträckning” svarar rätt i mycket hög grad. Frågan som kan ställas är hur Jönköping lyckas väldigt bra med att förmedla denna kun-skap, samtidigt som Bromölla inte kan förmedla den på samma sätt., trots, på pappret, samma arbetssätt.

5.5 Fråga 5 – Flyter eller sjunker

Fråga: Vad är det som avgör om ett föremål flyter eller sjunker? Välj ett alternativ.

Det är både vikten och formen av ett föremål som påverkar om det flyter eller sjunker. Ur en mer fysika-lisk synvinkel är det föremålets totala densitet i förhållande till vätskans (eller luftens) totala densitet, som avgör lyftkraften och därmed ifall föremålet flyter eller sjunker. Frågan är härledd ur det NTA-tema som heter just ”Flyta eller sjunka”. Materialet går först in på viktens betydelse hos ett föremål, för att sedan utöka laborationerna till att även innefatta formen på föremålen och slutligen behandla densitet och Arki-medes princip. Det är enbart fem elever som inte svarat på uppgiften. 3 (3,3%) i första gruppen och 1 (0,8%;1%) i vardera av de andra två grupperna. Bortfallet anses därför inte relevant för resultatet.

Eleverna från gruppen ”NTA i större utsträckning”, väljer i högre utsträckning alternativet ”Enbart for-men” eller ”Enbart vikten”, medan de i lägre utsträckning väljer det rätta alternativet (FIGUR 14). I detta fall är det inte Bromöllaelever som utmärker sig utan Jönköpingselever som svarar fel i större utsträckning, inom gruppen ”NTA i större utsträckning”. Det är även intressant att se att de som lyckas bäst på denna fråga är elever som inte använt sig av NTA. Arbete kring flyta/sjunka kräver inte nödvändigtvis så mycket specifikt material och det finns därför troligtvis stor möjlighet att elever jobbat med detta område, även om de inte arbetat med det som tema inom NTA. Det kan kanske vara så att elever som arbetat med NTA inte hunnit med just detta temaområde, utan fokuserat på några av de övriga. Frågan är då om vissa delar bortses ifrån om de inte hinner mer alla teman.

Figur 13: Procentuell fördelning av elevsvar på frågan: När du löst sockret i vattnet. Hur kan du då få tillbaka det? Värden fördelat på ort inom gruppen ”NTA i större utsträckning” och angivna i procent.

4,5 81,8 13,6 15,4 48,1 36,5 0 20 40 60 80 100

Genom att sila bort vattnet Genom att låta vattnet avdunsta

Det går inte att få tillbaka sockret

Jönköping Bromölla

(22)

18 Vidare bör påpekas att resultaten inte skiljer sig signifikant från varandra och att det därför inte kan föras ett statistiskt belagt resonemang, på en hög signifikansnivå, men det bör påpekas att resonemanget ovan är en möjlig tolkning av resultatet. Däremot svarar 20 procentenheter fler av eleverna i Bromölla rätt på frå-gan än eleverna i Jönköping inom ett konfidensintervall på 90%, Bromöllaelever är högst troligt duktigare på detta än Jönköpingselever. NTA är däremot inte en faktor som signifikant avgör elevens möjlighet att svara rätt på frågan.

5.6 Fråga 6 – Vad händer med temperaturen?

Fråga: En gryta med vatten placeras på en kokplatta, som sätts på trean, som är mellanläget på värmeinställningen. Efter en stund börjar vattnet koka. Man mäter då vattnets temperatur. Den är +100° C. Plattan sätt därefter på sexan, som är den högsta värmeinställningen. Vad händer med temperaturen på vattnet efter det att plattan sätts på sexan? Välj ett alter-nativ.

