Institutionen för pedagogik, didaktik och utbildningsstudier
Självständigt arbete 2 för grundlärare Fk-3 och 4-6, 15 hp
Handledare: Malena Lidar
Samband mellan elevers attityder och prestationer inom naturvetenskap utifrån TIMSS 2015
En statistisk analys med fokus på skillnader mellan flickor och pojkar
Examinator: Johan Prytz Emy Karlsson
Linny Engström
Sammanfattning
Denna studie synliggör sambanden mellan elevers attityder och prestationer utifrån könstillhörighet inom naturvetenskap. Studien ämnar att analysera elevers attityder till naturvetenskap utifrån positiva och negativa aspekter, samt elevers attityd till undervisande lärare i naturvetenskap. Denna studie kan ses som ett komplement till Skolverkets analys av TIMSS 2015 för att ge ytterligare förklaringsmodeller till skillnaderna i sambanden mellan elevers attityd och prestation. Studien tillägger förklaringsmodeller för attityd utifrån positiva och negativa aspekter och behandlar elevers prestationer utifrån tre kognitiva områden och analyserar detta med ett genusperspektiv. Resultatet visar att det finns skillnader i sambanden mellan elevers attityder till ämnet och till läraren beroende på kön. Flickor och pojkar tenderar att påverkas olika mycket av positiva och negativa påståenden angående deras attityd till ämnet och könstillhörighet samt prestationsnivå är möjliga faktorer som kan påverka. Resultatet av studien visar att elevers attityd till lärare inom naturvetenskap skiljer sig mellan flickor och pojkar, däremot är sambanden mellan elevers attityd till undervisande lärare och prestation mindre starka än sambanden mellan positiv respektive negativ attityd och prestation. Studien visar att sambanden mellan elevers attityder och prestationer är starkast om man ser till negativa aspekter och könstillhörighet.
Utifrån resultatet syns det störst skillnader i sambanden mellan elevers attityd och prestation inom de tre kognitiva områdena; Veta, Tillämpa och Resonera, och resultatet visar att elevers könstillhörighet och prestationsnivå påverkar deras attityder olika mycket beroende på vilket kognitivt område som undersöks.
Nyckelord: Attityd, Prestation, TIMSS 2015, Statistisk analys, Naturvetenskap, Genus
Innehållsförteckning
Sammanfattning ... 2
1. Inledning ... 6
2. Syfte och frågeställningar ... 8
2.1 Frågeställningar ... 8
3. Bakgrund ... 9
3.1 TIMSS ... 9
3.2. Svenska elevers prestationer i TIMSS 2015 ... 10
3.3. TIMSS i relation till Lgr11 ... 11
4. Forskningsöversikt ... 13
4.1. Attityd ... 13
4.2. Flickors och pojkars attityder ... 14
4.2.1. Flickors och pojkars attityder i relation till prestationer ... 16
4.3. Lärares påverkan på elevers attityd och prestation ... 16
4.4. Sammanfattning av forskningsöversikten ... 18
5. Teoretiska utgångspunkter ... 19
5.1. Attityd ... 19
5.2. Theory of planned behaviour ... 20
5.3. Naturvetenskapligt kapital ... 21
5.4. Hirdmans genussystem ... 22
5.4.1. Särhållning av kön ... 23
5.5. Reservationer och avgränsningar ... 23
6. Metod ... 25
6.1. Data ... 25
6.2. Variabler ... 25
6.2.1. Reliabilitet hos studiens index ... 28
6.2.2. Bortfall ... 30
6.3. Elevprestationer – Plausibla värden ... 30
6.3.1. Kön ... 31
6.4. Statistiska analysmetoder ... 31
6.5. Metoddiskussion ... 33
6.6. Etiska aspekter ... 34
6.7. Arbetsfördelning ... 35
7. Resultat och analys ... 36
7.1. Hur svarar elever på påståenden om deras attityd till naturvetenskap om man delar upp positiva respektive negativa påståenden och skiljer det sig beroende på kön? ... 36
7.2. Finns det skillnad i hur elever besvarar påståenden om deras attityd till den undervisande läraren i naturvetenskap beroende på kön? I så fall, vilka? ... 37
7.3. Hur ser sambanden ut mellan elevers sammantagna prestationer och elevers attityd utifrån positiva och negativa påståenden beroende på kön? ... 38
7.3.1. Hur ser sambanden ut mellan elevers sammantagna prestationer och elevers attityd till undervisande lärare beroende på kön? ... 42
7.4. Skiljer sig sambanden mellan elevers attityd och prestation om man ser till de kognitiva prestationsmomenten veta, tillämpa och resonera samt skiljer det sig beroende på kön? I så fall, hur? ... 43
7.5. Sammanfattning och analys av resultatet ... 46
8. Diskussion ... 50
9. Konklusion ... 57
Referenslista ... 58
Bilagor ... 63
Bilaga 1. Trivariat korstabulering med positivt index, elevers prestation inom det kognitiva området veta utifrån första plausibla värdet. ... 63
Bilaga 2. Trivariat korstabulering med positivt index, elevers prestation inom det kognitiva området veta utifrån tredje plausibla värdet. ... 64
Bilaga 3. Trivariat korstabulering med index för elevers attityd till lärare, elevers prestation inom det kognitiva området resonera utifrån fjärde plausibla värdet. ... 65 Bilaga 4. Chi2-test på index för elevers attityd till lärare och elevers prestationer ... 66 Bilaga 5. Chi2-test på index för elevers attityd utifrån negativa påståenden och elevers prestationer ... 67 Bilaga 6. Chi2-test på index för elevers attityd utifrån positiva påståenden och elevers prestationer ... 68 Bilaga 7. Chi2-test, Phi och Cramer’s V på index för elevers attityd utifrån positiva påståenden och elevers prestationer ... 69 Bilaga 8. Chi2-test, Phi och Cramer’s V på index för elevers attityd utifrån negativa påståenden och elevers prestationer ... 70 Bilaga 9. Chi2-test, Phi och Cramer’s Vpå index för elevers attityd utifrån lärare bemätande påståenden och elevers prestationer ... 71 Bilaga 10. Syntax ... 72
1. Inledning
Vi har tidigare skrivit ett självständigt arbete om hur läromedel inom naturvetenskap för årskurs 1–3 framställer flickor och pojkar. Resultatet av det självständiga arbetet visade att de analyserade läromedel tenderade att ha en ojämn könsfördelning i både text och bild. Detta gjorde oss nyfikna på att studera flickors och pojkars attityder och prestation till naturvetenskap.
Forskning visar att svenska elever generellt rankar naturvetenskap lägre än andra ämnen i skolan och att flickor tenderar att utveckla en mer negativ attityd gentemot naturvetenskap än vad pojkar gör (Jidesjö, 2012, s.25). TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) undersöker elevers attityd och prestation inom naturvetenskap utifrån tre kognitiva områden, Veta, Tillämpa och Resonera. Skolverkets analys av TIMSS resultat från 2015 visar att svenska elever i årskurs 4 har en relativt positiv attityd till naturvetenskap som enskilt ämne, däremot visar flickor en mer negativ attityd mot naturvetenskap än pojkar. Överlag tenderar svenska elever att prestera över medel i naturvetenskap och flickor presterar något bättre än pojkar (Skolverket, 2016, ss. 36, 54, 64). Skolverket (2016) visar att det finns starka samband mellan elevers prestationer och deras socioekonomiska bakgrund. Skolverket menar också att det finns samband mellan elevers attityder och prestation till ämnet, de som har en mer positiv attityd presterar ofta bättre. Å ena sidan menar Skolverket att man inte kan se attityder som en enskild förklaringsmodell till resultatet av elevers prestationer (ss. 56, 62). Å andra sidan finns det aspekter inom attityd som Skolverket inte belyser i sin analys, en av dem är huruvida lärarens attityd till naturvetenskap och dennes arbete i klassrummet påverkar flickors och pojkars attityder och prestationer i TIMSS 2015. En annan aspekt är om man kan se någon skillnad i svaren hos flickor och pojkar beroende på om man ställt positiva eller negativa påståenden angående elevernas attityd i TIMSS-undersökningen. I rapporten från Skolverket redogör man inte heller för elevers attityder och prestationer inom de kognitiva områdena. Detta blir intressant för oss att studera då tidigare forskning visar att attityd är viktigt i prestationssammanhang och har en betydande roll för elevers resultat och motivation (Bremberg, 2004). Tidigare forskning visar även att elever besvarar påståenden annorlunda beroende på hur dom är ställda (Bryman, 2018, s. 157).
