Lärares didaktiska val och elevers lärande om hållbar utveckling
En litteraturstudie om hur naturvetenskaplig undervisning kan utformas för att främja elevers lärande om hållbar utveckling i grundskolans tidiga år
Sofia Granvik
Institutionen för matematikämnets och naturvetenskapsämnenas didaktik
Självständigt arbete på grundnivå, UM6010, 15 hp Naturvetenskapsämnenas didaktik
Grundlärarprogrammet med inriktning mot arbete i förskoleklass och grundskolans årskurs 1-3, 240 hp
Vårterminen 2020
Handledare: Jonna Wiblom Examinator: Jesus Piqureras
English title: A literature review on how teachers’ didactic choices can promote primary school students’ learning about sustainable development in science education
Lärares didaktiska val och elevers lärande om hållbar utveckling
En litteraturstudie om hur naturvetenskaplig undervisning kan utformas för att främja elevers lärande om hållbar utveckling i grundskolans tidiga år
Sofia Granvik
Sammanfattning
Genom Agenda 2030 har Sverige åtagit sig att säkerställa att all utbildning ska främja lärande och förmågor som bidrar till hållbar utveckling. Med hänsyn till den framtida målbilden om ett hållbart samhälle pågår det en tematisk kvalitetsgranskning av ett flertal skolor ute i landet på uppdrag av Skolinspektionen för att skapa en sammanhållen bild av hur undervisning i hållbar utveckling bedrivs.
Indikationer visar dock på att lärare upplever en saknad av didaktisk stöttning i arbetet. Denna litteraturstudie har därför som syfte att undersöka hur naturvetenskapsundervisning kan utformas i de lägre årskurserna för att stärka elevers lärande inom hållbar utveckling. All data som använts i denna litteraturstudie är kvalitetsgranskad av sakkunniga inom området och bygger på ett målstyrt urval där litteraturen valts ut på grund av dess relevans för studiens frågeställning. För att bearbeta datan har tematisk analys tillämpats, där olika teman har identifierats som besvarar den aktuella
frågeställningen. Resultatet av denna studie erbjuder olika förslag på hur naturvetenskapsundervisning kan utformas för att främja elevers lärande inom hållbar utveckling. Att tillämpa kreativa processer, förlägga undervisning utomhus och erbjuda möjligheter att kritiskt värdera och diskutera elevnära frågor och etiska dilemman såsom SSI-frågor kan alla ses som centrala delar av resultatet. Att
undervisa i etiska frågor är dock inte helt okomplicerat då många lärare uttrycker en osäkerhet och en bristande kunskap om hur detta ska gå till. Denna litteraturstudie kan fungera som ett underlag för etablerade eller framtida lärare i deras didaktiska planering av hållbar utveckling inom
naturvetenskapsundervisning.
Nyckelord
Hållbar utveckling, didaktik, naturvetenskapsundervisning, grundskolan
Innehållsförteckning
Inledning ... 1
Syfte ... 2
Frågeställning ... 2
Metod ... 2
Urval och genomförande ... 2
Databearbetning och analys ... 3
Resultat ... 3
Beskrivning av artiklar ... 4
Tema 1: Kreativitet som utgångspunkt för elevers lärande ... 5
Tema 2: SSI-frågor som utgångspunkt för elevers lärande ... 5
Tema 3: Utemiljön som utgångspunkt för elevers lärande ... 6
Diskussion ... 7
Resultatdiskussion ... 7
Relevans för undervisning och lärande ... 8
Metoddiskussion ... 9
Förslag på vidare forskning ... 9
Referenslista ... 10
1
Inledning
Vi lever i en tid där utmaningarna vi står inför är enorma, och omställningarna som behöver göras för att skapa en hållbar framtid är många. Denna situation gör behovet av en utbildning inom hållbar utveckling viktigare än någonsin. Begreppet hållbar utveckling definieras i Brundtlandrapporten som skrevs på uppdrag av FN år 1987 som ”en hållbar utveckling tillfredsställer dagens behov utan att äventyra kommande generationers möjligheter att tillfredsställa sina behov” (Hasslöf, 2009, s. 8). För att möjliggöra ett hållbart samhälle har Sverige, genom Agenda 2030, åtagit sig att till 2030 säkerställa att ”all utbildning ska främja värderingar, kunskaper och färdigheter som bidrar till hållbar utveckling”
(Skolverket, 2019, tredje stycket). Ett fokus på hållbar utveckling återspeglas även i grundskolans värdegrund där det framgår att det i skolans uppdrag ingår att genom ett miljöperspektiv undervisa elever i att ta ställning till miljöfrågor samt ansvar för en hållbar utveckling (Skolverket, 2017).