Frågan är härledd ur flera källor. Bland annat från målen för årskurs fem, som säger att eleven skall ha kunskap om begreppet kokning, två NTA-tema (Förändringar och Ämnens egenskaper), samt en studie av Andersson och Renström (1979). I studien ställs samma fråga, med vissa ändringar i formuleringen. Änd-ringarna har övervägts noga för att inte ändra innebörden i frågan, utan enbart förtydliga att ”trean” är mellanläget. Rätt svar är att temperaturen håller sig kvar på 100°C, vilket även är vattnets kokpunkt. Andersson och Renström (1979) kom fram till att 63% av eleverna i årskurs 7 ansåg att temperaturen bör-jade stiga över 100°C ifall temperaturen på plattan höjdes, medan 34% ansåg att vattnets temperatur låg kvar på 100°C och resterande 3% menade att vattentemperaturen sjönk. Desto äldre eleverna blev (års-kurs 8 och9), ju mer benägna var de att svara att temperaturen höll sig kvar på 100° C. Utifrån de kom-mentarer eleverna gav, kunde man även se att eleverna allt mer blev medvetna om att det var vattnets kokpunkt som satte förutsättningarna och inte inställningen på plattan.

Figur 14: Procentuell fördelning av elevsvar för fråga: Vad är det som avgör ifall ett föremål flyter eller sjunker?

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Varken vikten eller formen Enbart vikten

Enbart formen

(23)

19 Vid jämförelse mellan äldre undersökningen och enkätundersökningen för uppsatsen (figur 15), går det att uttyda, att eleverna som gjort enkäten är mer medvetna om vad kokpunkt innebär nu 30 år senare, än vad eleverna i den första undersökningen var. Eleverna verkar dock vara något mer benägna att svara rätt om de arbetat med NTA, men skillnaden är inte tillräckligt signifikant för att det ska gå, att med säkerhet dra den slutsatsen, annat än för den elevgrupp som gjort enkäten. För elevgruppen som sådan, anses däremot svaret tillförlitligt, då enbart tre elever valde att inte svara eller svarade dubbelt på frågan

5.7 Fråga 7 – Jämvikt på gungbrädan

Fråga: Lisa och Anna brukar gunga gungbräda. Lisa väger 20kg och Anna som är äldre väger 40kg, dvs. dubbelt så mycket. Var ska Anna sätta sig för att det ska bli jämvikt på gungbrädan? Välj ett alternativ.

Anna behöver sätta sig vid B, för att uppnå jämvikt. Frågan är härledd ur det NTA-material som behandlar balans och jämvikt och är därefter anpassad för att representera en för eleven välbekant situation, gung-brädan.

Eleverna är i samtliga grupper väl medvetna om var Anna behöver sätta sig för att uppnå jämvikt. Resulta-ten skiljer sig däremot från varandra i signifikant utsträckning inom ett konfidensintervall på 90%. På grund av detta kan därför påståendet att elever som använt sig av NTA i mindre utsträckning, svarar rätt med högre frekvens, accepteras. Däremot verkar elever som använt sig av NTA i större utsträckning något mer benägna att välja det felaktiga svarsalternativet A, än gruppen i mitten (”NTA i mindre utsträckning”).

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Temperaturen börjar sjunka under +100° C

Temperaturen håller sig kvar på +100° C

Temperaturen börjar stiga över +100° C

Figur 15: Procentuell fördelning av elevsvar på frågan: Vad händer med temperaturen på vattnet efter det att plattan sätts på sexan? Underlag från enkät.

(24)

20 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Det finns ingenstans hon kan sätta sig för att det ska bli jämvikt. C

B

A

Elever från den ena skolan i Bromölla svarar procentuellt minst för alternativet B (68,2%) samtidigt som den andra skolan i Bromölla, svarar procentuellt högst för samma alternativ (87,2%). I jämförelse svara skolorna i Jönköping alternativ B till 74,4%, 77,5% och 86,5%. Om man betraktas svarsfrekvensen för alternativ B för varje enskild skola, utmärker sig flera av de skolor som arbetat med NTA, däremot är den samlade bilden inte gynnsam för gruppen ”NTA i större utsträckning”.