Man har även kunnat iaktta generella mönster som visar att det finns skillnader i vilka områden inom naturvetenskap som intresserar flickor och pojkar (Jidesjö, 2012, ss. 25-26). Elevers attityder formas tidigt och elever har individuella erfarenheter och föreställningar om hur de bör agera och vara när det kommer till skolan (Svaleryd, 2003). Utifrån samhällets och individens egna normer och värderingar, samt elevens individuella attityd och intention, kan man
prognostisera sannolikheten i hur en elev kommer att agera och prestera (Ajzen, 1991, s. 188).
Det är även viktigt att ta hänsyn till att en individs attityd till ett specifikt ämne, i detta fall naturvetenskap, också påverkas utav möjligheten att tillhandahålla ett naturvetenskapligt kapital (Archer et. al, 2015, s. 931-932).
2. Syfte och frågeställningar
Syftet med denna studie är att undersöka sambanden mellan elevers attityder till naturvetenskap, deras attityd till lärare samt elevers prestationer utifrån elevers könstillhörighet. Vi kommer att analysera elevers attityder till naturvetenskap utifrån deras svarsmönster i TIMSS 2015 och om det skiljer sig i attityderna om man ser till tre aspekter; positiva påståenden, negativa påståenden och påståenden om undervisande lärare. Vi ämnar med denna studie att analysera detta i relation till elevers sammantagna prestationer och deras prestationer inom de tre kognitiva områdena, Veta, Tillämpa och Resonera, ur ett genusperspektiv. Därmed kan denna studie bidra med kunskap och förklaringsmodeller om skillnaderna i sambanden mellan elevers attityder till naturvetenskap och deras prestation.
2.1 Frågeställningar
1. Hur svarar elever på påståenden om deras attityd till naturvetenskap om man delar upp positiva respektive negativa påståenden och skiljer det sig beroende på kön?
2. Finns det skillnad i hur elever besvarar påståenden om deras attityd till den undervisande läraren i naturvetenskap beroende på kön? I så fall, vilka?
3. Hur ser sambanden ut mellan elevers sammantagna prestationer och elevers:
-attityd utifrån positiva och negativa påståenden beroende på kön?
-attityd till undervisande lärare beroende på kön?
4. Skiljer sig sambanden mellan elevers attityd och prestation om man ser till de kognitiva
prestationsmomenten veta, tillämpa och resonera samt skiljer det sig beroende på kön? I så fall, hur?
3. Bakgrund
I detta kapitel presenteras den bakgrund som ligger till grund för studiens relevans. Eftersom studien grundar sig på data från TIMSS 2015 ges en redogörelse för hur TIMSS är upplagt, vilka som grundat undersökningen och vad syftet är med att utföra TIMSS i världen. Vidare redogörs det för TIMSS syfte i Sverige och hur svenska elever presterar i naturvetenskap, även hur både elevers och lärares självförtroende ser ut gentemot naturvetenskap. Självförtroende ingår i begreppet attityd, därav är det relevant för vår studie. Avslutningsvis redogörs det för hur väl TIMSS ramverk överensstämmer med Sveriges läroplan inom naturvetenskap.
3.1 TIMSS
TIMSS är en internationell studie som genomförs i årskurs 4 och 8 runt hela världen och mäter elevers kunskaper i naturvetenskap och matematik. Undersökningen sker vart fjärde år och denna studie utgår ifrån genomförandet och analysen ifrån TIMSS-undersökningen från 2015.1 Det deltog då 57 länder och det var Sveriges tredje deltagande med både årskurs 4 och 8. De som grundat TIMSS är IEA (The International Association for the Evaluation of Educational Achievement), i Sverige är det Skolverket som har ansvaret angående genomförandet av undersökningen. TIMSS har flera syften, ett syfte är att kunna jämföra internationellt och nationellt hur elevers prestationer i matematik och naturvetenskapliga ämnen ser ut, ett annat syfte är att kunna synliggöra vilka erfarenheter och attityder som elever har till de aktuella ämnena. Eftersom TIMSS återkommer vart fjärde år så är även ett syfte att kunna se hur prestationer och attityder förändras över tid, kunna följa utvecklingen och då också kunna förstå trender som finns i olika länder mot olika bakgrunder som till exempel hur lärare undervisar, attityder hos elever och hur skolan är organiserad. Ett sista syfte är att kunna upptäcka behov av förbättringar inom matematik och naturvetenskapliga ämnen genom att titta på skillnader mellan olika skolsystem i olika länder (Skolverket, 2016, ss. 6, 12).
TIMSS undersökning sker genom ett prov som elever genomför med penna och papper och varje provhäfte innehåller cirka 50 uppgifter. Provhäftet består av både flervalsfrågor där eleverna får välja mellan olika alternativ och öppna frågor där eleverna måste skriva egna svar. Det finns
1 I uppstarten av denna studie fanns det enbart tillgängligt material från TIMSS-undersökningen som genomfördes 2015. Eftersom undersökningen sker vart fjärde år gjordes ny undersökning 2019. Rapporter och analyser av den senaste TIMSS-undersökningen släpptes i december 2020.
sammanlagt ungefär 200 uppgifter som är fördelade på 14 olika provhäften. Detta görs för att få en mer omfattande studie utan att proven blir för stora för varje elev. I och med detta går det inte att få en heltäckande bild av varje elev och det går inte att jämföra två elever rakt av, men det går att dra slutsatser inom breda kunskapsområden hur elever presterar som grupp. Provresultaten omvandlas till poäng enligt en egen skala som TIMSS använder sig av, värdet blir högre desto bättre prestation eleven har åstadkommit (Skolverket, 2016, ss. 12–13, 15). TIMSS- undersökningen mäter bland annat elevers enskilda kunskap och prestation, men undersökningen har också för avsikt kunna mäta färdigheterna hos grupper av elever. Gruppvärden är att föredra eftersom alla elever inte besvarar samtliga frågor i undersökningen och TIMSS ämnar att visa statistik som kan jämföras på nationell och internationell nivå. Med gruppvärden blir statistiken mer trovärdig och för att kunna mäta dessa gruppvärden har TIMSS kategoriserat elevernas prestation och resultat i fem plausibla värden. Dessa värden ska spegla variationen i varje elevs resultat med hänsyn till elevers bakgrund och liknande svarsmönster. Det vill säga att varje individs prestation och resultat representeras av fem värden istället för ett enskilt värde (ibid., s.
66). För att få en bredare uppfattning får lärare och rektorer också svara på en enkät. Även vårdnadshavare får svara på en enkät i årskurs 4 och Skolverket svarar på en enkät kring hur läroplan och kursplaner ser ut på en nationell nivå. Utifrån detta går det att analysera hur det är tänkt att undervisningen ska ske utifrån styrdokument, hur undervisningen faktiskt sker med lärare utifrån deras förutsättningar att tillämpa styrdokumenten och vilken kunskap som till slut når eleverna och hur de upplever undervisningen (ibid., ss. 12–13, 15).
3.2. Svenska elevers prestationer i TIMSS 2015
Övergripande så har eleverna i Sverige presterat bättre i TIMSS 2015 gentemot TIMSS 2011 och andelen elever som ligger på eller under en medelgod nivå har minskat. I årskurs 4 är det däremot inte en direkt statistisk förbättring då det rör sig om så få poängs skillnad sen 2011, men gentemot 2007 går det att se en tydligare förbättring (Skolverket, 2016, ss. 36, 46, 48). TIMSS undersöker elevers prestationer inom tre kognitiva förmågor i naturvetenskap, första förmågan (Veta) behandlar elevers fakta och begreppskunskap, den andra förmågan (Tillämpa) behandlar elevers förmåga att använda faktakunskap och procedurer för att göra jämförelser och förklaringsmodeller samt tolka och förklara information. Den sista förmågan (Resonera) behandlar hur eleverna kan analysera och syntetisera för att formulera frågor och hypoteser, för att vidare kunna förutsäga, bedöma, dra slutsatser, generalisera och motivera sina svar (ibid., s.
