Naturvetenskap i lägre år: ett arbete om rymden

(1)

2002:111 PED

PEDAGOGUTBILDNINGARNA

GRUNDSKOLLÄRARPROGRAMMET ÅK 1-7 HT 2002

Vetenskaplig handledare: Anna Öqvist

Naturvetenskap i lägre år

Ett arbete om rymden

JOHANNA ENGLUND MARITA SÖDERHOLM

EXAMENSARBETE

(2)

Naturvetenskap i lägre år

- ett arbete om rymden -

Ett arbete av:

Johanna Englund

&

Marita Söderholm

Grundskollärarutbildningen HT 2002 Vetenskaplig handledare:

Anna Öqvist

(3)

Förord

Vi vill tacka eleverna i år 2 på vår praktikskola för att de med lust och glädje har deltagit i vårt utvecklingsarbete, speciellt eleverna i vår undersökningsgrupp. Vi vill även tacka arbetslaget inklusive vår praktikhandledare som gett oss frihet och utrymme att genomföra vår undersökning.

Slutligen vill vi också tacka vår vetenskapliga handledare Anna Öqvist för hennes värdefulla vägledning i detta arbete och lärarutbildare som har inspirerat oss och förändrat vår syn på lärandet, Grethel Guthlein, Ann Sidén och Christer Björk.

Kiruna, december 2002-12-08

Johanna Englund Marita Söderholm

(4)

Abstrakt

Syftet med vår undersökning var att beskriva om elevernas förståelse och kunskap i det naturvetenskapliga ämnet rymden i lägre år förändrades genom vår undervisning.

Undersökningen genomfördes på en grundskola i Kiruna Kommun. Undersökningsgruppen

bestod av sex elever, tre pojkar respektive tre flickor. För att kunna studera detta använde vi

oss av intervjuer före och efter arbetet. Resultatet visade att eleverna hade fått en förändrad

förståelse och kunskap om rymden, speciellt om solsystemet, planeter, kometer, meteorer och

vår galax.

(5)

Innehållsförteckning

Förord Abstrakt

Bakgrund ... 1

Inledning... 1

Förankring i styrdokument ... 1

Naturvetenskap i de lägre åren i skolan ... 2

Tidigare forskning ... 3

Vad är kunskap? ... 4

Rationalism... 4

Empirism ... 4

Konstruktivism ... 4

Syfte ... 6

Avgränsning ... 6

Metod ... 7

Kvalitativ forskning... 7

Undersökningsgrupp ... 7

Bortfall ... 7

Material ... 7

Genomförande... 7

Tidsplan... 7

Datainsamlingsmetod ... 8

Intervjuer ... 8

Resultat... 10

Sammanställning av elevernas individuella intervjusvar ... 10

Rosmari ... 10

Ludmilla ... 10

Monika ... 10

Mats... 11

Harry... 11

Douglas... 11

Sammanfattning av elevernas intervjusvar indelade i teman ... 11

Solen... 11

Månen... 11

Solsystemet... 12

Stjärnor ... 12

Jordens dragningskraft ... 12

Laika... 12

Diskussion ... 13

Validitet... 13

Reliabilitet ... 13

Resultatdiskussion... 13

Egna reflektioner ... 14

Förslag på fortsatt forskning ... 14

Referenser... 15

Bilagor

(6)

Bakgrund

Inledning

I utbildningen för grundskollärare åk 1-7 med inriktningen matematik/naturorientering ingår det att under utbildningens sista termin göra en sju veckors slutpraktik. Under denna sista praktikperiod ska ett utvecklingsarbete utföras som ska resultera och redovisas i form av ett examensarbete. Vid tidpunkten för val av ämne valde vi att fördjupa oss i de naturvetenskapliga ämnena för de lägre årskurserna med fokus på rymden.

Naturvetenskap är ett stort område så vi har valt att fokusera oss på rymden. Detta eftersom rymdforskning är något som profilerar Kiruna, med både Esrange (rymdbas utanför Kiruna) och IRF (Institutet för rymdforskning) dessutom har vi både rymdgymnasium och rymdhögskola dit elever från hela Sverige söker sig. I Kiruna kommuns skolplan kan man läsa;

För oss i Kiruna är gruv-, turism- och besöksnäring, miljö- och kyla forskning, rymdforskning, IT och tjänster på distans områden som är naturliga att samarbeta kring. Skolan ska möta samhällets krav på kompetens och utveckling (Kiruna kommuns skolplan, s 8).

Förankring i styrdokument

Här finner vi förankring och stöd för vårt examensarbete.

Mål att sträva mot

Tillägnar sig goda kunskaper inom skolans ämnen och ämnesområden, för att bilda sig och få beredskap för livet (Lpo94, s 11).

Inhämtar tillräckliga kunskaper och erfarenheter för att träffa väl underbyggda val av fortsatt utbildning och yrkesinriktning (Lpo94, s 12).

Mål att uppnå i grundskolan

Känner till och förstår grundläggande begrepp och sammanhang inom det naturvetenskapliga, tekniska, samhällsvetenskapliga och humanistiska ämnesområdena (Lpo94, s 12).

I grundskolans kursplaner för naturorienterade ämnen kan man läsa:

Naturvetenskap har vuxit fram ur människans behov av att finna svar på de frågor, som rör den egna existensen, livet och livsformerna, platsen i naturen och universum. Naturvetenskap utgör därvid en central del av den västerländska kulturen. Utbildningen skall bidra till samhällets strävan att skapa hållbar utveckling (www.skolverket.se).

Mål som eleverna skall ha uppnått i slutet av det femte skolåret Eleven skall

- ha kunskaper inom några naturvetenskapliga områden,

(7)

- känna till några episoder ur naturvetenskapens historia och därigenom ha inblick i olika sätt att förklara naturen,

- ha kunskap om hur människans nyfikenhet inför naturvetenskapliga fenomen lett till samhälleliga framsteg (www.skolverket.se).