I läroplanen för de naturvetenskapliga ämnena framgår det att undervisningen ska ge eleverna förutsättning att utveckla sin förmåga att använda sina ämneskunskaper för att ”granska information, kommunicera och ta ställning” i ämnesrelaterade frågor (Skolverket, 2017, s. 159). Förmågorna som förvärvas inom respektive ämne ska även ge eleverna de verktyg som behövs för att kunna främja en hållbar framtid (Skolverket, 2017). De didaktiska val som lärare gör blir därför centrala för att utveckla elevers kunskap om hållbar utveckling, och i synnerhet deras förmågor att kunna omsätta deras kunskaper och färdigheter i praktiken. Exakt hur undervisningen inom hållbar utveckling skall bedrivas är inte klarlagt då en helhetsbild inte finns i dagsläget. Enligt Skolinspektionen, som just nu genomför en granskning av flertalet skolor i Sverige för att undersöka hur undervisning inom hållbar utveckling bedrivs, finns det tecken som visar på att bland annat stöd i det didaktiska arbetet saknas (Skolinspektionen, 2019).
I den didaktiska forskningen som bedrivs inom hållbar utveckling lyfts vikten av undervisning som främjar utvecklandet av särskilda förmågor såsom kritiskt tänkande, ett mer aktivt deltagande, etik och moral istället för att enbart lära ut faktabaserat innehåll (Hasslöf, 2009). Sådana förmågor kan
tillsammans leda till att elever uppnår handlingskompetens vilket innebär att de har de redskap de behöver för att kunna delta i de demokratiska samhälleliga processer som är av betydelse för en hållbar utveckling (Hasslöf, 2009). Ratcliffe och Grace (2003) lyfter SSI-frågor, det vill säga socio- scientific issues eller samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll, som ett sätt att främja elevers beslutsfattande gällande kontroversiella och samtida vetenskapliga frågor. Enligt författarna så berör SSI-frågor olika ämnesområden (däribland naturvetenskap) och kännetecknas av att de är angelägna för vår samtid och vårt samhälle, rapporteras i media, skapar behov av personligt och samhälleligt beslutsfattande, och involverar kunskaper, värderingar eller etiska överväganden (Ratcliffe och Grace, 2003). Att ge elever möjlighet till att aktivt påverka och delta är därmed avgörande i lärande för hållbar utveckling då utbildningen syftar till att stärka elevernas demokratiska handlingskompetens (Skolinspektionen, 2019).
I detta framstår det som centralt att lärandet uppfattas som betydelsefullt för eleverna och att de får utrymme att aktivt delta i undervisningen, vilket får konsekvenser för hur den naturvetenskapliga undervisningen behöver utformas (Andrée, 2007). Det utrymme styrdokumenten lämnar ger lärare svängrum att själva bestämma över innehållet och undervisningsmetod (Skolverket, 2018). Därför är det viktigt att lärare funderar över vad de vill främja då de didaktiska valen påverkar vilket lärande som blir möjligt (Ulrika, 2017). Ett sätt är att, vid planering av undervisningens innehåll för hållbar utveckling, reflektera över de tre didaktiska grundfrågorna – vad, varför och hur (Skolverket, 2018).
Baserat på svaren på de tre didaktiska frågorna kan lärare anpassa och organisera sin undervisning på så sätt att det främjar elevernas lärande. Att tillämpa olika typer av aktiviteter som bjuder in elever att aktivt engagera sig i aktuella samhällsfrågor, stärker elevers förmågor att använda och utveckla sina ämneskunskaper (Skolverket, 2018).
2
Syfte
Just nu pågår det en tematisk kvalitetsgranskning av ett flertal skolor ute i landet som syftar till att skapa en helhetsbild av hur undervisning inom hållbar utveckling bedrivs (Skolinspektionen, 2019).
Indikationer visar dock på att bland annat stöd i det didaktiska arbetet saknas. Syftet med
litteraturstudien är därför att, med hjälp av tidigare forskning, belysa betydelsen av lärares didaktiska val för att främja elevers lärande om hållbar utveckling i naturvetenskapsundervisningen. Studien är inriktad på grundskolans tidiga år, och förväntas därför bidra till att stödja framtida och redan etablerade F-3 lärare i sin undervisning av hållbar utveckling inom naturvetenskapsundervisningen.
Frågeställning
Hur kan naturvetenskapsundervisning utformas för att stärka elevers lärande inom hållbar utveckling i grundskolans tidiga år?
Metod
Urval och genomförande
Denna litteraturstudie baseras på vetenskapligt grundade artiklar som berör hållbar utveckling och didaktik inom naturvetenskapsundervisning. Ett grundläggande kriterium för alla artiklar som
analyserats i studien är att de är peer-reviewed och därmed lästa och kvalitetsgranskade av sakkunniga experter inom ämnet. De primära databaserna som använts för att söka efter vetenskapliga
publikationer av relevans för studien är Google Scholar samt EDS (EBSCO Discovery Service).