51). Dessa förmågor beskriver elevers tankeprocesser som behövs för att besvara naturvetenskapliga uppgifter (ibid., s. 13). Inom elevers kognitiva förmågor ligger svenska elever i
årskurs 4 på en jämförbar nivå om man ser mot det internationella genomsnittet. Om man ser till helheten av elevers prestationer i TIMSS, skiljer det sig lite mellan flickors och pojkars resultat inom naturvetenskap i årskurs 4 och flickor tenderar att prestera en aning bättre än pojkar (ibid., ss. 50–51, 54). Borttaget De elever som presterar bättre har i stor utsträckning en mer positiv attityd och anser att ämnet är viktigt än de som inte presterar lika bra. Inom naturvetenskapliga ämnen i årskurs 4 visar resultaten att flickor har en mer negativ inställning än pojkar, skillnaden mellan flickors och pojkars attityd blir dock mer tydlig i årskurs 8. Svenska elever generellt anser sig ha ett lågt självförtroende i naturvetenskap i årskurs 4 och i årskurs 8 anser de sig ha ett mycket lågt självförtroende (ibid., ss. 64, 66, 68).
I TIMSS-enkäten som lärarna ska fylla i finns frågor som rör deras självförtroende i ämnet och i stor utsträckning tycker sig svenska lärare ha ett högt självförtroende i sin undervisning. Det område där lärare känner sig mest självsäkra är att skapa en intressant undervisning. Att hjälpa elever som har det svårt för sig eller behöver mer utmanande uppgifter är två områden där lärare anser sig ha lite sämre självförtroende. Lite mer än hälften av eleverna i årskurs 4 anser att deras lärare är insatta, gör sig förstådda och kan hjälpa dem med det som måste förbättras (Skolverket, 2016, s. 77–78).
3.3. TIMSS i relation till Lgr11
Skolverket har sett till att forskare har analyserat huruvida TIMSS överensstämmer med Sveriges läroplan. Forskarna som tagit sig an detta är Birgitta Frändberg och Mats Hagman. Resultatet visar att frågorna i TIMSS överensstämmer relativt bra med den svenska läroplanen när det kommer till årskurs 8 men något sämre till årskurs 4. Inom de naturvetenskapliga områdena fann man en större skillnad mellan innehållet i TIMSS enkäter och kursplanen i årskurs 4. I studien har forskare kollat på både årskurs 1–3 och 4–6 kursplaner för de naturorienterande ämnena för att jämföra mot TIMSS för årskurs 4. En sak man måste ha i åtanke kring detta är att TIMSS och läroplanen har olika syften, TIMSS syfte är att bedöma och analysera elevers kunskaper medan läroplanens syfte är att organisera undervisningen och reglera vad som ska undervisas. Ska man belysa likheterna så är det främst kunskapskraven och det centrala innehållet i Lgr11 som är motsvarande ramverken i TIMSS eftersom de visar hur kunskapen ska visas och vad elever ska kunna (Frändberg & Hagman, 2017, ss. 22–23). Beskrivningen på de kognitiva förmågorna i TIMSS är liknande hur de beskrivs i Lgr11, i läroplanen däremot handlar det om praktiska moment medan det i TIMSS enbart är teoretiskt. Tankeprocesserna inom de kognitiva delarna som beskrivs i TIMSS kan däremot antas behövas för att praktiskt kunna genomföra det som beskrivs i Lgr11, därav finns en god överensstämmelse mellan TIMSS och Lgr11 (ibid., s. 34).
För att sammanfatta så stämmer den kognitiva delen överens med Lgr11 på en bra nivå, om man däremot lägger till kunskapskraven för årskurs 3 så blir överensstämmelsen sämre (ibid., s. 37).
4. Forskningsöversikt
I följande kapitel presenteras relevant forskning kring attityder till naturvetenskap och förhållningssätt och hur dessa uppkommer och formas hos individer. Först förklaras begreppet attityd och hur det formas, vidare följt av en förklaring av hur självkänsla står i relation till attityd.
Vidare presenteras forskning som berör eventuella likheter och skillnader i flickors och pojkars attityder, hur grundläggande värderingar och identitetsskapande bildas och hur flickors och pojkars attityder förhåller sig till deras prestationer. Följande avsnitt redogör för samband mellan lärares och elevers attityder och hur det påverkar elevers prestationer och om det syns någon skillnad mellan kvinnliga respektive manliga lärare och flickor respektive pojkar. Till sist presenteras en sammanfattning av forskningsöversikten.
4.1. Attityd
Katja Gillander Gådin och Anne Hammarström (2000) har forskat kring elevers attityd och kommer fram till att självkänslan hos elever utgör en stor del av deras attityd och att man därför behöver ta hänsyn till vilka faktorer som tenderar att påverka elevers självkänsla. De konstaterar att det är social bakgrund och skolan som miljö som utgör de två största påverkandefaktorerna i relation till elevers självkänsla. Det är framförallt under skoltid som individers självkänsla formas som mest. Alltså är det skolan, som enskild miljö som formar och påverkar individers självkänsla och har större inverkan på individer än vad deras sociala bakgrund har (ss. 797-820). Det går i linje med vad den svenska läroplanen förespråkar, att skolan som miljö spelar en viktig roll i huruvida individers självkänsla utvecklas och formas. Läroplanen i stora drag säger att skolan har en viktig roll i hur elevens självkänsla utvecklas och därför aktivt måste arbeta för en god utveckling av elevers självkänsla. Det handlar bland annat om att motverka stereotypa könsroller/könsmönster, vara medveten om att sättet man bemöter flickor och pojkar i skolan har betydelse för elevers självkänsla utifrån vilken könstillhörighet de har (Skolverket, 2019, s.6).
Skolverket (2003) menar till skillnad från Gådin och Hammarström att skolan som miljö inte är den största påverkande faktorn till uppkomsten av elevers självkänsla (s. 27). Bremberg (2004) å andra sidan hävdar att unga individers självkänsla påverkas i skolan och vardagliga situationer som kan uppstå. Bremberg menar att elevers erfarenheter om att lyckas eller misslyckas i bland annat skoluppgifter påverkar självkänslan och det i sin tur påverkar elevers prestationer framöver.
Därmed menar Bremberg att skolan som helhet och lärare på individnivå har ett viktigt ansvar i
att bedriva undervisning som stärker elevers självkänsla. Exempelvis kan detta vara att anpassa sin undervisning, såsom att erbjuda uppgifter som är individanpassade, för att ge alla elever en chans att både utmanas och lyckas (ss. 470-477).
4.2. Flickors och pojkars attityder
Kajsa Svaleryd (2003) har studerat hur elevers attityd påverkas av deras självförtroende och redogör för att pojkars självförtroende är bättre än flickors. Detta på grund utav att pedagoger ger pojkarna ett större utrymme redan i förskolan. Svaleryd menar att det sker på flickornas bekostnad och att det är en ihållande attityd gentemot flickor och pojkar som i sin tur kontinuerligt förstärks och genomsyrar hela skolgången. Svaleryd konstaterar att:
Med olika förväntan på och fostran av flickor och pojkar återskapas värderingar och erfarenheter beroende av vilken könskategori de tillhör, vilket kommer att prägla barnets tankar i sitt identitetsskapande. Pojkar i vår kultur lär sig fort att det finns mycket att förlora på att ”vara som flickor”, medan det kan te sig lite charmigt när en flicka betraktas som en pojkflicka (Svaleryd, s.30, 2003).
Svaleryd menar att det således är viktigt att pedagoger aktivt arbetar för att motverka och bryta äldre stereotypa könsmönster genom att följa läroplanens riktlinjer. Konsekvenserna av attityderna och förväntningarna gentemot flickor och pojkar har sedan länge uppmärksammats inom forskningen och Svaleryd menar att detta präglar de grundläggande kunskaper som elever ska tillhandhålla utifrån läroplanens skrivelser (ss. 29-31).
Britt Lindahl (2003) har studerat elevers attityd i relation till undervisning i naturvetenskap och kommer fram till att läromedel har en stor inverkan på huruvida flickor och pojkar intresserar sig för ämnet. Flickor och pojkar, enligt Lindahl intresserar sig olika mycket för naturvetenskap på grund utav att könstereotypa värderingar kring naturvetenskap genomsyras i läromedel och att detta framförallt påverkar flickors attityd och intresse negativt (s. 45). Lindahl som har utfört sin studie i Sverige menar att svenska elever inte får mycket erfarenhet av naturvetenskap i låg- och mellanstadiet och resultatet i Lindahls studie visar att i årskurs 7 har eleverna tappat intresse för naturvetenskap. Detta främst på grund utav att det bli för svårt då allt känns nytt och att det kommer för fort på, vilket kan bilda en negativ attityd mot de naturvetenskapliga ämnena (ibid., s.