I Kiruna kommuns skolplan kan man läsa följande:

Kiruna är unikt på många sätt. Vår kultur, natur, klimat – midnattssol, midvintermörker, snö, is, kyla - och näringsliv är en inspirationskälla för lusten och nyfikenheten att lära. En kunskap som bidrar till utvecklingen av det nuvarande och framtida Kiruna… För oss i Kiruna är gruv-, turism- och rymdverksamhet, samiskt näringsliv och kulturutveckling, IT och tjänster på distans områden som är naturliga att samarbeta kring. Skolan ska möta samhällets krav på kompetens och utveckling…

Barnens och de studerandes upplevelser och erfarenheter av sin omvärld är viktiga utgångspunkter vid lärande för att deras föreställningar ska fördjupas och vidgas ( Kiruna kommuns skolplan, s 8).

Naturvetenskap i de lägre åren i skolan

Vi tycker att man bör satsa mer på att öka kunskapen inom naturvetenskap i de lägre åren i skolan. Lärare som vi kommit i kontakt med hävdar att det stora problemet är bristen på resurser, inte minst material. Vi anser dock att bristen på ett naturvetenskapligt tankesätt är ett större problem. All undervisning i låg- och mellanstadiet utgår från de tre stora; läsning, skrivning och räkning

Naturvetenskap är en lika viktig baskunskap som läsning, räkning och skrivning, och den blir viktigare för var dag som går, allteftersom tekniken blir mer utvecklad och berör fler områden i våra liv (Harlen,1996, s 10).

Vi anser att biologiundervisning har nog alltid funnits inom de lägre åren för den har legat lite närmare till hands även för lärare som är samhällsvetare i botten. Men fysik och kemi är det inte många som har kommit igång med. När man i unga år inte får grundlägga ett intresse för naturvetenskap så är detta ett nationellt problem som på sikt kan ha inflytande på vårt näringsliv.

Naturvetenskapen kan och bör införas i tidigare år. Barn är av naturen nyfikna på världen runt omkring och naturvetenskapen förklarar mycket om vardagshändelser.

Andersson (1994) framhåller att barn i förskole- och lågstadieåldrarna tankemässigt är sysselsatta med att skapa en viss struktur i denna värld. Därför passar det att introducera begrepp för att beskriva världen runt omkring dem. Det måste ges förutsättning att undersöka, beskriva och strukturera den materiella världen.

Låg – och mellanstadieåldern rymmer stora möjligheter både att stimulera fantasi och förundran inför naturen och att börja utveckla naturvetenskapliga begrepp (Andersson, s 30).

Undervisningen i naturvetenskap skall och kan lägga grunden för livslångt lärande. Harlen

(1996) skriver att många elever kommer till högstadiet inte bara med brist på de vetenskapliga

begrepp som de skulle kunna ha nytta av, utan också med sådana missuppfattningar som

hindrar dem att kunna följa med i undervisningen i naturvetenskap. Han skriver vidare att det

är bevisat att barns attityd till naturvetenskap formas tidigt i förhållande till andra ämnen och

att barn i 11-12 års ålder redan har ”bestämt sig för” om de tänker gilla ämnet eller inte.

(8)

Genom att studera naturvetenskap utvecklar barnen sin förmåga att förstå världen runtomkring. Men för att nå detta mål måste de bygga upp ett förråd av begrepp, som kan hjälpa dem att knyta ihop sina erfarenheter. De måste lära sig olika sätt att samla och organisera och att tillämpa och pröva idéer.

Detta förbättrar inte bara barnens förmåga att förstå omvärlden, utan det förbereder dem också för ett mer effektivt sätt att fatta beslut och lösa problem i sin egen tillvaro (Harlen, s 10).

Liknande tankar hade Andersson (1989)

Men eftersom vetenskap inte är en samling slutgiltiga sanningar som skall läras in, utan en pågående process mot bättre förståelse, så gäller det att som innehåll välja ut begrepp som är generativa med tanke på fortsatt lärande. Det är frågan om att förse eleven med goda redskap för livslång nyfikenhet och vetgirighet (Andersson, s 98).

Sjöberg (i Wiese,2001) professor i naturvetenskapliga utbildningar vid Oslo universitet, har länge varit bekymrad över det naturvetenskapliga ämnenas sämre status i skolan. Han tror att det går att göra något åt denna negativa trend.

Science subjects must be presented in a meaningful context…Children have a more or less innate intrest in science, but it disappears so all to often when they start science at school. The natural fascination with natural phenomena that we see in children is something it is important to build on further in teaching (http://folk.uio.no/sveinsj)

Tidigare forskning

Andersson (1989) skriver om LMN (=Låg – och Mellanstadiets Naturvetenskap), ett projekt som finansierats av skolöverstyrelsen. LMN – projektet var förlagt till lärarhögskolan i Göteborg och pågick 1969 – 76 med som mest ett 70 – tal försöks klasser. Projektet utvecklades utifrån ett amerikanskt projekt, SCIS – projektekt (Science Curriculun Improvement Study). LMN-Projektet företrädde en konstruktivistisk syn på naturvetenskaplig undervisning för elever i 6 – 12 års ålder. Projektet innehåller många okonventionella idéer om hur man kan länka naturvetenskapliga begrepp till barnets vardagliga föreställningar.

LMN – projektet utmynnade i ut sex handledningar. De innehåller förutom programmets bakgrund, mål och filosofi, detaljerade lektionsförslag, utprövande av många försökslärare, samt åtskilliga valfria övningar. Anledningen till projektet var att regelbunden naturvetenskaplig undervisning baserad på elevexperiment förekom sparsamt på låg- och mellanstadiet. Därför bedömdes det som väsentligt att göra en heltäckande prototyp av storleken två lektioner per vecka under sex läsår.

Enligt Andersson ( Johansson och Rosén, 1992) har olika forskare noterat att av Piaget angivna grundläggande tankeoperationer tränas i SCIS/LMN – programmet och frågar sig om detta borde leda till mätbara skillnader i förhållande till en kontrollgrupp, som får en traditionell, textboksbaserad scienceundervisning.