Studien bygger på ett målstyrt urval, vilket innebär att artiklar medvetet valts ut på grund av dess relevans för litteraturstudiens frågeställning (Bryman, 2018). Vissa kriterier behövde även uppfyllas för att artiklarna skall ingå i denna litteraturstudie. Dessa så kallade inkluderingskriterier är att artiklarna behöver vara peer-reviewed samt att artiklarna måste beröra forskning inom hållbar utveckling, naturvetenskap och didaktik. Innan litteratursökningen påbörjades fanns det tidigare kännedom om två artiklar som hittades via Skolverket i samband med att problemformuleringen till studien formulerades. Dessa artiklar är skrivna av Hedefalk (2014) samt Caiman (2015).
För att hitta relevant litteratur via Google Scholar användes först sökorden hållbar utveckling, grundskola, naturvetenskap, aktiviteter samt didaktik. Dessa sökord kombinerades sedan med tidsintervallet 2006-2020 och sorterades efter relevans, vilket genererade 2270 sökträffar. Genom en översiktsgranskning av de titlar som påträffades på de tio första sidorna gjordes ett urval baserat på relevans i förhållande till frågeställningen. Därefter lästes sammanfattningarna på dessa titlar för att bestämma huruvida artiklarna var av intresse och relevans för litteraturstudien. Denna urvalsmetod resulterade i tre artiklar skrivna av Bursjöö (2014) samt Persson (2006; 2008).
Vidare sökning till litteraturstudien gjordes via EBSCO där tidigare nämnda urvalskriterier och vissa sökord användes, mer specifikt hållbar utveckling, didaktik och naturvetenskap, men med ett mindre generöst utfall då sökningen endast gav 22 träffar. Utav dessa 22 sökträffar användes en artikel av Lundegård och Caiman (2019). Eftersom EBSCO har ett större urval av engelska artiklar än svenska användes engelska sökord vilket gynnade omfånget av artiklar betydligt. Sökorden som användes var
3
ESD AND elementary school AND activities. Denna sökning gjordes med en så kallad boolesk algebra som innebär att sökningen efter data optimeras genom att lägga till element såsom AND och OR som sammanfogar sökbilden (Thomas och Hodges, 2013). Sökningen resulterade då i 31 träffar, som översiktsgranskades på titlar efter relevans. Därefter lästes sammanfattningar för att bestämma huruvida de var relevanta för frågeställningen eller inte. Detta resulterade i två artiklar skrivna av McNaughton (2010) samt Utzschneider och Pruneau (2010).
Enligt Thomas och Hodges (2013) kan användandet av besläktade sökord till frågorna och ämnet hjälpa till att bredda sökningen och möjliggöra fler relevanta sökträffar. Med hjälp av att kombinera sökordet SSI (socio-scientific issues) på uppmuntran av handledare till några av de tidigare begreppen i både Google Scholar och EBSCO erhölls de två sista artiklarna skrivna av Eriksson och Rundgren (2012) samt Byrne, Ideland, Malmberg och Grace (2014).
Databearbetning och analys
För att bearbeta den insamlade datan till litteraturstudien tillämpades databearbetningsmetoden tematisk analys. Metoden går ut på att söka samt identifiera teman eller mönster i det empiriska materialet (Braun och Clarke, 2006). Detta eftersom teman, enligt Braun och Clarke (2006), belyser delar av materialet på sätt som besvarar den aktuella frågeställningen. Den tematiska analysen av datan har identifierats på ett induktivt sätt där de mönster som återfanns har stark koppling till själva datan (Braun och Clarke, 2006). Frågeställningen för arbetet har därmed haft en styrande karaktär och fungerat som vägvisande för de teman som formats under analysen. För att hitta de teman som blev övergripande för den insamlade datan krävdes en kodningsprocess där materialet organiserades, kategoriserades och strukturerades efter betydelse i sammanhanget (Braun och Clarke, 2006).
Litteraturstudiens arbete följer de sex steg och faser som enligt Braun och Clarke (2006) utgör en tematisk analys. Det första steget innebar att närma sig och lära känna den insamlade datan som i detta fall utgjordes av de 10 artiklar som återfanns i litteratursökningen. Genom en fördjupning i materialet kunde mönster sökas och formas. Nästa steg gick ut på att koda datamaterialet baserat på
frågeställningen och identifiera väsentliga och relevanta delar som kunde utgöra egna
kodningsområden. Under denna del av arbetet formades kategorier med hjälp av olika färgkoder i datan som svarade på olika aspekter av frågeställningen. En färg svarade till särskilda
undervisningsformer medan en annan svarade till vilket typ av lärande som främjandes genom olika aktiviteter. Det tredje steget fokuserade på sökandet efter teman utifrån de koder som samlades in tidigare. Genom att analysera koderna kunde först tre teman inklusive två underteman identifieras. I den fjärde fasen granskades de teman som hade skapats för att se ifall vissa skulle slås ihop eller sållas bort. Under denna fas så slogs två initiala underteman som berörde SSI-frågor samt etikens roll i undervisningen ihop, och resulterade i ett eget tema med SSI-frågor som huvudingång. Därmed resulterade denna fas i att studien enbart utgjordes av tre huvudteman. Den femte fasen gick ut på att definiera och avgränsa de teman som skulle bli slutgiltiga. Här handlade det om att ringa in det väsentliga och skapa en sammanhållen berättelse av varje tema (Braun och Clarke, 2006). I denna fas skulle temana även namnges på sådant vis att det gav en fingervisning om vad de handlade om. För denna studie resulterade det i tre tydligt definierade teman som skapade en sammanhållen berättelse med utgångspunkt för elevers lärande. Det sista steget i den tematiska analysen, precis som Braun och Clarke (2006) beskriver det, gick ut på att skriva en rapport baserad på all den insamlade data som analyserats, kodats och tematiserats för att skapa en helhetsbild som svarade på frågeställningen.