För att sammanfatta kan en signifikant skillnad noteras för de elever som ingår i mittengruppen ,”NTA i mindre utsträckning”, men skillnaden mellan de olika F-6-verksamheterna är större inom grupperna än i förhållande till varandra.

5.8 Fråga 8 – Ett djur?

Fråga: Sätt ett kryss framför varje alternativ som är ett djur.

I målen för årskurs fem nämns ordet djur i två olika uppnåendemål. Bland annat ska eleven känna igen och namnge några vanligt förekommande djur och kunna ge exempel på livscykler hos några djur och de-ras olika stadier (Skolverket, 2000). För att kunna uppnå dessa mål är det en fördel om eleven vet vad ett djur är. NTA behandlar fjärilars livscykler, vilket även frågas efter i fråga 10, men då definitionen på djur faktiskt är en essentiell del av undervisningen, gjordes valet att ställa frågan utifrån samma modell som Bell (1981) gjorde i sin liknande undersökning på Nya Zeeland, med tillägget ”en fluga”. I originalundersök-ningen fick man de resultat som visas i figur 18.

Figur 17: Procentuell fördelning av elevsvar på frågan: Var ska Anna sätta sig för att det ska bli jämvikt på gungbrädan?

(25)

21 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 5-6 år 7-8 år 9-10 år 12 år 13 år 14 år 15 år 16 år 17 år ko val människa mask spindel

Figur 18 visar antalet positiva svar fördelade procentuellt för varje ålder. Eleverna i de två sista kategorier-na hade biologiundervisning som enskilt ämne, medan de övriga läste det som en del i kategorier- naturvetenskapsun-dervisningen (Bell, 1981). Totalt har 1115 elever deltagit i Bells (1981) undersökning.

Från 3-4 elever kom för enkäten frågan om en val var ett däggdjur och om de då skulle kryssa för. Samt-liga elever som ställde denna fråga för något av alternativen på fråga åtta, fick svaret: ”Är det ett djur, då kryssar du för”. Några elever (6-7st) undrade även efteråt ifall en människa är ett djur och när alla var klara med enkäten avslöjades att samtliga alternativ skulle kryssas i, men valet gjordes att inte gå närmare in på just denna fråga.

Samtliga alternativ i denna fråga är djur enligt en naturvetenskaplig definition, för full pott krävs alltså att alla alternativ kryssas för. Noterbart är att i princip alla elever som satte 5 av 6 kryss, valde att inte kryssa för alternativet människa. Vidare valde samtliga elever att kryssa för något av alternativen, varpå det förut-sätts vara så att alla svarat på varje delfråga genom förekomst eller avsaknad av kryss.

Alternativ: en val

Val var det alternativ som näst flest elever kryssade för som djur. I jämförelse med den tidigare undersök-ningen lyckades eleverna väldigt väl (se figur 19). Det var först vid 16 års ålder som eleverna i Bells under-sökning till över 90% angav en val som ett djur. Bell (1981) menar att de felaktiga svaren många gånger beror på att djuren gruppera i undergrupper, som eleverna sedan definierar dem som. Möjligtvis skulle det kunna vara just den typen av gruppering som gör att ”NTA i större utsträckning” får ett sämre resultat.

Figur 18: Procentuell fördelning av antalet korrekta svar på frågan: Vad är ett djur? enligt undersökningen: Teaching about animal, plant and living (Bell, 1981).

(26)

22 Figur 19 visar resultatet för enkäten och skillnaden som går att se mellan grupperna är signifikant med en accepterad risk på 1%. Därför är det troligt att elever som inte läst NTA, i högre utsträckning placerar en val i kategorin djur, samt att detta stämmer för riket i stort. Anledningen till de lägre procenten rätt svar, för elever som läst ”NTA i större utsträckning”, är troligen den undergruppering av djur som skolan, många gånger, bedriver.