Sjöberg ( Wiese, 2001) tog för några år sedan initiativet till en internationell undersökning

(SAS: Science And Scientists) bland 13-åringar. Undersökningen visade att ungdomar i

västvärlden hade ett väldigt lågt intresse för naturvetenskap. Sjöberg tror att detta bottnar i att

undervisningen är så stereotyp över hela västvärlden, den tar inte hänsyn till elevernas

vardagsliv, erfarenheter och intressen.

(9)

Vad är kunskap?

I Läroplanen för det obligatoriska skolväsendet kan man bland annat läsa:

Kunskap är inget entydigt begrepp. Kunskap kommer till uttryck i olika former – såsom fakta, förståelse, färdighet och förtrogenhet – som förutsätter och samspelar med varandra. Skolans arbete måste inriktas på att ge utrymme för olika kunskapsformer och att skapa ett lärande där dessa former balanseras och blir till en helhet (Lpo 94, s 8).

Stensmo (1994) betonar att epistemologi är teorin om kunskap och vetande; när vet man det?

Och hur kommer man fram till vetande. Kunskapssynen är direkt relaterad till hur utbildningen och inlärning genomförs. Innan man kan söka kunskap måste man undersöka vilken förmåga människan har till kunskap: kan vi över huvud taget veta något? Vilken omfattning har vår kunskap?

De traditionella huvuduppfattningarna i epistemologin benämns rationalism och empirism.

Den moderna kunskapsuppfattningen som benämns konstruktivism söker förena drag av rationalism och empirism.

Rationalism

Rationalismen (efter lat. ratio, förnuft) säger att det sätt på vilket vi uppfattar något är en produkt av förnuftet. Genom logiskt eller matematiskt tänkande kan vi skapa sann kunskap.

Platon, som var rationalist, hävdade att sinnena gav en illusorisk och ofullständig uppfattning om verkligheten – idévärlden. Han ansåg att kunskap är en återerinring. Den mänskliga själen hade skådat idéerna i en tidigare tillvaro och kan återerinra sig dem när de aktualiseras.

Kunskapen är alltså medfödd. Den rationalistiska kunskapsteorin har utvecklats av Descartes, Spinoza och Liebniz.Den pedagogik som baseras på en rationalistisk epistemologi sätter den filosofiska diskursen, tänkandet och det utredande samtalet, i centrum. Analys av centrala begrepp och logisk prövning av hållbarheten i olika resonemang är väsentliga inslag.

Seminarier, där målet är att lämna common senseuppfattningar till förmån för logiskt vetenskapligt grundande uppfattningar om olika fenomen, är förebildliga för en rationalistisk pedagogik.

Empirism

Empirismen (efter grekiskans emperia; erfarenhet) håller för sant att kunskap kommer ur erfarenheten. Kunskapen förvärvas genom observation av en yttre verklighet. Kunskapen består av bearbetade sinnesdata; allt som är i förståndet har tidigare varit i sinnena. Det finns bara ett sätt att fastställa kunskapens giltighet, nämligen att pröva den mot erfarenheten. Den brittiske filosofen John Locke (1632-1704) förespråkade empirismen.En pedagogik som baseras på den empiriska epistemologin sätter systematiskt observation av yttervärlden och reflektion över egna konkreta erfarenheter i centrum. Det experimentella arbetssätt där eleverna själva undersöker fenomen och formulerar slutsatser av sina iakttagelser, är förebildligt i den empiriska pedagogiken.

Konstruktivism

Konstruktivismen har sina filosofiska rötter i det epistemologiska problem som sysselsatte

den tyske filosofen Immanuel Kant (1724-1804), nämligen förhållandet mellan objekt i

yttervärlden och människans medvetande om dessa objekt. Kant menade att människan kan

vara säker på vad tingen är ”där ute”. Den uppfattningen en människa kan få av omvärlden är

en konstruktion av hennes eget medvetande. Modern konstruktivism kan baseras bl.a på den

genetiska epistemologin av schweizaren Jean Piaget (1896-1980).

(10)

Furth (1977) skriver att få tänkare har under förra århundradet haft så stort inflytande som Jean Piaget. Enligt Piaget är barnets fysiska handlingar gentemot omgivningen själv källan till kunskap. För Piaget ligger det i själva intelligensens ”natur” att den strävar efter jämvikt. Han kallar detta för självreglering. Andersson (i Johansson och Rosén, 1992) anser att denna självreglering är det moment som ger läraren chans att leda in eleven in i nya kunskaper.

Nyfikenheten är en hörnsten i konstruktivismens idé. En annan är självreglering. Glappet mellan förväntan och det vi kan iaktta försöker vi reglera genom vårt tänkande och handlande.

Vi blir störda när ingenting blir som vi tänkt oss. ”Störningen” ger oss tillfälle att ändra våra

uppfattningar och lära oss något nytt.

(11)

Syfte

Vi vill med vårt examensarbete beskriva om barns förståelse och kunskap förändras för de naturvetenskapliga ämnena i lägre år genom att arbeta med rymden.

Avgränsning

Med de naturvetenskapliga ämnena avgränsar vi oss till rymden.

(12)

Metod

Vi har valt att genomföra en kvalitativ forskning.

Kvalitativ forskning

I Widerberg (2002) kan man läsa följande

:

Kvalitativ forskning syftar till att klargöra ett fenomens karaktär eller egenskaper. Den söker primärt efter fenomenets innebörd eller mening. Den kvalitativa forskningen ställer frågor av typen: ”Vad betyder fenomenet?” och ”Vad handlar det om?” till skillnad mot den kvantitativa metoden som ställer frågor av typ: ”Hur vanligt är fenomenet?” och ”Vad är sambanden?” (Widerberg, s 16).

I Patel & Davidson (1994) kan man bl a läsa:

Syftet med kvalitativa undersökningar är att skaffa en annan och djupare kunskap än den fragmentiserade kunskap som ofta erhålls när vi använder kvantitativa metoder. Ambitionen är att försöka förstå och analysera helheten (Pathel & Davidson, s.99).