Resultat
Nedan följer kortfattade beskrivningar av de artiklar som analyserats. Därefter presenteras resultatet av den tematiska analysen i form av tre teman: 1.) Kreativitet som utgångspunkt för elevers lärande, 2.)
4
SSI-frågor som utgångspunkt för elevers lärande samt 3.) Utemiljön som utgångspunkt för elevers lärande. Litteraturstudiens frågeställning besvaras genomgående i samtliga teman. Tillsammans belyser de tre temana hur naturvetenskapsundervisningen kan utformas för att stärka elevers lärande inom hållbar utveckling i grundskolans tidiga år.
Beskrivning av artiklar
Bursjöö (2014) skriver en doktorsavhandling med syfte att få en större förståelse för hur utbildning inom hållbar utveckling med fokus på naturvetenskapliga ämnen hanteras av lärare. Studien består av fem delstudier uppbyggda av longitudinella enkätstudier, intervjuer och observationer.
Forskningsfrågorna berör lärares undervisningspraktik och arbetssätt, ämnesövergripande samarbeten samt etiska perspektiv.
Byrne et al. (2014) gör en studie som syftar till bredda forskning om hur grundskoleelever deltar i samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll. Studien riktade in sig på 9–10-åriga elever som fick diskutera klimatfrågor i relation till sig själva och samhället i stort, och tillsammans enas om en lösning.
Caiman (2015) skriver en doktorsavhandling med fyra ingående artiklar som fokuserar på hållbar utveckling och riktar in sig på hur förskolebarnens meningsskapande går till i
naturvetenskapsundervisning.
Eriksson och Rundgren (2012) berör hur gymnasieelever argumenterar kring samhällsfrågor med naturvetenskaplig underton. Studien utgår från en aktuell samhällsfråga som berör förekomsten av varg i Sverige, och fokuserar på elevers argumentationsförmåga.
Hedefalk (2014) skriver en doktorsavhandling med fyra ingående artiklar. Det övergripande syftet med avhandlingen är att undersöka hur förskolebarn utvecklar sin handlingskompetens. Studien består till största del av observationer i förskoleklasser.
Lundegård och Caiman (2019) gör en studie som tar avstamp i filosofiska resonemang och empirisk forskning för att synliggöra hur undervisning om hållbar utveckling i det naturvetenskapliga
klassrummet kan bedrivas. Författarna redogör för fem olika former av demokratiskt deltagande som lärare kan erbjuda sina elever inom hållbar utveckling.
McNaughton (2010) gör en etnografisk fallstudie där tre klasser från grundskolan med elever i
åldrarna 10–11 år deltagit. Studiens syfte är att undersöka hur dramalektioner inom lärande för hållbar utveckling kan utformas och vad för effekter det kan få på elevers lärande.
Persson (2006) syftar till att i sin studie undersöka hur elever tillämpar olika ämnesspecifika begrepp i lärandet om miljön. Undersökningen utfördes i en elevgrupp på 29 elever i åldrarna 9–11 år och visar hur elever genom leken som ett didaktiskt verktyg kan främja lärande inom naturvetenskap och lärande om miljön.
Persson (2008) skriver en doktorsavhandling av longitudinell karaktär som belyser hur lärande i naturvetenskap och hållbar utveckling ser ut. I undersökningen deltog en klass på 28 elever i årskurs 3.
Studien visar bland annat på hur leken kan fungera som ett viktigt verktyg för eleverna att kunna sätta sig in i andras känslor och skapa ett förhållningssätt till naturen.
Utzschneider och Pruneaus (2010) studie lyfter en fiktiv simulation där 10–11-åringar fick agera framtida invånare i ett hållbart bostadsområde som skulle byggas. Studien fokuserade på elevernas beslutsfattande processer och hur simulation kan stimulera elevers intresse och förmågor att sätta sig in i andras känslor.
5
Tema 1: Kreativitet som utgångspunkt för elevers lärande
Att involvera kreativa uttryckssätt och aktiviteter som en naturlig del i undervisningen om hållbar utveckling i naturvetenskapsundervisning, såsom lek och fantasi, kan fungera som ett verktyg för såväl begreppsförståelse som förmågan att kunna placera begreppen i nya sammanhang (Persson, 2006).