Alternativ: en ko

Att en ko är ett djur verkade eleverna rörande överrens om då endast tre elever i gruppen ”Ingen NTA” har avstått från att kryssa för alternativet och endast två elever vardera, i de andra två grupperna. Minst 97% av varje grupp har alltså svarat rätt på frågan. Resultatet av enkäterna bekräftar resultatet av den tidi-gare undersökningen, där elever som är äldre än 7 år anger en ko som ett djur, till över 97%. Eleverna framstår som kvicka, vad gäller till att se ett husdjur, boskap, ett större däggdjur, som ett djur. För många elever är, enligt Harlen (1996), till och med denna typ av djur, själva definitionen av ordet.

Alternativ: en människa

Enligt naturvetenskapen är en människa ett däggdjur och därmed även ett djur, men detta är en definition som inte nödvändigtvis gäller för andra områden. En person som är starkt religiös, inom någon av världs-religionerna skulle troligtvis inte skriva under på detta faktum och inte heller inom juridik och medicinsk etik ses människan nödvändigtvis som ett djur.

En människa är det alternativ som fått minst antal kryss och det är även det som blivit utlämnat i de fall eleven valt att kryssa för alla alternativ utom ett. Det är en klart signifikant skillnad (med accep-tansnivå 1%) mellan hur eleverna från Bromölla och Jönköping i gruppen ”NTA i större utsträck-ning”, väljer att svara. Det är över 30 procenten-heter fler av eleverna som svarar (enligt den

natur-93,4 91,6 _89,6 55 0 20 40 60 80 100

NTA i större utsträckning 14-åringar i tidigare undersökning (Bell 1981)

Figur 19: Antalet korrekta svar i procent för varje grupp, samt för 14-åringar i Bells undersökning (1981), på frågan: Är en val ett djur?

Figur 20: Andelen korrekta svar i procent fördelat på ort inom gruppen ”NTA i Större utsträckning”, för frågan: Är en människa ett djur?

31,8 65,4 0 20 40 60 80 100 Jönköping Bromölla

(27)

23 vetenskapliga definitionen) rätt på frågan, om de bor i Bromölla (se figur 20). Enligt figur 21 svarar grup-pen ”NTA i större utsträckning” fel i 50% av fallen. Utfallet ovan leder alltså till att Jönköpingseleverna i gruppen ”NTA i större utsträckning” svarar fel i högre utsträckning. NTA påverkar i detta fall inte utfallet signifikant, men det gör alltså kommuntillhörighet.

I kontrollgruppen som bestod av elever från en åttondeklass på en Jönköpingsskolan upppstod kommen-tarer som ger skäl att tro, att denna skillnad mellan kommunerna, till stor del beror på religiös tillhörighet. Det kan vara svårt att skatta graden av religiositet, men ett sätt att göra det på, är att dra parallellen till par-titillhörighet. Enligt SCB (2006) var Kristdemokraterna det tredje största partiet i Jönköping vid valet 2006, med 17% av rösterna, medan det i Bromölla var det näst minsta av riksdagspartierna med 4,5% av rösterna. Den stora skillnaden i valresultat tyder på en trend av högre religiös övertygelse i Jönköpings kommun, vilket kan förklara det resultat som visar sig i figur 20. Däremot verkar inte NTA som arbets-form ha någon signifikant inverkan. Eleverna framgår dessutom som något mindre medvetna om att en människa är ett djur, än eleverna i Bells undersökning (1981).

Alternativ: en fluga

En fluga är en insekt och samtliga insekter ingår i djurriket. Eftersom en fluga kanske främst definieras som en insekt kan det hända att eleven inte ser kopplingen mellan fluga – insekt – djur och det är därför detta alternativ lades till utöver de djur som testades i den ursprungliga undersökningen. ”En fluga” är det alternativ utöver människa, som fått minst antal kryss194 av 306 (63,4%).