Undersökningsgrupp

Vår undersökningsgruppgrupp bestod av sex elever i en 2: a på Bolagsskolan i Kiruna, tre flickor och tre pojkar. Dessa var utvalda, från en klass på 22 elever, av läraren. Vi ville att läraren skulle göra urvalet för att vi skulle få ett vidare spektra av personligheter i vår undersökningsgrupp.

Bortfall

Två av eleverna var frånvarande vid två olika lektionstillfällen. Fel på bandspelaren vid intervjuer gjorde att vissa frågor för vissa elever uteblev.

Material

Vi valde att genomföra intervjuer med barnen vid två tillfällen, före och efter vår undersökning. Vid våra intervjuer använde vi oss av en intervjumall med frågor (se bilaga 1).

Intervjuerna genomfördes med bandspelare.

Genomförande Tidsplan

Januari 2002 skrev vi vårt PM

Maj 2002 påbörjade vi arbetet med bakgrund, preliminär metod och syftet. Ett första utkast

skickades till vår vetenskaplige handledare för granskning och godkännande. Kontakt togs

med handledaren i vår praktikklass.

(13)

Hösten 2002 förberedde vi vår undersökning genom att ta fram 12 intervjufrågor om rymden som vi skulle ställa till undersökningsgruppen. Vi förberedde även undervisningen om rymden genom att studera litteratur. Vi planerade och genomförde ett besök i praktikklassen innan praktiken påbörjades, för att presentera oss och vad vi skulle jobba med.

Genomförande av utvecklingsarbete

Vecka 42 ägnade vi oss åt att lära känna klassen och vice versa. Då skrev vi även ett brev till föräldrarna där vi presenterade oss och berättade vad vi skulle arbeta med (bilaga 2). Vi genomförde de första intervjuerna med eleverna torsdagen den veckan.

Vecka 43 inleddes med ”Rymdresan”, följdes av en lektion om stjärnor och avslutades med planetariet (bilaga 3).

Vecka 44 var det höstlov i Kiruna kommun, veckan ägnades år studiedagar och lektionsplaneringar.

Vecka 45 hade vi lektioner om sol och måne, norrsken, startade ett forskningsarbete om planeter, meteorer, kometer och vår galax. Veckan avslutades med ett besök på Laboteket (bilaga 4).

Vecka 46 fortsatte eleverna med sitt forskningsarbete och redovisade dessa (bilaga 5).

Vecka 47 ägnades åt lektion om rymdfärder och raketbygge (bilaga 6). Dessutom gjordes de sista intervjuerna med vår undersökningsgrupp.

Vecka 48, sista praktikveckan avslutades vårt arbete om rymden med en sammanfattning och uppskjutning av de egenhändigt byggda raketerna. Sista dagen såg vi på film och bjöd på glass (bilaga 7).

Lektionerna planerade vi genom att utgå från elevernas egna frågor och funderingar om rymden (bilaga 8), samt de 12 intervjufrågorna till vår undersökning.

December 2002: Det slutgiltiga arbetet inlämnades till den vetenskaplige handledaren.

Seminarium och disputation.

Datainsamlingsmetod Intervjuer

Vi gjorde intervjuer med eleverna för att kunna beskriva förändringen i elevernas förståelse och kunskap i det naturvetenskapliga ämnet, rymden. Vi ställde samma frågor angående rymden före och efter att ha undervisat i ämnet. Vi valde att göra på detta sätt eftersom intervjuerna på ett utförligt sätt kan ta fram adepternas tidigare erfarenheter i ämnet och även sedan fastställa om undervisningen har förändrat elevernas förståelse och kunskap i ämnet.

Intervjuerna genomfördes i ett enskilt rum, vid alla intervjutillfällena arbetade vi en och en med eleverna. Intervjuerna bandade vi för att lättare kunna dokumentera materialet.

Intervjuerna tog cirka 20 minuter per elev. I Svenning (2000) kan man läsa följande:

Av det material som insamlats speciellt för en specifik undersökning har intervjumaterial av olika slag en framskjutande position inom samhällsvetenskaperna. Genom den personliga kontakten med intervjupersonen, får forskaren god referens till svaren (Svenning, s 93).

Vi valde att göra personliga intervjuer eftersom vi ville ha en dialog med eleven. Vi ställde

frågor och öppna följdfrågor. Wideberg (2002) skriver följande om kvalitativa intervjuer:

(14)

Vid kvalitativa intervjuer är syftet att använda sig av det direkta mötet mellan forskare och intervjupersonerna och det unika samtal som uppstår i just denna kontext, eftersom intervjupersonerna skiftar och därmed också relationen och samtalet (Wideberg, s 16).

(15)

Resultat

Resultatet presenteras i två delar. Först redovisas elevernas intervjuer var och en för sig.

Namnen är påhittade och finns bara med för att lättare kunna skilja på de olika eleverna.

Sedan redovisas en sammanfattning av de sex elevernas intervjuer indelade i teman utifrån våra intervjufrågor.

Sammanställning av elevernas individuella intervjusvar Rosmari

Vid första intervjutillfället hade hon hade en uppfattning om att solen är på andra sidan jorden när vi har natt här, ändå trodde hon att solen var bakom molnen om natten. Hon visste att solen gör så att månen syns men hade inte desto djupare förståelse. Månens olika faser beskrev hon som ett pussel, som solen lägger. Hon kunde namnge två planeter i vårt solsystem. Hon visste inte vad Tellus är. Hon trodde att någon människa kan ha varit på en annan planet, men hon visste inte. Hon visste inte vad den största planeten heter. Hon hade en vag uppfattning vad en stjärnbild är och hon kunde namnet på en stjärnbild. Hon visste inget om tyngdkraft och heller inget om Laika. Vid andra tillfället hade hon fortfarande ingen aning om varför solen lyser, men föreställningen om att solen var bakom molnen var borta, nu sa hon att den är på andra sidan jorden. Nu kunde hon beskriva varför månen ser ut att lysa, en djupare kunskap och förståelse kunde bevittnas. Vanföreställningen om månens olika faser var inte borta, hon tror fortfarande att det är ett pussel. Hon hade kunskap om flera nya planeter jämfört med förra intervjutillfället. Nu visste hon vad Tellus är och vad en stjärnbild är. Hon kunde ange flera olika stjärnbilder. Men hon har inte mer kunskap eller förståelse om rymdfärder eller den största planeten. Nu kunde hon beskriva vad tyngdkraft är och visste vem Laika var.