Även Caiman (2015) pekar på värdet av att ta vara på och utveckla den inneboende
föreställningsförmåga och kreativitet som elever besitter för att kunna möta framtidens utmaningar, men också bidra till meningsskapande om världen vi lever i.
McNaughton (2010) utforskar i sin studie pedagogiskt drama som en aktivitet för undervisning av hållbar utveckling. Studien visade att användandet av drama hade påverkan på såväl elevernas
kunskap som förståelse. Genom att tillämpa drama som aktivitet fick eleverna möjlighet att öva på och utveckla förmågor som behövs för att kunna agera i, och för, miljön. Resultatet lyfte dramats roll i att ge eleverna en förståelse för behovet av förmågor som att samarbeta med andra och kommunicera sina åsikter och tankar men också att lyssna på och värdera andras åsikter. Genom att leva sig in karaktärer och gå in i roller fick elever en större förståelse och sympati för människor som lever i områden som på olika sätt är påverkade av miljöförstöring. McNaughton (2010) poängterar också dramats unika förmåga att, utöver utomhusdidaktik och studiebesök, med hjälp av fantasin och dramat kunna återskapa platser och miljöer som annars skulle vara omöjliga för eleverna att besöka.
Att med hjälp av simulation utveckla elevers beslutsförmåga lyfter Utzschneider och Pruneau (2010) i sin studie som lät elever agera framtida invånare och ta fiktiva beslut gällande ett närliggande hållbart bostadsområde som var under konstruktion. Efter att ha få besökt och undersökt den fysiska platsen där området skulle byggas tilldelades eleverna fiktiva identiteter och grupperades in i familjer som tillsammans utgjorde de framtida invånarna i området. Under studiens gång fick eleverna ta ett flertal fiktiva beslut som skulle påverka levnadsmiljön i området. Resultatet visade på hur simulationen inte bara utvecklade elevernas förmåga att ta beslut men också förmågan att sätta sig in i andras situation och därmed identifiera sig med de som påverkas av besluten som fattas (Utzschneider och Pruneau, 2010).
Tema 2: SSI-frågor som utgångspunkt för elevers lärande
Hedefalk (2014) framställer handlingskompetens som en samling förmågor som behövs för att kunna handla på sådant sätt att det leder till en hållbar framtid. Dessa förmågor berör bland annat kritiskt tänkande och värderande, ansvarstagande samt förmågan att kunna lyssna och diskutera. För att kunna utveckla sådan handlingskompetens lyfter Hedefalk (2014) därför vikten av att bjuda in elever till att möta situationer där det blir nödvändigt att värdera olika alternativ samt ställas inför moraliska dilemman. Elevers förmåga till aktiva ställningstaganden och personligt engagemang anses betydelsefullt för att utveckla handlingskompetens (Bursjöö, 2014; Lundegård och Caiman, 2019).
Situationer som ger elever möjlighet att använda dessa typer av förmågor kan återfinnas i undervisning som fokuserar på samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll. Frågor av SSI-karaktär berör angelägna samhällsfrågor med naturvetenskapligt fokus (Eriksson och Rundgren, 2012). I sådan undervisning får inte bara naturvetenskaplig kunskap ta plats, utan också etiska frågor och ställningstaganden.
Ett sätt att främja elevers lärande inom hållbar utveckling i naturvetenskapsundervisning är genom att få undervisningen att kännas meningsfull och autentisk för elever på sådant sätt där deras kunskap kan tillämpas på problem och frågor som berör deras egna intressen och vardagsliv (Byrne et al., 2014;
Lundegård och Caiman, 2019; Persson, 2008). Lundegård och Caiman (2019) belyser vikten av aktiviteter som bjuder in elever till aktivt delta i en undervisning som upplevs betydelsefull på ett personligt plan. Sådan typ av undervisning levandegör skolans demokratiska uppdrag och blir en naturlig del av elevernas liv. I studien som Bryne et al. (2014) genomförde framhålls vikten av att låta
6
elever kunna relatera innehållet i undervisningen till deras egna intressen. Resultatet visade bland annat på att motsättningar som uppstod vid diskussioner om SSI-frågor var lärorika för elevers meningsskapande då det gav upphov till flera perspektiv på hur problemen kunde lösas. Att ge elever inflytande och möjlighet att påverka framhåller även Caiman (2015) som viktigt. Caiman belyser elevers agens som förmågor att identifiera problem samt påverka och förändra i sin omgivning. Detta exemplifierar Caiman med att eleverna tar huvudrollen i en meningsskapande aktivitet där de i samråd med varandra tar ägandeskap av ett problem som är av angelägenhet för dem och agerar. I detta exempel handlade det om att fysiskt flytta ett fågelbo till en mer skyddad plats, bort från byggjobbarnas oväsen.