53,8 58,8 ₅₀ 62 0 20 40 60 80 100

Figur 21: Antalet korrekta svar i procent för varje grupp, samt för 14-åringar i Bells undersökning (1981), på frågan: Är en människa ett djur?

62,6 60,5 67,7 0 20 40 60 80 100

(28)

24 Som högst skiljer det 7,2 procentenheter mellan de olika grupperna och då denna skillnad är mellan de grupper som använt NTA kan därför ingen slutsats, baserad på denna grupptillhörighet, dras. Inte heller i övrigt finns det någon signifikant skillnad mellan olika grupper.

Alternativ: en mask

Mask är främst ett samlingsnamn för ryggradslösa djur som krälar, korrekt svar är därför att en mask är ett djur. Totalt har 69,6% (213 st) av eleverna kryssat för alternativet: ”en mask”.

Figur 23 Antalet korrekta svar i procent för varje grupp, samt för 14-åringar i Bells undersökning (1981), på frågan: Är en mask ett djur?

Skillnaden mellan de olika grupperna är för liten för att vara signifikant och det är därför svårt att uttala sig om NTA har någon inverkan för svaret på denna fråga eller inte.

I ljuset av den tidigare undersökningen svarar eleverna i enkätundersökningen som om de är mer med-vetna om att en mask är ett djur, än eleverna på Nya Zeeland i samma ålder.

Alternativ: en spindel

En spindel är även den ett djur, men tillhör inte insekterna, utan samma grupp av djur som kvalster, fäs-tingar och skorpioner. 201 elever (65,7%) har kryssat för detta alternativ. (Nationalencyklopedin, 2009)

Figur 24: Antalet korrekta svar i procent för varje grupp, samt för 14-åringar i Bells undersökning (1981), på frågan: Är en spindel ett djur?

Spindel är det djur som eleverna i originalundersökningen till minst del definierar som ett djur. Hade inte enkätundersökningen inbegripit alternativet fluga, hade resultaten speglat Bells undersökning (1981) i

för-60,4 66,4 69,8 34 0 20 40 60 80 100

NTA i större utsträckning 14-åringar i tidigare undersökning (Bell 1981) 72,5 _68,1 _68,8 49 0 20 40 60 80 100

(29)

25 hållande till varandra. Ordningsföljden gäller för samtliga alternativ utom människa, för Jönköpings kom-mun. Bromölla kommun visar däremot på samma nivå av djurdefinition på samtliga djur, som den tidigare undersökningen. Skillnaden mellan resultaten för spindelalternativet är inte signifikanta och även ifall det enligt figur 24 framstår som om ”NTA i större utsträckning” ger en ökad möjlighet till att eleven definie-rar en spindel som ett djur, kan det vara slumpen som avgjort resultatet som visas här. Däremot bör påpe-kas att eleverna i enkätundersökningen är mycket mer medvetna om att en spindel är ett djur än eleverna i Bells undersökning (1981).

5.8.1 Fråga 8 - Sammanfattning

Eleverna i enkätundersökningen har svarat nivåmässigt i enhet med den tidigare undersökningen, förutom i fallet människa där Jönköpings kommun och Bromölla kommun har stor skillnad i andelen rätt svar. Ko och val är de alternativ som eleverna är mest benägna att definiera som djur, medan spindel och fluga får lägre noteringar. Det är enbart alternativet val som erbjuder en signifikant statistisk skillnad och skillnaden visar på att NTA missgynnar elevens möjlighet att svara rätt. Alternativen spindel och fluga kan visa på en ökad möjlighet för elever med bakgrund i NTA, att välja rätt, men ökningen är inte statistiskt fastställd. Eleverna från Bromölla svarar på samtliga delfrågor, utom den om människa marginellt mer korrekt, men skillnaden är för liten för att användas till att dra en generell slutsats. Däremot indikerar det övergripande resultatet för fråga 8, att det ligger ett missförstånd i ordet djur och att inte eleverna nödvändigtvis ser det som inkluderande. Det kan därför ligga en risk i att använda ordet djur för att hjälpa till att definiera andra begrepp, precis som Bell (1981) kom fram till i sin rapport. Vidare måste dock påtalas att det troligtvis inte ens är många vuxna människor eller för den delen biologer, som är helt säkra på den naturvetenskapliga definitionen av ordet ”djur”.