Ludmilla

Fråga ett och två kan vi inte bedöma eftersom de kom bort på bandet, likaså fråga nummer åtta. Vid första intervjutillfället trodde hon att månen lyser för att solen är bakom den. Månens faser kunde hon förklara. Hon kunde nämna två planeter, men hon visste inte att Tellus är jordens namn. Hon kunde inte förklara vad stjärnbilder är, men hon kunde nämna en stjärnbild. Hon visste att människan varit på månen. Hon hade ingen aning om vad tyngdkraft är eller vem Laika var. Vid andra intervjutillfället visste hon att solen lyser på månen. Hon hade kunskap om sju planeter, hon visste också att Tellus är jordens namn. Hon hade vag kunskap om stjärnbilder men kunde namnge sju stycken. Tyngdkraft visste hon nu vad det är och även vem Laika var.

Monika

Vid första intervjutillfället hade hon ingen kunskap eller förståelse om varför solen lyser och

var den är på natten. Inte heller om planeter, vad Tellus är, om människans planetbesök, om

vilken den största planeten är eller vad en stjärnbild är. Hon kunde inte nämna namnet på

någon stjärnbild. Hon visste inte något om tyngdkraft eller Laika. Däremot visste hon varför

månen lyser och hade vag kunskap om månens olika faser. Vid andra intervjutillfället kunde

Monika nämna två planeter. Hon visste att Tellus är jorden och även vem Laika var.

(16)

Mats

Fråga ett, nio och tio kan vi inte bedöma eftersom frågorna kom bort på bandet. Vid första intervjutillfället hade han förståelse och kunskap om var solen är på natten och varför månen lyser. Han hade en vag uppfattning om månens olika faser. Han visste att det finns planeter men kunde inte namnge några. Han visste inte vad Tellus är, om någon människa varit på någon annan planet, inte den största planeten och inte vad tyngdkraft är. Vid andra intervjutillfället visade han ökad kunskap och förståelse om månens olika faser, han kunde nämna flera planeter, han visste att Tellus är jorden och hade en vag uppfattning om att människan varit på en annan planet. Han kunde också förklara vad tyngdkraft är.

Harry

Eftersom fråga ett, fem och elva kom bort vid första intervjutillfället kan vi inte beskriva hans förändrade förståelse och kunskap i dessa frågor. Vid det första intervjutillfället visade han inga kunskaper om var solen är på natten eller månens olika faser, inget om något planetbesök, inte den största planeten i vårt solsystem eller vad en stjärnbild är eller nämna någon. Han visste inte något om tyngdkraft eller Laika. Han visste att Tellus är en planet, men inte vilken. Vid andra intervjutillfället visste han att människan varit på månen och att jorden kallas Tellus.

Douglas

Vi bortser från fråga ett eftersom den kom bort vid det första intervjutillfället. Vid första intervjutillfället hade Douglas vanföreställningar om var solen är om natten, varför månen lyser och månens olika faser. Han kunde inte nämna några planeter, visste inte vad Tellus är, inte något om planetbesök, inte vad den största planeten heter eller vad stjärnbild är och kunde inte namnge någon sådan. Han visste inte vad tyngdkraft är eller vem Laika var. Vid andra intervjutillfället var vanföreställningarna om var solen tar vägen om natten och månens olika faser kvar. Däremot kunde han nämna flera planeter. Han visste att Tellus är en planet, men inte vilken och att Jupiter är den största planeten i vårt solsystem.

Sammanfattning av elevernas intervjusvar indelade i teman Solen

Vid första intervjutillfället hade undersökningsgruppen ingen större förståelse eller kunskap om varför solen lyser. Vi försökte koppla ihop solen med undervisning om stjärnor, eftersom solen är en stjärna. Men det tog de inte till sig vid detta tillfälle. Vi kan inte beskriva någon förändring i förståelse eller kunskap. Frågan; ”Var är solen på natten”? kunde bara en elev svara på. Några elever hade föreställning om att jorden står still och att solen rör sig. Den föreställningen behöll de flesta. Till exempel svarade Douglas vid första intervjutillfället att;

”- Solen åker ner på marken eller bakom ett berg om natten”. Vid andra tillfället sa han ”- Den sjunker någonstans”. En annan föreställning som en del elever hade vid båda intervjutillfällena var att solen om natten är bakom molnen eller månen.

Månen

Elever som vid första intervjutillfället hade föreställning om att månen är en ost eller ett

pussel, hade kvar sina föreställningar även vid andra intervjun. Många visste att månen

reflekterar solens strålar redan vid första intervjun. När det gäller månens olika faser kan vi

(17)

och efter arbetet, de andra visste inget om månens olika faser före eller efter. På frågan om varför månen ser olika ut svarade en elev vid första tillfället; ”- Månen ligger i vägen ibland, eller så är det mörkt ibland för solen eller för månen, så att det blir bara en halv del som man se”. Vid andra tillfället svarade han ”- För att det är moln i vägen, jag menar mörkt i vägen”.

Solsystemet

Detta är området där eleverna har förändrat sin förståelse och kunskap mest. De elever som vid första intervjutillfället hade förståelse och kunskap om andra planeter än jorden, kunde namnge en eller två. Ingen elev visste att jorden också kallas Tellus. Efter arbetet kunde vi skönja en avsevärd förändrad förståelse och kunskap. Förutom att eleverna kunde namnge flera planeter, hade de också en hel del förståelse och kunskap om planeterna i vårt solsystem.