Genom aktiviteter som bjuder in elever att diskutera SSI-frågor, det vill säga frågor utan färdiga lösningar eller rätta svar, uppstår möjligheten att utveckla elevers argumentationsförmåga (Eriksson och Rundgren, 2012). Forskning inom ämnet belyser vikten av att låta känslor samt etiska och moraliska ställningstaganden och värderingar ta plats i naturvetenskaplig undervisning. Detta för att inte begränsa eleverna i sitt tankesätt och resonerande, och istället väcka deras intresse och
engagemang för naturvetenskapliga frågeställningar (Eriksson och Rundgren, 2012). Studien lyfte dock bristen på användandet av naturvetenskaplig kunskap i elevernas argument, som Eriksson och Rundgren (2012) misstänker beror på en ovana att både argumentera utifrån sådan ämnesspecifik kunskap men också att applicera kunskapen i nya, aktuella sammanhang.
Även Byrne et al. (2014) observerade i sin studie hur aktiviteter kring SSI-frågor bland yngre åldrar, såsom gruppdiskussioner, är en tillämpbar metod för att utveckla elevers resonemang- och
diskussionsförmåga. Istället för att eftersöka ett rätt svar behövde eleverna argumentera sig fram till olika lösningar. Detta förstärks av Caiman (2015) som lyfter värdet av att tillhandahålla
diskussionsmöjligheter för elever där syftet inte är att komma överens utan istället öppna upp för flera perspektiv och låta elevers etiska värden få ta plats. Caiman (2015) anser att detta är en del i barns meningsskapande om miljö- och hållbarhetsfrågor. Att tillämpa etiska perspektiv på hållbar utveckling inom naturvetenskapsundervisning lyfter flertal forskare som bidragande till ett ökat engagemang hos elever (Bursjöö, 2014; Byrne et al., 2014; Caiman, 2015; Eriksson och Rundgren, 2012; Hedefalk, 2014).
Bursjöö (2014) lyfter i sin studie en önskan från flertal lärare att arbeta mer med etiska perspektiv, och att det inom naturvetenskapen finns många frågor som berörs av ett sådant perspektiv såsom
konsumtion och utnyttjande av naturresurser. Lärarna intygar också om hur elevers intresse och motivation ökat när undervisningen berört frågor som lyft etiska perspektiv. Etiska frågor i undervisningen menar Bursjöö (2014) mer kan fungera som språngbräda för argumentation,
resonemang och ifrågasättande i undervisningen än en fråga om rätt och fel. Sådana perspektiv hävdar Bursjöö (2014) kan bidra till att elevers intresse för det naturvetenskapliga ämnet ökar. Samtidigt uttrycker lärarna i studien att kunskapen och kompetensen om hur olika etiska frågor och perspektiv kan användas i undervisningen inte finns i tillräckligt stor utsträckning då utbildning inom området inte givits (Bursjöö, 2014).
Hedefalk (2014) belyser situationer där elever får möjlighet och utrymme att handla kritiskt, antingen genom att ifrågasätta eller, i diskussion med andra elever, göra kritiska ställningstaganden. Författaren exemplifierar med en situation där elever diskuterar hur man på bäst sätt kan undvika myggor.
Diskussionen, som i många avseenden kan liknas med andra hållbarhetsfrågor, kräver att eleverna själva värderar och kritiskt argumenterar för vilken handling som de anser är bäst.
Tema 3: Utemiljön som utgångspunkt för elevers lärande
Att förflytta naturvetenskapsundervisningen utanför skolan har flera fördelar (Lundegård och Caiman, 2019; Persson, 2006; Persson, 2008) I båda sina studier belyser Persson (2006; 2008) fördelarna med att arbeta utanför klassrummet och dess fördelaktiga inverkan på elevers kunskaper och inställning till att arbeta med frågor om miljön. Att kombinera utomhusundervisning med aktiviteter så som rollspel, lek eller diskussioner skapar ett förhållningssätt till naturen och ger eleverna möjlighet att upptäcka
7
och uppleva naturen. Persson framhåller även betydelsen av att involvera hela den fysiska kroppen i lärandet, exempelvis genom lekar där elever med rörelser gestaltar en näringskedja. Detta nämner även Caiman (2015) som belyser kroppens roll i barns meningsskapande som en del av utforskandet av naturvetenskapliga problem. Att arbeta med didaktik i utomhussammanhang påpekas även av Lundegård och Caiman (2019) där elevernas känslomässiga och moraliska koppling till de aktuella frågorna blir betydelsefulla för deras intresse och meningsskapande. I sin studie om yngre elevers utveckling av begrepp och sammanhang inom naturvetenskaplig undervisning beskriver Persson (2008) syftet med naturskolor som ett sätt att uppmuntra och utöva utomhusdidaktik samt skapa möjlighet till lärande ur flera perspektiv. Enligt Persson (2008) öppnar den laborativa lärandemiljön upp för elevers såväl fysiska som emotionella deltagande genom möjlighet att med kroppen som helhet tillgodogöra sig kunskaper. En lektion på naturskolan blandar övningar i klassrum med studier och aktiviteter i samhället och bland omgivningens växtlighet, vatten och djurrikedom. Genom att förflytta undervisningen från klassrummet blir naturskolan även ett redskap för hur elever kan engageras och involveras i samhället då anläggningen bjuder in till skapande, byggande och medverkan i utställningar som belyser lokala frågor och lyfter elevers åsikter och tankegångar (Persson, 2008).