5.9 Fråga 9 – Varifrån kommer materialet till plantan?

Fråga: En trädgårdsmästare planterar en planta i en kruka med 5 kg jord. 2 år senare väger han jorden och plantan. Till-sammans väger de 25kg. Var kom det mesta av materialet till plantan ifrån? Välj ett alternativ.

Även för vuxna är detta en fråga som inte är helt lätt. En vanlig föreställning är att material till plantan kommer från både vattnet man vattnar med och näringen i jorden, när det i själva verket till största delen kommer från koldioxiden i luften. Den lilla mängden rätta svar är alltså inte förvånande. (Man kan notera att inte heller pilotgruppen lyckades få många procent rätt på denna fråga.) Dessutom visar liknande undersökningar på att eleverna oftast ser rötterna som det enda upptaget växterna har av nytt byggmaterial och näring (Andersson m. fl. 1993).

(30)

26 Figur 25 visar i procent hur många elever som valt varje alternativ och ”näringen i jorden” och ”vattnet” är helt klart de två populäraste för samtliga grupper. Däremot finns en trend i att elever som arbetat med NTA i högre grad väljer ett annat alternativ, ju mer de använt sig av arbetssättet. Det är inte enbart det korrekta alternativet som ökar i popularitet, utan även det mer abstrakta. ”Från solens strålar”. Att elever-na väljer ett anelever-nat alterelever-nativ än de två första tyder på att de tänker vetenskapligt och väljer bort de alterelever-na- alterna-tiv som enbart använder rötterna som transportsystem. Även om de inte nödvändigtvis, kommer fram till rätt alternativ, visar resultatet på detta. Påpekas bör att skillnaden inte är signifikant och att det därför inte går att uttala sig om annat än de elever som gjort enkäten.

5.10 Fråga 10 – Stadierna i en fjärils utveckling

Fråga: Vilket alternativ beskriver bäst stadierna i en fjärils utveckling? Välj ett alternativ.

Det korrekta alternativet är: ägg → larv → puppa → fjäril, men alternativet som i diagrammet visas ovan-för det rätta kan också anses vara på en högre nivå, då de bägge övriga alternativen innehåller det felaktiga ordet: mask. Frågan är härledd ur ett NTA-material, som heter fjärilar liv, men stöds även av det uppnå-endemål som lyder: ”[eleven skall, beträffande natur och människa] kunna ge exempel på livscykler hos några växter och djur och deras olika stadier” (Skolverket, 2000).

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Från näringen i jorden Från vattnet han vattnade med Från luften Från solens strålar Inget svar Ingen NTA

NTA i mindre utsträckning NTA i större utsträckning

(31)

27

Figur 26: Procentuell fördelning av elevsvar för fråga: Vilket alternativ beskriver bäst stadierna i en fjärils utveckling?

Även ifall skillnaden procentuellt inte är särskilt stor (6,1 procentenheter) skiljer sig ändå resultaten signifi-kant från varandra. Då sannolikheten för rätt svar ökar med användningen av NTA indikerar resultatet att detta arbetssätt ökar möjligheten för att svara rätt med en acceptansnivå på 5%. NTA bidrar alltså till att kunna definitionen av larv och mask, samt ger större kunskap om vilken ordning en fjäril utvecklas i. Det är dessutom möjligt att dra denna slutsats för populationen som helhet.

Bortfallet är 4 elever för den första gruppen, ”Ingen NTA” och en elev i vardera av de två övriga grup-perna. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

ägg → mask → fjäril

mask → ägg → puppa → fjäril puppa → ägg → larv → fjäril ägg → larv → puppa → fjäril

(32)

28

5.11 Fråga 11 – Elektrisk ström

Fråga: Vilken av teckningarna tycker du bäst beskriver den elektriska strömmen i ledningarna? Välj ett alternativ.