231). Anders Jidesjö (2012) har också studerat elevers attityder och kommer fram till liknande resultat som Lindahl. Jidesjö har i sin avhandling studerat elevers intresse och attityd till naturvetenskap i skolan och kommer fram till att det är ålder och kön som påverkar vilket
intresse som finns för olika innehållsområden (s. 3). Jidesjö kommer fram till att flickor har ett mindre intresse för naturvetenskap än pojkar. Detta på grund utav att flickor sällan får en positiv attityd till naturvetenskapliga ämnen i skolan och därmed inte kan identifiera sig som en yrkesperson inom naturvetenskapliga yrken. Jidesjö konstaterar att det finns studier som visar att pojkar redan i tidig ålder har mer fördelar att lära sig naturvetenskap genom sina erfarenheter och att flickor har en mer negativ inställning till ämnet. Jidesjö menar att denna trend har sett likadan ut i flera år och genomsyras troligtvis i undervisningen. Å andra sidan konstaterar Jidesjö också att naturvetenskap är lågt rankat av både flickor och pojkar i relation till samtliga undervisningsämnen. Vidare diskuterar Jidesjö att det finns skillnader i vilka ämnen inom de naturvetenskapliga ämnena som pojkar och flickor föredrar. Pojkar känner sig säkrare på fysik, kemi och teknik och flickor känner sig säkrare inom biologi (ibid., ss. 25–26). Jidesjö menar också att grundskolan ämnar att lägga en grund för att elever ska motiveras till att prestera och vidareutbilda sig inom naturvetenskapliga ämnen, men att den traditionella undervisningen inom naturvetenskap i grundskolan inte väcker intresse och motivation hos den större skalan elever.
Jidesjö menar att detta bland annat beror på att naturvetenskap är ett ämne som tyngs av könsstereotypa föreställningar och fördomsfullhet och därmed väcker ett större intresse hos exempelvis pojkar än flickor. Däremot konstaterar Jidesjö att det finns ett allmänintresse för naturvetenskap hos elever som synliggörs i deras vardag. Exempelvis ser Jidesjö att elever tenderar att visa intresse för populärvetenskapliga tidskrifter, böcker och tv-program och hävdar därmed att undervisning inom naturvetenskapliga ämnen i grundskolan tenderar att ha fel fokus och inte berör den allmänbildning och bredd i naturvetenskap som elever behöver för att ett intresse ska väckas. Dessa mönster och attityder grundläggs tidigt hos elever och de tenderar att påverka dem i framtida studie och yrkesval (ibid., ss. 3–4, 19, 29-31) liknande mönster har upptäckts av ett flertal forskare och samtliga kommer fram till liknande resultat som Jidesjö (se förslagsvis Skoogh, 2007; Nordberg, 2005; Lerman et al., 2003).
De tendenser som iakttagits i Jidesjös (2012) studie kan också styrkas av Jan Grenholm (2016) som skrivit en avhandling angående elevers attityder till naturvetenskap och teknik i årskurs 9.
Grenholm liksom Jidesjö kommer fram till att det framförallt är de könsstereotypa föreställningar mot naturvetenskap som ligger till grund för elevers attityder till ämnet och att dessa grundar sig i de yngre åldrarna och genomsyras i hela skolgången. Detta menar Grenholm resulterar i skillnader i attityder inom naturvetenskap som är baserade på vilken könstillhörighet elever har och får konsekvenser i framtida livsval (ss. 75–83). Svein Sjøberg (2000) har också studerat elevers attityd och hans resultat styrker de trender inom naturvetenskap som Jidesjö (2012) och Grenholm (2016) iakttagit. Sjøberg konstaterar att flickor känner att lärare inom biologi har mer
liknande värderingar som de själva har än till exempel en fysiker. Ord som eleverna använde för att beskriva en biologi-lärare var till exempel öppen, hjälpsam, demokratisk och hänsynsfull medan en lärare i fysik beskrevs med ord som till exempel tråkig, egoistisk, auktoritär och hänsynslös. I det här fallet var det flickorna som hade en mer negativ attityd mot fysikern än vad pojkarna hade (ss.
160-164, 349, 383-395). Forskning som berör detta är intressant för oss att se till eftersom det finns många belägg som motsäger Skolverkets utsagor om att elevers bakgrund och resurser är den mest påverkande faktorn till elevers attityd och prestationer i skolan (Svaleryd, 2003; Lindahl, 2003; Jidesjö, 2012; Grenholm, 2016; Sjøberg, 2000).
4.2.1. Flickors och pojkars attityder i relation till prestationer
Sven-Eric Reuterberg och Allan Svensson har gjort en studie om attityder och självkänsla inom matematik hos över 9000 elever. Resultatet visade att differensen mellan flickors och pojkars prestationer bedömdes vara liten och därför är det troligt att elevernas prestation är av mindre betydelse för elevernas positiva eller negativa attityd till ämnet de presterat i. Resultatet visade å andra sidan betydelsefulla mönster mellan könen och hur de skattar sina förmågor inom ämnen, det visade att flickor tenderar att underskatta sina matematiska förmågor (Reuterberg &
Svensson, 2000, ss. 35–36). Reuterberg har tidigare konstaterat liknande mönster och bekräftar att elevers könstillhörighet har mindre betydelse för elevers prestationer. Detta synliggörs genom att flickors och pojkars prestationer inte skiljer sig mycket åt, trots detta visade resultatet att flickor i årskurs 3 redan tenderar att värdera sina förmågor betydligt sämre än pojkarna. Resultatet visade även att elevers könstillhörighet genomgående påverkar deras självskattning och att tendenser som indikerar på flickors låga självskattning stegvis ökar desto äldre eleverna blir trots likvärdiga prestationer hos flickor och pojkar (Reuterberg, 1996, s. 88). I Reuterbergs och Svenssons resultat visas däremot tydliga samband mellan könstillhörighet och slutbetyg då flickor får ett högre slutbetyg än det som förväntas utifrån deras resultat på prov (2000, ss. 35–40). Deras forskning om elevers attityder till matematik är av relevans för denna studie eftersom liknande samband mellan elevers könstillhörighet och självskattning också synts inom naturvetenskapliga ämnen (se förslagsvis; OECD, 2016; Jidesjö, 2012; Lindahl, 2003; Grenholm, 2016).
4.3. Lärares påverkan på elevers attityd och prestation
Eddie Denessen, Nienke Vos, Fred Hasselman och Monika Louws (2015) har studerat lärares påverkan på elevers attityd i naturvetenskap. Det framkommer i deras resultat att majoriteten av lågstadielärare väljer naturvetenskap som det ämne de tycker minst om att undervisa i och det är troligt att kvalitén på undervisningen varierar utifrån hur mycket intresse läraren har för ämnet.
Kvinnor har ofta en låg tilltro på sig själva inom naturvetenskap och teknik och känner att de inte har tillräcklig kunskap för att undervisa, vilket tros vara kopplat till en sämre inställning till dessa ämnen (Denessen, Vos, Hasselman & Louws, 2015, ss. 1–2). Skolan har en stor betydelse för elevers attityder och eleverna tittar mycket på hur deras lärare beter sig och lär sig efter det. Hur läraren pratar och framför olika ämnen är med och skapar elevernas attityder, lika väl som lärares entusiasm och positiva ord kring vissa ämnen kan forma elevernas attityder till det bättre så kan deras negativa inställning mot andra ämnen forma elevernas attityder till det sämre. Det är viktigt att lärare visar entusiasm och att eleverna får tilltro för att läraren tycker ämnet är viktigt och roligt då det spelar en stor roll i hur elevernas attityder formas. Lärare med en positiv entusiasm har till största del elever med en positiv attityd till ämnet medan lärare med mindre självförtroende och entusiasm har fler elever med mer negativ attityd (ibid., s. 2). Elevers attityd till naturvetenskap tenderar att bli mer negativ om läraren har en negativ inställning till ämnet och det är speciellt flickor som blir påverkade av främst kvinnliga lärares ofta lägre entusiasm (ibid., s.
6).