Diskussion
Nedan följer en diskussion av litteraturstudiens resultat samt relevans för undervisning och lärande följt av en metodanalys som sedan avslutas med förslag på fortsatta studier inom området.
Sammanfattningsvis visade studiens resultat på ett flertal olika aktiviteter som främjar elevers lärande inom hållbar utveckling i naturvetenskapsundervisning såsom lek och drama, utomhusundervisning och diskussioner om elevnära ämnen och frågor som SSI-frågor. Samtidigt lyfte resultatet en bristande kompetens och kunskap inom etiska frågor och perspektiv bland lärare samt att tillämpandet av ämnesspecifik kunskap vid argumentation av SSI-frågor behöver övas på.
Resultatdiskussion
Som nämnts i litteraturstudiens inledning så ska naturvetenskapsundervisning enligt läroplanen erbjuda elever förutsättningar att utveckla förmågan att använda naturvetenskapliga kunskaper för att
”granska information, kommunicera och ta ställning” (Skolverket, 2017, s. 159). Dessutom ska elever genom undervisning erbjudas verktyg för att kunna delta i demokratiska sammanhang med betydelse för en hållbar framtid (Skolverket, 2017). För att kunna ta demokratiska beslut som främjar en hållbar utveckling belyser didaktisk forskning betydelsen av en undervisning som främjar utvecklande av förmågor såsom kritiskt tänkande, aktivt deltagande och etiska och moraliska överväganden (Hasslöf, 2009). Litteraturstudiens resultat visar på ett flertal olika aktiviteter och undervisningsformer som kan bidra till att utveckla ovanstående förmågor hos eleverna.
Resultatet visar att kreativa aktiviteter i den naturvetenskapliga undervisningen, såsom drama och lek, potentiellt kan bidra till att utveckla en större begreppsförståelse. Dessutom kan sådana aktiviteter också bidra till att främja elevers förmåga att samarbeta, kommunicera, lyssna och värdera andras åsikter. Det framstår som centralt i relation till elevers förståelse för konsekvenserna av miljöpåverkan och förmågan att sätta sig in i andras situation (Caiman, 2015; McNaughton, 2010; Utzschneider och Pruneau, 2010). Att kombinera kreativa och lekfulla aktiviteter med utomhusförlagd undervisning kan dessutom skapa ett positivt förhållningssätt till naturen och möjliggör tillfällen för elever att utforska närmiljön (Persson, 2006; Persson, 2008). I den utomhusförlagda undervisningen lyfts även kroppens roll i elevers meningsskapande och naturskolors positiva effekt på undervisningen tack vare dess laborativa lärandemiljö. Att ge elever möjlighet att med hela kroppen ta till sig lärandet har visats bidra till meningsskapande i naturvetenskaplig undervisning (Persson, 2008).
8
Ur ett lärarperspektiv behöver undervisningen planeras på sådant sätt att eleverna får möjlighet att uttrycka och utveckla förmågor som sträcker sig bortom användning av naturvetenskapliga begrepp, modeller och teorier. Detta kan komma att påverka utformningen av såväl lekens ramar som
förutsättningarna för utomhusdidaktik, där undervisningen inte enbart får fastna i en lekfull miljö utan hänsyn till målet - själva lärandet. I exemplet med den gestaltade näringskedjan som Persson (2006) lyfter i sin studie, framkommer vikten av uppföljning efter att en aktivitet med leken som
utgångspunkt ägt rum. Genom att bearbeta leken med frågor kopplade till själva aktiviteten kan man som lärare hjälpa till att utveckla elevernas förmågor inom ämnet. Således kan leken fungera som ett komplement för att beskriva eller levandegöra komplexa samband. Även vid tillämpade av SSI-frågor så kan det vara värdefullt att ge eleverna vägledande fakta inför kommande diskussioner. I studien som genomfördes av Byrne et al. (2014) gav forskarna eleverna en kortare introduktion av ämnet och tillät öppna frågor för att ge eleverna en förförståelse om problemet inför den kommande
diskussionsuppgiften. Just SSI-frågor verkar fungera som bäst när de också upplevs som relevanta för eleverna. Att planera undervisning kring frågor som berör elevers intressen och vardagliga liv
framkom som fördelaktigt i resultatet då undervisningen i större omfattning uppfattades som betydelsefull och lättare att relatera till (Byrne et al., 2014; Lundegård och Caiman, 2019). Att exempelvis skapa diskussionsaktiviteter såsom debatter och gruppdiskussioner kring SSI-frågor kan resultera i ett ökat engagemang inom naturvetenskapsundervisning hos eleverna och samtidigt främja argumentationsförmågor, etiska ställningstaganden och kritiskt tänkande (Eriksson och Rundgren, 2012).