Alla elever visade på en förändrad förståelse och kunskap om Tellus. Vid andra intervjun visste alla elever att jorden kallas Tellus.

Stjärnor

De flesta elever hade svårt att förklara vad en stjärnbild är för något, både vid första och andra intervjutillfället. Två kunde nämna några namn på stjärnbilder vid första intervjun. Vid andra intervjun kunde vi se en förändrad förståelse och kunskap hos samma elever. Då kunde de nämna ett flertal stjärnbilder vid namn. Som till exempel Ludmilla som vid första intervjun svarade så här på frågan om hon kunde nämna någon stjärnbild: ”- Jag kan några stjärnor som mamma har lärt mig. Jag kommer inte ihåg, Orions bälte tror jag”. Vid andra intervjun svarade hon så här på samma fråga: ”- Oxen, vattumannen, jungfrun, kräftorna, tvillingarna, vågen, Orions bälte och Polstjärnan.”

Jordens dragningskraft

Ingen elev visade på någon förståelse eller kunskap i vad ”jordens dragningskraft/tyngdkraft”

är vid första intervjutillfället. Vid andra intervjun hade tre elever utvecklat förståelse och kunskap om vad detta är. Exempelvis Rosmari som vid första tillfället svarade att tyngdkraft är ”- Att vi har luft eller något, inte vet jag”. Och vid andra tillfället svarade att: ”- Jo, det är för att vi inte far upp i luften, det är tyngdkraft. I rymden har man ingen tyngdkraft, så där är man ute i luften.”

Laika

Vid första intervjutillfället visade ingen elev någon förståelse eller kunskap i den sista frågan i

vår undersökning ”Har du hört talas om Laika”? Efter vårt arbete fanns det elever i vår

undersökningsgrupp som hade förändrad förståelse och kunskapen om Laika. Exempelvis

Monika som vid andra tillfället svarade: ”- Jo, hunden där uppe i rymden, de sköt upp den i en

raket.”

(18)

Diskussion

Validitet

För att kunna beskriva elevernas förändrade förståelse och kunskap i det naturvetenskapliga ämnet rymden, valde vi att intervjua eleverna före och efter vårt arbete om rymden. Genom elevernas svar på frågorna kan vi beskriva förändringarna. Därför tycker vi att vi har hög validitet på vår undersökning.

Reliabilitet

Tillförlitligheten på vårt resultat är bra, men hade kunnat bli bättre om vi haft mer vana i att intervjua elever. Vi försökte ge eleverna tid att svara och vi ställde öppna följdfrågor, men formuleringen av både frågorna och följdfrågorna kunde ha varit tydligare. Till exempel fråga nummer 1; ”Varför lyser solen”? Hade kunnat formuleras om till ”Vad är det som gör att solen lyser”? Vidare hade fråga nummer 9 ”Vad är en stjärnbild”? kunnat utebli, det hade räckt med att fråga om de kunde nämna en stjärnbild. Det är för abstrakt att förklara vad en stjärnbild är eftersom det egentligen är en illusion. Frågan ”- Känner du till någon annan planet än jorden”? hade kunnat följas upp av en uppmaning att berätta mer om de planeter de kände till. Om eleverna hade fått göra det, hade de kunnat utveckla svaret och deras förståelse och kunskap om planeterna i vårt solsystem hade kommit fram. Trots att vi ställde öppna följdfrågor hade vi ibland svårt att tolka elevernas svar för att kunna beskriva deras förändrade förståelse och kunskap. Med andra intervjufrågor hade vi kunnat beskriva en ökad förståelse och kunskap hos eleverna. Till exempel hade vi kunnat ställa frågan ”– Kan du beskriva hur en stjärna bildas och vad som händer när den slocknar”? Innan vårt arbete med eleverna trodde vi att en sådan fråga skulle vara för svår, men nu efteråt förstår vi att detta hade varit fullt möjligt med tanke på elevernas kunskaps inhämtning och förståelse. Under arbetet med rymden kunde vi observera en positiv förändring i förståelse och kunskap för bland annat detta ämne, stjärnorna, hos eleverna. Eftersom intervjufrågorna gjordes innan vi hade de slutgiltiga lektionsplaneringarna, så blev dessa frågor inte nog genomtänkta. För att upptäcka eventuella brister i sitt arbete så måste man först genomföra det. Det betyder att vi efter detta borde genomföra arbetet igen. Vi skulle ha samma planering, men med andra intervjufrågor. Då hade vi kunnat beskriva en större förändring i förståelse och kunskap som visar på en potential hos eleverna när det gäller att ta till sig ämnet naturvetenskap.

Tillförlitligheten hade dessutom ökat om vi suttit i rum där man inte hade överblick över skolgården vid intervjutillfällena. Vissa intervjuer drog ut över rasten, och eleverna distraherades och tappade koncentrationen av att de såg sina klasskompisar ute.

Resultatdiskussion

Syftet med undersökningen var att beskriva om barns förståelse och kunskap förändrades i de naturvetenskapliga ämnena i lägre år genom att arbeta med rymden. Undersökningen visade att elevernas förståelse och kunskap förändrades till det positiva, främst när vi arbetade med solsystemet; planeter, kometer, meteorer och vår galax, stjärnorna och jordens dragningskraft.

Harlen (1996) menar att barnen måste lära sig olika sätt att samla, organisera, tillämpa och

prova idéer. Genom att studera naturvetenskap utvecklar då barnen sin förmåga att förstå

världen runt omkring. I och med att eleverna i vår undersökning fick arbeta med ett

(19)

goda redskap för en livslång nyfikenhet och vetgirighet. Eftersom vetenskap är en pågående process mot bättre förståelse, så gäller det att som innehåll välja ut begrepp som är generativa med tanke på fortsatt lärande. Sjöbergs (i Weise, 2001) undersökning visade att 13-åringar i västvärlden hade ett väldigt lågt intresse för naturvetenskap, detta skulle bottna i att undervisningen är så stereotyp över hela västvärlden, att den inte tar hänsyn till elevernas vardagsliv, erfarenheter och intressen. I vår undersökning där eleverna genomförde egna forskningsprojekt fick de själva leta fram fakta och arbeta på egenhand, detta visade sig vara en effektiv arbetsform eftersom vi här kunde se en förändrad förståelse och kunskap tillskillnad från när vi arbetade i form av att vi undervisade, då barnen var lyssnare hela tiden och var mer passiva.