Sian L. Beilock, Elizabeth A. Gunderson, Gerardo Ramirez och Susan C. Levine (2010) har genomfört en studie på hur kvinnliga lärares matematikångest påverkar flickors och pojkars prestationer inom matematik. Likt att ha ångest inför matematik så har man myntat ordet science anxiety vilket syftar till att man har en skräck inför naturvetenskap och detta är främst förekommande hos flickor (Lindahl, 2003, s. 38). Eftersom liknande tendenser av ångest inom naturvetenskap iakttagits är det intressant för oss i vår studie att se hur ångest påverkar elevers resultat. Vi har i och med detta läst Beilock, Gunderson, Ramirez och Levines studie om elevers matematikprestationer i relation till lärares ångest och attityd till ämnet. Studien visade att flickors prestationer i slutet av läsåret inom matematik korrelerade negativt med hur hög matematikångest läraren hade, pojkarnas prestationer påverkades inte. Uppfattning om kvinnligt och manligt, menar Beilock, Gunderson, Ramirez och Levines, kommer tidigt i ålder och elever anpassar sig fort efter hur de bör agera som flicka eller pojke. En kvinnlig lärare som då visar sig osäker i ett ämne som till exempel matematik eller naturvetenskap som anses vara ”manliga” ämnen kan bidra att befästa den stereotypen hos unga flickor (Beilock, Gunderson, Ramirez & Levine, 2010, ss. 3-6, 17-19).
För att elever ska intressera sig för vidare studier inom naturvetenskapliga ämnen menar Jidesjö att lärarens möte med eleven och innehållet på lektionerna är väldigt viktiga. En faktor som påverkar vilken attityd eleverna får gentemot naturvetenskap menar Jidesjö är hur undervisningen sker, desto mer positiv attityd till ämnet de får desto större sannolikhet är det att de i framtiden söker sig till yrken inom dessa områden. Därmed krävs det att lärare är medvetna om att deras
attityd och didaktiska val påverkar elevers attityd och prestation. Resultaten i Jidesjös (2012) studie visar att ett flertal lärare inte jobbar med sådant som elever tycker är intressant och vill lära sig mer om (s. 4). Även en studie av Jonathan Osborne, Shirley Simon och Sue Collins (2003) visar att elever tillgodogör sig en positiv attityd mot naturvetenskap och intresserar sig för vidare studier i dessa ämnen om kvalitén på undervisningen är god. Det är vanligt att elevers attityd till naturvetenskap beror på hur läraren hanterar ämnet. Fördelaktigt är det om läraren är entusiastisk, kvalificerad inom ämnena och har spridda kunskaper, men också ett specifikt ämne lite närmare hjärtat. För att få en intressant undervisning så bör läraren, förutom att vara entusiastisk till ämnet, ha en välplanerad lektion som rör elevernas vardag. Viktigt är också att ta tiden till att svara på elevernas frågor och funderingar kring naturvetenskap och olika yrkesval som finns inom detta, både under lektion och utanför klassrummet. Det är av stor vikt att läraren känner sig bekväm med det den undervisar, både för att läraren ska må bra och för att eleverna ska få en så bra undervisning som möjligt. Studien kommer också fram till att en annan faktor som påverkar elevernas attityd är deras positiva erfarenheter av extra aktiviteter som berör naturvetenskap utanför läroplanen (ss. 1067–1068).
4.4. Sammanfattning av forskningsöversikten
Flera studier har kommit fram till att det finns olika faktorer som påverkar elevers attityd till naturvetenskap mer än andra. Elevers attityder mot naturvetenskap påverkas till största del av;
elevernas sociala bakgrund (Gådin & Hammarström, 2000; Lgr11, 2019), hur undervisningen sker (Astalini, et al., 2019; Jidesjö, 2012; Osborne, Simon & Collins, 2003; Norberg, 2005; Skoogh, 2007; Lerman et al., 2003), hur läraren ställer sig till ämnena (Astalini, et al., 2019; Denessen, Vos, Hasselman & Louws, 2015), könsstereotyper och attityder till naturvetenskap i samhället (Astalini, et al., 2019; Jidesjö, 2012, Grenholm, 2016) och vilka positiva erfarenheter eleverna får av ämnena både i och utanför skolan (Osborne, Simon & Collins, 2003).
Det framkommer även att lärares attityder och möjlig ångest kan påverka elevers prestationer och deras attityd till ämnet (Lindahl, 2003; Beilock, Gunderson, Ramirez & Levine, 2010). Å andra sidan tenderar flickors prestationer att påverkas mindre av deras egen attityd än vad pojkars prestationer gör (Reuterberg och Svensson, 2000). Det framkommer även att flickor och pojkar ofta tenderar att prestera likartat inom naturvetenskap, men att flickor ofta väljer bort naturvetenskapliga yrken i vidare studier (Denessen, Vos, Hasselman & Louws (2015).
5. Teoretiska utgångspunkter
I följande kapitel kommer de teoretiska utgångspunkter som studien grundar sig i att redogöras.
De relevanta verktyg som studien tillämpar är attityd, positiva och negativa aspekter av attityd och särhållning av kön. Eftersom attityd är ett centralt begrepp i denna studie ges en redogörelse för dess innebörd som sätts i relation till naturvetenskap. Studien ämnar att förklara relationen mellan elevers attityd och prestation med hjälp utav delar från Icek Ajzens teori om hur man kan prognostisera individers beteenden. Följt av Archers et al.:s teori om hur elever tillgodogör sig naturvetenskapligt kapital. I och med att studien ämnar att synliggöra och analysera eventuella samband mellan elevers prestationer och deras attityd till naturvetenskap utifrån deras könstillhörighet redogörs det för Yvonne Hirdmans teorier om genus och uppdelning av kön samt Tina Mattssons redogörelse för särhållning av kön.
5.1. Attityd
Attityd är en generell inställning och i denna studie sätts attityd i relation till naturvetenskap och undervisning. Begreppet attityd i studien innefattar elevers värderingar, självförtroende, självkänsla och inställning till naturvetenskapliga ämnen samt till lärare (Martin, Mullis & Hooper, 2015, s.3.1). Attityd är inte ett entydigt begrepp och det finns många olika definitioner. Dwi Agus Kurniawan Astalini, Aqina Darmaji, Deswana Putri och Retno Nawangsih (2019) har med hjälp utav flera olika definitioner av attityd som begrepp sammanfattat en egen definition för att förklara vad begreppet attityd har för innehållslig innebörd. De har använt definitionen för att studerat attityder inom naturvetenskap hos bland annat indonesiska elever och kommer i sin forskning fram till att elevers attityd till naturvetenskap påverkas av ett flertal faktorer. De konstaterar att det finns generella attityder till naturvetenskap som ämne och att dessa återfinns i samhället. Astalini et al. menar att attityden är föränderlig och kan definieras som ett individuellt mentalt tillstånd mot ett objekt eller en kontext som beskrivs med de känslor och övertygelser som en individ har. Vidare definierar Astalini et al. begreppet attityd på följande vis: "attitude is a picture of every kind of human reaction that is in the main component of emotion, cognitive and behavior of a person against something” (ss. 386–388). Det vill säga att attityd som begrepp står för mer än enbart en individs känsla och definitionen rättfärdigar att attityden också återspeglas i en individs handlingar, i studiens fall prestationer. Denna definition av begreppet attityd är behjälplig för vår studie eftersom vi kan koppla elevers sammantagna prestationer till deras
positiva eller negativa attityd till naturvetenskap. Definitionen möjliggör också att vi kan analysera potentiella samband mellan elevers prestationer inom de tre kognitiva områdena veta, tillämpa och resonera och deras attityd till naturvetenskap.
5.2. Theory of planned behaviour
Teorin kopplad till studiens kontext är behjälplig för att visa på att det är sannolikt att ”ett positivt beteende”, i studiens fall prestationer, inträffar hos individer som erhåller en positiv attityd gentemot ett sådant beteende. Individen kan även erhålla en positiv attityd om de ser att andra individer har det, eller har en uppfattning om att det vore fördelaktigt att erhålla sådant beteende. Även att det spelar roll om individen känner att den kan ta åt sig ett beteende eller inte (Ajzen, 2001, ss.27-58).
Theory of planned behaviour är en teori utvecklad av Icek Ajzen (1991) och har sedan dess använts frekvent inom forskning och syftar till att förutsäga och förklara människors attityder och beteenden beroende på kontext. Teorin har en avsikt om att vara behjälplig för att förstå hur vi kan ändra på beteenden hos individer. Theory of planned behaviour utgår ifrån att varje individs beteende styrs av dess intention. Människors beteenden beskrivs som en funktion som styrs av individuella attityder, yttre social påverkan och hur individen upplever sin egen kontroll och förmåga att kunna genomföra ett förefintligt beteende. Teorin utgår ifrån individens avsikt att uppföra och/eller ta åt sig ett specifikt beteende och menar att individers beteenden påverkas av ett antal motivationsfaktorer. Theory of planned behaviour förklarar hur vi kan förutspå hur individers beteende kommer förefalla utifrån exempelvis individens attityd. Detta synliggörs i hur mycket en individ faktiskt anstränger sig och hur mycket en individ kan tänka sig att anstränga sig för att uppnå och utföra ett visst beteende. Theory of planned behaviour syftar också till att det finns tre faktorer som påverkar individers avsikt att genomföra ett visst beteende (Ajzen, 2001, s.