Alternativen var:

A) Ingen elektrisk ström finns i den ledning som går till batteriets bas.

B) Den elektriska strömmen går i riktning mot glöd-lampan i båda ledningarna.

C) Den elektriska strömmen går i den riktning som pilarna visar. Det blir mindre ström på tillbakavägen. D) Den elektriska strömmen går i den riktning som pilarna visar. Det är samma strömstyrka i båda rikt-ningarna.

Frågan har härletts ur flera källor. För NTA är källan materialet, ”Kretsar kring el” där eleven får jobba med kretsar och utveckla sina kunskaper inom el. Kursmålen för årskurs fem nämner ”[eleven skall, be-träffande natur och människa] – ha insikt i tekniska tillämpningar av den elektriska kretsen och perma-nentmagneter” (Skolverket, 2000). Dessutom har frågan ursprung i en undersökning av Osborne (1981) där elever från engelsktalande länder intervjuats för att kartlägga deras uppfattning om ström. Eleverna som representeras i diagrammet är från Nya Zeeland och undersökningen innefattade 2536 elever. Formu-leringen för frågan till enkäten, har hämtats ordagrant ur boken ”Våga språnget” (Harlen, 1996), för att kunna använda den tidigare undersökningen som referens. Observera att alternativen i undersökningen som presenteras ovan är desamma som för enkäten.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 8 år 9 år 10 år 11 år 12 år 13 år 14 år 15 år 16 år 17-18 år A B C D

Figur 28: Procentuell fördelning av elevsvar för frågan: Vilken av teckningarna tycker du bäst beskriver den elektriska strömmen i ledningarna? Fördelning av elevsvar hämtade från undersökningen: Children’s ideas about electric current (Osborne, 1981)

(33)

29 Alternativ A, att den ena ledningen inte är strömförande, är inte ett särskilt populärt svar, vare sig i den äldre undersökningen eller i enkäten. 13-14åringarna i första undersökningen svarar alternativ A, mellan 7-3%, medan eleverna i enkätundersökningen svarar A, mellan 2-5%. Det är elever som arbetat med NTA som svarar för den lägre procentsatsen.

Fördelningen för varje alternativ i enkäten, representeras av figur 29. Eleverna som ingår i gruppen ”NTA i mindre utsträckning” svarar mer frekvent alternativ B än alternativ C. Det är samtidigt dessa elever som till minst del svarar det rätta alternativet (D). Påpekas bör att skillnaden inte är signifikant och att det där-för inte går att påvisa en skillnad där-för annat än eleverna i denna enkät. Grupperna ”Ingen NTA” och ”NTA i större utsträckning” skiljer inte mycket i sina svarsalternativ, men som tidigare sagt väljer eleverna som arbetat med NTA i mindre utsträckning alternativ A, vilket visar på att eleverna inte tror, att ström-men enbart finns i en utav ledningarna. I jämförelse med den tidigare undersökningen klarar sig eleverna väldigt bra och de svarare rätt i större utsträckning.

Kort kan sägas att eleverna i enkätundersökningen är medvetna om hur strömmen går i en ledning, även om enbart hälften har anammat den korrekta definitionen än. Risken att de skulle ta i en av glödlampans blottlagda ledningar, för att den inte är strömförande, är dessutom väldigt liten.

Figur 29: Antalet elevsvar i procent för varje alternativ och grupp, samt för 14-åringar i Osbornes undersökning (1981), på frågan: Vilken av teckningarna tycker du bäst beskriver den elektriska strömmen i ledningarna?

0 10 20 30 40 50 60 A B C D Inget svar Ingen NTA

NTA i mindre utsträckning NTA i större utsträckning 14-åringar i tidigare undersökning (Osborne 1981)