Vår undersökning visar också att elever som hade vanföreställningar om rymden, t ex att månen är en ost eller ett pussel, hade svårt att släppa dessa, trots våra genomgångar. Det var lättare att öka förståelsen och kunskapen om inga vanföreställningar fanns. Harlen (1996) betonar att många elever kommer till högstadiet inte bara med brist på de vetenskapliga begrepp som de skulle ha nytta av, utan också med sådana missuppfattningar som hindrar dem att följa med undervisningen i naturkunskap. Vår undersökning visar att det är svårt att bli av med dessa vanföreställningar redan i lägre år. I kursplanen för de naturorienterade ämnena kan man läsa att det är viktigt att man tar upp naturvetenskap tidigt i skolåren för att eleverna ska finna svar på de frågor som rör den egna existensen, livet och livsformerna, platsen i naturen och universum.

Egna reflektioner

Eleverna i vår undersökning har i och med vårt utvecklingsarbete börjat utveckla naturvetenskapliga begrepp. Förutom att vi ser en förändrad förståelse och kunskap hos eleverna har vi sett ett kraftigt stegrat intresse för det naturvetenskapliga ämnet rymden. Vi tycker att vi har lagt grunden för ett intresse och ett livslångt lärande som kan påverka elevernas inställning, attityd och lust till de naturvetenskapliga ämnena i framtiden.

Förslag på fortsatt forskning

Det skulle vara intressant att i samband med undervisning i naturvetenskapliga ämnen

undersöka i vilka sammanhang den största förändringen i förståelse och kunskap sker. Under

vilka undervisningsformer förändras elevers förståelse och kunskap mest, och på vilket sätt

förändras de?

(20)

Referenser

Andersson, B. (1989). Grundskolans naturvetenskap. Utbildningsförlaget. Stockholm. ISBN 91-47-03118-2

Andersson, B. (1994). Skolans naturvetenskap. Universitetsinstitutionen för ämnesdidaktik.Göteborg. NA- Spektrum nr. 11

Furth, H. (1977). Piaget för lärare. LiberL. Lund. ISBN 91-40-04494-7

Grundskolans kursplaner för naturorienterade ämnen. (2002). Utgiven av skolverket.

www.skolverket.se

Harlen,W. (1996).Våga språnget! Om att undervisa barn i naturvetenskapliga ämnen.

Almqvist och Wiksell Förlag. Eskilstuna. ISBN 91-21-14778-7

Johansson, S, Rosén, I-L. (1992). Släpp tankarna loss. Studentlitteratur. Lund. ISBN 91-44- 37331-7

Kiruna kommuns skolplan. (2001). Utgiven av Kiruna kommun.

Lpo-94, Läroplan för det obligatoriska skolväsendet, förskoleklassen och fritidshem. (1994).

Utgiven av utbildningsdepartementet. ISBN 91-38-31413-4

Patel, R, Davidson,B.(1994). Forskningsmetodikens grunder. Studentlitteratur. Lund. ISBN 91-44-30952-X

Stensmo, C. (1994) Pedagogisk filosofi. Studentlitteratur. Lund. ISBN 91-44-37941-2 Svenning, C. (2000). Metodboken. Lorentz. Eslöv. ISBN 91-972961-6-3

Widerberg, K. (2002). Kvalitativ forskning i praktiken. Studentlitteratur. Lund. ISBN 91-44- 01828-2

Wiese, I. (2001). How do you get turned on by science? Apollon, 2

http://folk.uio.no/Apollon_interview_june01.htm

(21)

Bilaga 1

Intervjufrågor

1. Varför lyser solen?

2. Var är solen på natten?

3. Varför lyser månen?

4. Varför ser månen olika ut? (hel och halv) 5. Känner du till andra planeter än jorden?

6. Har du hört talas om Tellus?

7. Har någon människa satt sin fot på någon annan planet?

8. Vad heter den största planeten i vårt solsystem?

9. Vad är en stjärnbild?

10. Kan du någon stjärnbild?

11. Vad är ”Jordens dragningskraft/tyngdkraft”?

12. Har du hört talas om Laika?

(22)

Bilaga 2

Hej

Vi är två lärarkandidater, Johanna Englund och Marita Söderholm, som skall praktisera i ert barns klass, år 1-2 på Bolagsskolan. Fr o m 14/10 – 29/11. Vi går sista terminen på vår utbildning och skall genomföra ett examensarbete.

Vi ser fram emot denna period.

Johanna och Marita

(23)

Bilaga 3

Lektionsplaneringar

Alla lektionerna genomfördes i samma klassrum som gavs till vårt förfogande under arbetet med rymden, om inte annat anges. Antal elever 22 stycken, 12 pojkar och 10 flickor.

Lektion 1: Rymdresan

Syfte: Att väcka intresse och lust hos eleverna för vårt arbete om rymden. Att få ta del av elevernas funderingar kring rymden.

Genomförande: Vi startade med att rita en karta på tavlan över vårt solsystem, så som eleverna trodde att det såg ut. Vi tillrättavisade inte dem. Denna karta var kvar under hela vårt arbete. Därefter pratade vi om hur det är på månen, eftersom vi skulle, med hjälp av fantasin, ta oss dit denna lektion. Eleverna fick lägga sig ner i en cirkel, det spelades instrumentalmusik och vi ”for iväg” med vår rymdkapsel. Väl ”framme” satte alla på sig nödvändig utrustning för att klara av en månpromenad tillsammans. Inne i rymdkapseln igen hade ett meddelande kommit, från Ursa Giron, en ”påhittad” forskare i rymden. Ursa gav eleverna i uppdrag att ta fram frågor om rymden. Genom dessa frågor fick vi veta elevernas funderingar kring rymden.