52). Ajzen (1991) summerar teorins helhet på följande vis; “As a general rule, the more favorable the attitude and subjective norm with respect to a behavior, and the greater the perceived behavioral control, the stronger should be an individual’s intention to perform the behavior under consideration.” (s. 188). Ajzen (2001) menar att de faktorer som påverkar avsikten är Attityden gentemot beteendet, som handlar om individens inställning till det specifika beteendet. En annan faktor är den Subjektiva normen som syftar till den sociala press som individen känner att genomföra eller inte genomföra ett specifikt beteende. Exempelvis hur individen, i sin helhet, upplever att andra personer tycker om beteendet. Den sista faktorn återges i individers erfarenheter som kan vara ett hinder i genomförandet av beteendet och benämns som Subjektiv beteendekontroll. Det handlar således om individens uppfattning av hur väl denne klarar av att
genomföra ett specifikt beteende i en given kontext och om individen upplever det komplicerat att genomföra eller inte (ss. 27-58). Vi använder oss utav utvalda delar ur Ajzens teori för att kunna genomföra vår analys, de aspekter som är relevanta för studien är huruvida individers beteenden kan förklaras med vilken attityd de har.
5.3. Naturvetenskapligt kapital
Louise Archer, Emily Dawson, Jennifer DeWill, Amy Seakins och Billy Wong (2015) har utformat en teori för att främja jämställdhet och rättvisa inom samhälleliga, sociala, kulturella och ekonomiska aspekter inom naturvetenskap. De avser att implementera ett potentiellt nytt synsätt om vetenskapligt kapital för att ge elever ett verktyg för ökad förståelse för ojämna mönster i samhälleliga föreställningar och attityder inom naturvetenskap. Begreppet kapital utgår ifrån Bourdieus teori för social reproduktion och innefattar legitima, värdefulla och utbytbara resurser i samhället som kan generera samhälleliga fördelar inom specifika områden, exempelvis utbildning och bildning. Bourdieus teori innefattar tre typer av kapital som interagerar med varandra och utgör ett ramverk som förklarar människans beteende inom sociala sammanhang och hur samhället privilegierar, underordnar och klassificerar individer efter ekonomiskt, socialt och kulturellt kapital. Archer et al. har utifrån inspiration från Bourdieus ramverk utvecklat ett begrepp som kallas naturvetenskapligt kapital. Grunden till detta begrepp hämtas från Bourdieus habitus, som syftar till att man utvecklar en djupare förståelse för hur historien påverkat samhälleliga föreställningar och förväntningar som i sin tur återspeglas i attityder, vanor, handlingar och förhållningssätt hos enskilda individer. Därmed kan naturvetenskapligt kapital förklaras med hjälp utav delar av Bourdieus ramverk där habitus syftar till att skapa gemensamma sätt att se på individer och omvärlden. Individers naturvetenskapliga kapital ger en djupare historisk förklaring till varför vissa individer har en fallenhet för att lyckas inom naturvetenskapliga områden och varför inte alla elever attraheras och intresseras av naturvetenskapliga ämnen (Archer, ss.1–3, 2015).
Archer et al. (2015) menar att individers naturvetenskapliga kapital kan användas för att främja elevers prestationer och reproducering av naturvetenskapliga förställningar, värderingar och beteenden som speglar vad som anses privilegierande i samhället. Forskning tyder på att individer kan öka sitt vetenskapliga kapital genom informellt vetenskapligt lärande. Informellt vetenskapligt lärande innefattar den vetenskapliga kunskap som inte utspelar sig i den vanliga undervisningen utan kan exempelvis vara museibesök, tv-program, filmer och populärkultur som har en vetenskaplig approach. Man menar också på att elever kan påverka sitt eget naturvetenskapliga kapital men de kräver förutsättningar om att eleven har en positiv attityd. Eleven måste själv
kunna uppleva att de har möjligheten att ha positiv identitet inom naturvetenskapen. Den naturvetenskapliga identiteten har en stor påverkan på om eleven engagerar sig i ämnet och i sitt lärande. Blir elever uppmuntrade att anta en positiv naturvetenskaplig identitet finns en större sannolikhet till fortsatta högre studier (s.931–932). I undervisningen använder man främst ett vetenskapligt språk, Archer et al. (2015) menar att man genom detta ger en fördel till de elever som tillhör en viss social klass i samhället och utesluter andra. Elever bedöms också olika beroende på kön inom naturvetenskap, pojkar ses som ”naturligt begåvade” men också ”lata”
medan flickors prestation som visar ett högre resultat förklaras med att de ”arbetar hårt” (s. 925).
Anledningen till att få in ett nytt synsätt på vetenskapligt kapital är att vetenskap har ett högt kulturellt och socialt status i samhället och i flera internationella sammanhang anses vetenskap vara en nationell prioritering inom politiken. Den vetenskapliga industrin är starkt sammankopplade med den nationella ekonomiska konkurrensen som driver samhället framåt och det finns ett behov utav en ökning i samhället på kunnande och vetenskapskvalificerade individer för att kunna tillgodose personal till kunskapsföretagen (ibid., s. 926). I studien används denna teori för att välja ut aspekter att analysera mot elevers prestationer i TIMSS eftersom Archer et al.
menar att elever som har en positiv attityd till naturvetenskap ofta har ett utvecklat naturvetenskapligt kapital och presterar bättre. Denna teori blir för oss ett verktyg för att förklara studiens resultat och eventuella skillnader mellan elevers prestationsnivåer och könstillhörighet.
5.4. Hirdmans genussystem
Historikern och genusforskaren Yvonne Hirdman har utvecklat en teori kring genus som är det perspektiv denna studie kommer utgå ifrån. Teorin fokuserar på uppfattningar om de skillnader som samhället skapar för män respektive kvinnor. Den biologiska faktorn förklarar delvis hur vissa uppfattningar kring män och kvinnor uppkommer, som till exempel att vissa yrken är för fysiskt tunga för kvinnor, därmed spelar det biologiska en roll i Hirdmans teori. För att man ska kunna förklara hur sådana uppfattningar skapas och förändras måste man klargöra med hjälp av ett genusperspektiv vilka mekanismer som ligger till grund för hur man får dessa uppfattningar om hur vi skiljer på manligt och kvinnligt. Enligt Hirdman blir genus ett begrepp som förenklar det komplicerade i att dela upp hur kvinnligt och manligt görs, hur man tolkar och kategoriserar in biologiska skillnader. Hirdman menar att genus är något som kan förändras genom våra tankeföreställningar om kvinnligt och manligt, att biologiska kunskaper har en betydelse och att genus skapas av uppfattningar och sociala praktiker utifrån kön. Med detta kommer också en möjlighet att biologin kan påverkas och därmed förändras (2004, ss. 50–51).
Hirdman (2004) har genom sin forskning förenklat de komplexa förhållandena mellan kvinnligt och manligt genom det hon kallar genussystem. Detta beskriver Hirdman är en förenklad redogörelse för att lättare kunna förklara förhållandena mellan kvinnligt och manligt och hur man kan särhålla kön. Uppkomsten och idén om ett genussystem grundar sig i att Hirdman, likt många andra genusforskare, konstaterar att det förekommer olika uppfattningar om flickors och pojkars roller i samhället som baseras på det biologiska kön de föds med. Hirdman menar att uppfattningar om vad som är manligt och kvinnligt förändras över tid, men det som består genom tiden är att manligt ses som normen i vårt samhälle. Systemet vilar på två logiker som gör att vi kan generalisera när vi pratar om politiska, sociala och ekonomiska strukturer. De två logikerna är dikotomin och hierarki. Dikotomi syftar till uppdelningen av två separata delar som varandras motsatser och i Hirdmans genussystem förklarar dikotomin att kvinnor och män bör hållas isär. Detta innebär att man inte kan tillhöra båda ”sidorna”, antingen tillhör man den ena delen eller den andra, således syftar det till vad man som kvinna eller man bör göra. Hierarki står för maktstrukturen att mannen är norm och det normala (s. 51).
5.4.1. Särhållning av kön
När vi i studien benämner kön hänvisas det till det som man kallar biologiskt genus. Det innefattar det fysiska biologiska kön som en individ föds med, antingen föds man som kvinna och innehar ett fysiskt kvinnligt könsorgan eller så föds man till man med ett fysiskt manligt könsorgan. Uppdelningen av kön, även kallat biologiskt genus tillskrivs olika samhälleliga uppfattningar om flickor och pojkar och förklarar eventuella utmärkelser mellan flickors och pojkars attityder och erfarenheter om naturvetenskap. Dessa generella attityder och värderingar finns i samhället och påverkar därmed hur vi ser på kvinnligt och manligt biologiskt genus (Mattsson, 2010, s. 1–2). Begreppet kön i studien hjälper oss att särhålla flickors och pojkars resultat i TIMSS 2015.
5.5. Reservationer och avgränsningar
För att förtydliga bidraget Theory of planned behavior har till denna studie och reservera oss mot möjlig kritik gällande teorin med hänsyn till de begränsningar som teorin innebär kommenteras detta. Vi är väl medvetna om att beteenden kan påverkas av andra faktorer som inte inkluderas i Theory of planned behavior. Teorin utelämnar exempelvis faktorer som genetik, moraliska föreställningar och socioekonomiska förutsättningar som också kan ha en påverkan på elevers beteenden (Hogg & Vaughan, 2008:161–162). Avgränsningarna till att inte inkludera dessa i
denna studie beror på att det inte har någon relevans för studiens resultat. Trots att Theory of planned behavior kan ge intryck att ha äldre behavioristiska inslag är teorin en av de mest utforskade modeller för studier som ämnar att förklara och prognosticera beteenden. Theory of planned behavior har även jämförts med andra teorier och det har konstaterats att teorin och dess förklaringsmodeller är mycket pålitliga (Ajzen, 2001). Ajzen förklarar också att det är självklart att pålitligheten angående prognostiseringen av ett visst beteende kan variera beroende på kontext och enskilda individer (Ajzen 1991). Flertalet studier konstaterar att elevers attityd påverkas av deras sociala omgivning och vad deras lärare och andra elever har för attityd och att det i sin tur kan ha en påverkan på elevers prestationer. I och med att denna studie ämnar att analysera sambanden mellan elever attityder och prestation kan Theory of planned behavior ge lämpliga förklaringsmodeller till denna studies resultat. En annan reservation bör uppmärksammas gällande förklaringarna av naturvetenskapligt kapital, genussystem och särhållning av kön. Vi understryker att vi vet att formandet av enskilda elevers attityd till naturvetenskap och deras syn på könstillhörighet sker i individuella komplexa processer. Det är inte möjligt eller av relevans att redogöra för samtliga teoretiska idébildningar kring dessa processer i denna studie, på grund utav tidsbegränsning och omfång. Därför har vi valt ut delar av de förklaringar som betraktas vara relevanta för studien med de begreppsdefinitioner som anges av Ajzen, Archer et al., Hirdman och Mattsson.
6. Metod
I detta kapitel redogörs det för den metod som ligger till grund för denna studie. Den metod som studien använder sig av baserar på statistiska data och är därmed en statistisk studie. Studien bygger på kvantitativa data som är hämtad från IEA:s hemsida (2020) och utgörs av material från TIMSS- undersökningen år 2015 där 4100 elever i årskurs 4 i Sverige deltog och har vidare behandlats i IMB SPSS Statistics Subscription 26 (SPSS).
6.1. Data
Den data som inhämtats från undersökningen i TIMSS 2015 har behandlats och modifierats i IMB SPSS Statistics Subscription 26. SPSS är ett analysverktyg för att behandla och analysera data ifrån stora databaser och således används för att få fram forskningsresultat baserat på data från elevers svarsalternativ i TIMSS-undersökningen från 2015. Resultatet i den här studien är därmed framtaget och presenterat genom tabeller och diagram. Med studien ämnar vi att leta efter samvariationer och korrelationer och därför görs en trivariat analys där två variabler betraktas som oberoende och den tredje variabeln betraktas som beroende (Djupfeldt, Larsson &
Stjärnhagen, 2018, ss. 140–143).
6.2. Variabler
Elevernas attityd utgörs av index i analysen, ett index är en undersökningsvariabel som innefattar en hopslagning av ett flertal enskilda variabler som tillsammans kan ge en sammanfattad bild av hur förhållandena ser ut. Index skapar man framförallt för att få ett förenklat resultat av flera variabler som tenderar att visa likartade förhållanden. I skapandet av ett index adderar man enskilda variabler och skapar en ny variabel som ger ett större spridningsmått (Djurfeldt, Larsson
& Stjärnhagen, 2018, ss. 450–451). För denna studie har vi i SPSS skapat tre index som ämnar att indikera på svenska elevers attityder till naturvetenskap utifrån tre aspekter; attityd utifrån positiva påståenden, attityd utifrån negativa påståenden och attityd till undervisande lärare inom naturvetenskap. Dessa tre index har sedan analyseras i relation till elevers prestationer för att synliggöra sambanden mellan attityd och prestation. Dessa tre index om elevers attityd analyseras utgör studiens oberoende variabler som analyseras mot de beroende variablerna som utgör elevernas prestationer inom tre kognitiva områden, veta, tillämpa och resonera i TIMSS- undersökningen från 2015. I denna studie avser indexen för elevers attityd att vara kvantitativa
variabler, det vill säga på intervallskalenivå, som ställs mot två kvalitativ variabler; prestation och könstillhörighet, som är på ordinal- respektive nominalskalenivå. Tidigare forskning indikerar att elevers attityd har en inverkan på deras prestationer, attityd är därmed oberoende och kan eventuellt påverka den beroende variabeln prestation. Därför har indexen för attityd placerats i kolumnerna och utgör då en oberoende variabel och elevernas prestationer har lagts i raderna som en beroende variabel.
I urvalet av material till studien tar vi hänsyn till det Alan Bryman (2018) skriver om att man bör analysera påståenden för att utskilja positiva och negativa attityder. Detta för att få indikationer på hur elever blir påverkade utav formuleringen av påståenden i TIMSS 2015.
Kvantitativa data kan enligt Bryman på ett övergripande plan “[...] betraktas som en forskningsstrategi som betonar kvantifiering när det gäller insamling och analys av data” (s. 61).
Den data som är av intresse för studien behandlar frågor som rör elevers upplevelser av naturvetenskap som ämne och hur de tycker att deras lärare behandlar naturvetenskap som ämne.
Påståendena har besvarats med hjälp utav enkätfrågor med svar som innehar en skattningsskala.
Skattningsskalan graderas från ”Stämmer precis”, ”Stämmer ganska bra” till ”Stämmer inte så bra” och ”Stämmer inte alls” (Skolverket, 2016, ss.10–11). Totalt återfinns 36 olika enkätfrågor inom dessa avsnitt och vi har valt att 15 av dessa enkätfrågor ska representera vår studie. De utvalda analysfrågorna bedöms innehålla relevanta påståenden som indikerar på synliggörande av elevers attityd naturvetenskap. I urvalet av analysfrågor har ett hänsynstagande gjorts i relation till Mullis, Martin, Foy & Hoopers urval av frågor ifrån TIMSS 2015 som indikerar på att mäta elevers attityd gentemot naturvetenskap. För att synliggöra vad elever i årskurs 4 tenderar att ha för attityd till naturvetenskap bör man enligt Mullis, Martin, Foy & Hooper inkludera Student’s Views on Engaging Teacher in Science Lessons, Students like learning science och Students confident in science.
Frågor som indikerar på Student’s Views on Engaging Teacher in Science Lessons återspeglas i 10 olika påståenden, inom Students like learning science finns det 9 påståenden och inom Students confident in science existerar 7 påståenden som tillsammans ska besvara hur elevers attityd till naturvetenskap ter sig (Mullis, Martin, Foy & Hooper, 2018). Anledningen till att urvalet av analysfrågor inte inkluderar samtliga påståenden ifrån TIMSS 2015 är på grund utav att de utvalda analysfrågorna till denna studie innehar störst reliabilitetsvärde i relation till varandra och kommenteras utförligare under studiens avsnitt 6.4.1.