Dessa frågor skulle, tillsammans med våra intervjufrågor, bli vår utgångspunkt för kommande lektioner. Detta för att vi ville utgå från elevernas kunskapsnivå. Lektionen avslutades med tillverkning av vykort från rymden där eleverna själva fick skriva om sin resa.

Lektion 2: Stjärnor

Syfte: Att lära eleverna vad en stjärna är, hur de bildas och slocknar. Eleverna hade många frågor om just stjärnor.

Genomförande: Lektionen inleddes med att eleverna hade fått ett mail från Ursa Giron. Denne skrev och tackade för alla frågor han fått om rymden. I brevet svarade Ursa även på elevernas frågor om stjärnor. För att befästa kunskaperna fick eleverna i uppdrag av Ursa att rita och skriva vad de hade lärt sig om stjärnans liv och död efter att ha fått tagit del av Ursas kunskaper.

Lektion 3: Planetariet

Plats: Bolagsskolans gymnastiksal.

Syfte: Att tala om stjärnor och stjärnbilder. Eftersom det inte var praktiskt genomförbart att ta ut eleverna en kväll för att titta på stjärnhimlen, var detta ett utmärkt sätt att få visa stjärnor och stjärnbilder för eleverna.

Genomförande: Vi hade lånat planetariet från Teknikens Hus i Luleå. Vi började med att visa

de mest kända stjärnbilderna, hur de ser ut och tog upp en del myter och sagor om dem. Vi tog

även upp stjärnors antal, storlek och färg samt betydelsen av stjärnors färg.

(24)

Bilaga 4

Lektion 4: Sol och måne

Syfte: Att medvetandegöra eleverna om solen och månens positioner, storlek och förhållande till jorden.

Genomförande: Ett meddelande från Ursa Giron lästes upp. Det gav svar på en del av elevernas egna frågor om solen och månen. Vi ville visa på solen och månens rörelser och storlek. För att lättare åskådliggöra detta hade vi en apelsin, som föreställde solen, 10 m snöre som representerade avståndet mellan jorden och solen, samt en knappnål, knappnålshuvudet är jorden och knappnålsspetsen är månen. Snöret spändes mellan apelsinen och knappnålen.

Detta gjordes ute på skolgården. Efteråt pratade vi om natt och dag och om månens olika faser.

Lektion 5: Norrsken

Syfte: Eftersom norrskensforskning bedrivs i vår kommun valde vi att ta upp detta naturfenomen. Dessutom är norrsken något som dessa elever finner i sin omedelbara omgivning, eftersom det är ett vanligt förekommande fenomen i dessa breddgrader.

Genomförande: Vi inledde lektionen med att visa bilder på olika norrsken, vi samtalade om bilderna, erfarenheter vi haft av norrsken och om forskningsresultaten kring detta fenomen.

Vi tog även upp sagor och myter om norrsken från olika folkslag i norr, som samer, inuiter, vikingar.

Lektion 6: Forskningsarbete om planeter, kometer, meteorer och vår galax.

Syfte: Att eleverna genom grupparbete skulle tillgodogöra sig kunskap och förståelse om bland annat planeterna samt att lära sig samarbeta och söka kunskap.

Genomförande: Eleverna delades in i grupper, två eller tre elever i varje. Varje grupp tilldelades en planet eller annat rymdobjekt. Eleverna fick tillgång till litteratur om rymden.

Vi påtalade om vikten med att söka kunskap i många olika källor. Vid dessa tillfällen fungerade vi som handledare.

Lektion 7: Besök på Laboteket.

Plats: Labotekets egna lokaler i centrala Kiruna.

Syfte: Att på ett lustfyllt sätt befästa kunskaper om planeter, stjärnor, solen, månen mm.

Genomförande: Eleverna fick besöka Laboteket, ett kunskapscentrum för elever i Kiruna

kommun, där de praktiskt och teoretiskt fick tillgodogöra sig kunskap om rymden.

(25)

Bilaga 5

Lektion 8: Redovisning av forskningsarbete.

Syfte: Att genom redovisning av sitt forskningsområde dela med sig av sina kunskaper och därmed också befästa dessa för sig själv.

Genomförande: Grupperna fick redovisa sina forskningsarbeten om planeter, kometer,

meteorer och vår galax för varandra. För att ytterligare befästa och få fram elevernas

kunskaper om sitt område ställde vi frågor till dem i anslutning till redovisningarna. Eleverna

redovisade även för en annan klass.

(26)

Bilaga 6

Lektion 9: Rymdfärder .

Syfte: Att ge kunskap om människans färder i rymden.

Genomförande: Lektionen inleddes med att vi tittade på bilder av, och talade om olika rymdskepp och rymdfarare. Med hjälp av en ballong, gem och sytråd visade vi principen hur en raket lyfter.

Lektion 10: Raketbygge.

Plats: Uppskjutningen av de egenhändigt konstruerade raketerna skedde på Bolagsskolans skolgård.

Syfte: Att utveckla kreativitet, lust och fantasi inom arbetsområdet; rymden.

Genomförande: Eleverna samarbetade i par med att bygga en ”raket” av pet-flaska, plast, papper, sugrör och målarfärg.

Raketerna sköts upp vid ett annat tillfälle, men nådde ändå inte utanför Tellus atmosfär.

(27)

Bilaga 7

Lektion 11: Sammanfattning

Syfte: Att knyta samman och avsluta vårt arbete om rymden.

Genomförande: Vi suddade ut den ursprungliga kartan över vårt solsystem, den vi ritade upp första lektionen med eleverna. Tillsammans med eleverna ritade vi en ny karta med hjälp av deras nyfunna kunskaper. Ett meddelande från Ursa Giron lästes upp där han uppmanade eleverna att fortsätta forska och söka kunskap. Från Ursa fick eleverna även ett diplom och namnbricka till var och en för ett gott genomfört forskningsarbete.