Enkätfrågorna ifrån TIMSS 2015 kodas om med variabelnamn i dataprogrammet SPSS och kallas där variabler. I studien valdes tio påståenden ut för att beskriva elevers attityd till naturvetenskap i enkäterna, fem av dessa påståenden värderas vara negativt ställda och de fem andra värderas vara positivt ställda. Sedan valdes ytterligare fem påståenden ut för att kunna visa
hur elevers attityd till undervisande lärare i naturvetenskap förhåller sig. Nedan presenteras studiens analysfrågor med dess variabelnamn i SPSS till vänster i tabell 1 som inleds med ”ASBS”
följt av frågenumret. Till höger i tabell 1 benämns inledningsvis det avsnitt i TIMSS 2015 enkäten som påståendena är hämtade ifrån med en benämning på ”MS” och en siffra, vidare följt av en exakt formulering ur elevenkäten.
Tabell 1: Tabell över variablernas benämning i SPSS och exakt formulering av påståenden i TIMSS 2015 elevenkät.
SPSS Formulering i TIMSS 2015
ASBS04A MS5. A) Jag tycker om att lära mig NO.
ASBS06A MS8. B) Det brukar gå bra för mig i NO.
ASBS04D MS5. D) Jag lär mig intressanta saker i NO.
ASBS06D MS8. D) Jag lär mig snabbt i NO.
ASBS04E MS5. E) Jag tycker om NO.
ASBS04C MS5. C) NO är tråkigt.
ASBS06G MS8. G) Jag blir förvirrad av NO.
ASBS06B MS8. B) No är svårare för mig än för många av minaklasskamrater.
ASBS04B MS5. B) Jag önskar att jag inte behövde lära mig NO.
ASBS06C MS8. C) Jag är helt enkelt inte bra på NO.
ASBS05B MS6. B) Det är lätt att förstå min lärare.
ASBS05I MS6. I) Min lärare talar om för mig hur jag ska förbättra mig när jag gör fel.
ASBS05F MS6. F) Min lärare är bra på att förklara NO.
ASBS05G MS6. G) Min lärare låter mig visa vad jag har lärt mig.
ASBS05J MS6. J) Min lärare lyssnar på vad jag säger.
De utvalda påståenden som presenteras ovan är hämtade ur TIMSS-enkäten från 2015 och berör frågor om naturvetenskap i årskurs 4. Påståendena är definierade av TIMSS och är exakt preciserade från elevenkäten. Påståendena i tabell ett har eleverna fått besvara utifrån fyra numeriska värden. Nedan visar tabell två de fyra olika numeriska värden innan och efter omkodning.
Tabell 2: Svarsalternativ som kodats om med nya numeriska värden 1,2,3 och 4 till 1,2.
Svarsalternativ Numeriskt värde TIMSS Numeriskt värde omkodning
Stämmer precis 1 1
Stämmer ganska bra 2 1
Stämmer inte så bra 3 2
Stämmer inte alls 4 2
Tabellen ovan visar påståendenas ursprungliga numeriska värde till vänster och de nya numeriska värdena till höger. Påståenden har därmed kodats om i de numeriska värdena och vidare slagits ihop till index och därefter har indexen också kodats om i med nya numeriska värden, från fyra numeriska värden till två numeriska värden, där ett indikerar på att eleven ”instämmer” och två indikerar på att elever ”inte instämmer”.
För att få fram variabler som mäter samband mellan de avsedda aspekterna kodades variablerna för elevsvaren om och slogs ihop till tre olika index. I studiens fall skapas tre olika index för att få ett bredare mått på elevers attityder. Uppdelningen utav påståendena gjordes ur positiva och negativa aspekter eftersom vi avser att analysera sambanden mellan olika attityder hos flickor och pojkar. Indexet med positiva påståenden benämns i studien som Positiv attityd och indexet med negativa påståenden benämns som Negativ attityd. För att möjliggöra en undersökning om elevers attityd till deras verksamma lärare och dennes didaktiska arbete inom naturvetenskap valdes fem ytterligare påståenden ut som följande benämns som elevers attityd till lärare. Nedan presenteras denna studies tre index och vilka påståenden som ingår i varje index.
Tabell 3: Index baserade på påståenden definierat i TIMSS 2015.
Vänstra kolumnen i tabell tre visar vilka positiva påståenden som utgör index Positiv attityd, kolumnen i mitten visar vilka negativa påståenden som utgör index Negativ attityd och kolumnen till höger visar vilka påståenden som utgör index elevers attityd till lärare.
6.2.1. Reliabilitet hos studiens index
Vi har beräknat värdena av Phi och Cramer’s V, dessa mått visar oss hur starkt sambandet är när vi undersöker samband mellan två nominalskalevariabler. I de tabeller som vi får ut i SPSS kan vi
utläsa ”Symmetric Measures” och där ser vi värdet på Cramer’s V. Cramer’s V kan gå mellan 0 och 1, som visar huruvida det finns potentiella samband mellan variablerna. Ligger måttet på 0 finns det inga samband, ligger måttet över 0 visar det på att det finns potentiella samband och desto närmre 1 måttet hamnar visar på mer absoluta samband. Nedan presenteras reliabiliteten hos studiens index. För att testa om indexen har hög eller låg reliabilitet gjordes en analys av
”Cronbach’s Alpha”. Reliabiliteten i ett sådant test kan variera från 0–1, där högre värden indikerar på högre validitet. För att ett index ska vara ”godkänt” behöver det indikera en samvidering på minst 0,700 (Barmark & Djurfeldt, 2015, ss. 109–110).
Tabell 4: Tabell över index för Positiv attityd utifrån positiva påståenden.
Ovan i tabellen ser vi att reliabiliteten för det index som ska indikera på en positiv attityd till naturvetenskap utifrån positiva påståenden är över gränsen för att räknas som reliabelt.
Tabell 5: Tabell över index för Negativ attityd utifrån negativa påståenden.
Tabell fem visar reliabiliteten för det index som ska indikera på en negativ attityd till naturvetenskap utifrån negativa påståenden. Tabellen visar att Cronbach’s Alpha ligger över gränsen för att räknas som reliabelt, vilket indikerar på att indexet har en god reliabilitet.
Tabell 6: Tabell över index för Elevers attityd till lärare.
I tabellen ovan ser vi att reliabiliteten för det index som ska indikera på elevers attityd till undervisande lärare i naturvetenskap är över gränsen för att räknas som reliabelt. Eftersom vi har
för avsikt att analysera sambanden mellan flickor och pojkar så har reliabiliteten i indexen kontrollerats med en uppdelning av kön. Värdet av Cronbach’s Alpha överskrider 0,700 i samtliga index och indikerar därmed att samtliga index samvarierar och styrker reliabiliteten i analysverktyget.
6.2.2. Bortfall
Nackdelen med bortfall är att det inte blir lika många respondenter som man från början förväntat sig och kan medföra att precisionen i generaliserbarheten blir sämre eftersom det även medför en bredare osäkerhetsintervall. Statistiska centralbyrån menar på att man inte kan ange en gräns för hur stort ett bortfall får vara. Man menar att bortfallet måste bedömas utifrån varje grupp som analyseras och att bortfallet är godtagbart så länge bortfallet är lågt i relation till särskilda grupper, i studiens fall de index som analyseras (SCB, 2016). Eftersom TIMSS- undersökningen i det stora hela ska indikera på en god generaliserbarhet anses bortfallet inte vara ett problem för studien.
Tabell 7: Visar det interna bortfallet i studien uppdelat på respektive index.
Positiv attityd Negativ attityd Attityd lärare
Flickor 6,7% 6,6% 3,7%
Pojkar 8,5% 9,9% 5,5%
Tabellen ovan visar bortfallet inom respektive index och för att förtydliga visas även bortfallet utifrån respektive kön.
6.3. Elevprestationer – Plausibla värden
Elevernas prestationer anges i form av 5 plausibla värden, dessa värden ska spegla variationen i varje elevs resultat. De plausibla värdena ger möjlighet att kunna studera elevers resultat utifrån gruppvärden eftersom varje elevs resultat utgörs av fem värden istället för ett. Det innebär att vi kan beräkna medelvärdet av elevers prestationer. Skolverket (2012) menar att man får säkrare resultat när man utgår ifrån resultatet av de 5 samtliga plausibla värdena, därför har medelvärdet av samtliga 5 plausibla värden använts för analysen. För att beräkna medelvärdet av elevernas prestationer beräknas resultatet fem gånger för varje plausibelt värde. Eftersom de plausibla värdena representerar elevernas genomsnittliga resultat i TIMSS-undersökningen kan vi utifrån elevernas gruppvärden få ett säkrare mått på resultatet och en trovärdigare generaliserbar uppskattning. För att också kunna analysera elevers prestationsnivåer måste vi först beräkna