Relevansens roll går dock att diskutera. I Eriksson och Rundgrens (2012) studie fick 23 olika gymnasieklasser i Östergötland diskutera den debatterade frågan om vargens förekomst i Sverige, en fråga som på alla sätt och vis kännetecknar en SSI-fråga. Det är dock av relevans att ifrågasätta huruvida det är rätt typ av fråga att diskutera i exempelvis en skola som befinner sig i en stad eller ett område där förekomst av varg inte finns. Här spelar kontexten på SSI-frågornas karaktär in. Andrée (2007) lyfter vikten av att kontextualisera naturvetenskapsundervisning för att göra den mer begriplig och konkret för eleverna, och framhåller flertal argument för varför en undervisning som tar avstamp i elevers vardag kan göra innehållet mer intressant och relevant. Att välja ett diskussionsämne som ligger närmare elevernas verklighet kan därför vara att föredra för att öka intresse och engagemang hos eleverna.
Resultatet visar även, trots att det finns en önskan från lärare att arbeta mer med etiska perspektiv, bristande kompetens och kunskap inom området (Bursjöö, 2014). Detta på grund av att det bland annat inte erhållits utbildning inom området i tillräckligt stor utsträckning. Resultatet visade också på att tillämpande av ämnesspecifik kunskap vid argumentation av SSI-frågor kan bli lidande i förmån för egna värderingar och åsikter. Något som forskarna Eriksson och Rundgren (2012) misstänker beror på just ovanan att argumentera utifrån sådan kunskap men också ovanan att tillämpa kunskaperna i nya sammanhang.
Sammanfattningsvis visar resultatet på att lärande om hållbar utveckling sker i ett socialt sammanhang där elevernas aktiva deltagande blir avgörande för främjandet av lärandet. Detta sätt att överföra kunskap utmanar den traditionella och normerande undervisningsformen där kunskap med enbart rätta svar förmedlas till eleverna. Istället skapas och tillgodogörs kunskapen i en social kontext där elever aktivt bjuds in till att delta.
Relevans för undervisning och lärande
Litteraturstudiens syfte var att med hjälp av tidigare forskning undersöka betydelsen av lärares didaktiska val och undersöka hur undervisningen kan utformas för att utveckla elevers lärande inom hållbar utveckling i naturvetenskapsundervisningen. Med hänvisning till Skolinspektionens (2019) granskning och de indikationer som visar på att det saknas stöd för lärare i undervisning om hållbar utveckling, kan detta resultat kring aktiviteter och undervisningsformer ses som ett bidrag i
diskussionen gällande vad för typ av didaktisk stöttning som potentiellt skulle kunna vara av relevans för lärare. Studien erbjuder olika förslag på aktiviteter som lärare kan tillämpa i sin undervisning inom
9
hållbar utveckling, som i sin tur kan främja utvecklingen av ett flertal olika önskvärda förmågor och kunskaper hos elever.
Metoddiskussion
För att bedöma tillförlitligheten av denna litteraturstudie utgår denna metoddiskussion från Brymans (2018) fyra delkriterier - trovärdighet, överförbarhet, pålitlighet och en möjlighet att styrka och konfirmera.
För att säkerställa att litteraturstudien uppnår trovärdighetskriteriet bör forskningen, enligt Bryman (2018), i största möjliga mån genomföras utifrån de riktlinjer som finns för kvalitativa studier. För att analysera den kvalitativa data som kom att utgöra litteraturstudien tillämpades den välkända
databearbetningsmetoden tematisk analys (Bryman, 2018). Metoden gick ut på att med hjälp av Braun och Clarkes (2006) sex olika faser, söka och identifiera teman i datan som svarar på den aktuella frågeställningen för studien. Analysprocessens sex faser redogörs noggrant för i studien och beskriver de tre teman som analysen resulterade i.
Gällande utvärderingen av arbetets pålitlighet lyfter Bryman (2018) vikten av att applicera ett granskande synsätt som noggrant undersöker alla de olika faserna av litteraturstudiens process. Såväl datainsamlingsmetoden som analysmetoden är utförligt beskrivna vilket stärker
pålitlighetsperspektivet då andra forskare med lätthet bör, utifrån samma frågeställning, kunna replikera studien med snarlika resultat. För att kvalificera för litteraturstudien behövde datamaterialet dessutom följa vissa inkluderingskriterier, bland annat att vara peer-reviewed och därmed granskad av sakkunniga experter, vilket också stärker pålitligheten. Beträffande den begränsade mängd litteratur som använts, och den korta tidsram som arbetet behövt förhålla sig till, påverkas pålitligheten negativt då litteraturstudien inte är så pass omfattande att den kan ge ett definitivt och tvivelaktigt svar på frågeställningen. Även kontinuerliga handledningstillfällen och kamratbedömningar har genomförts under arbetets gång vilket stärker studiens pålitlighet då det funnits tillfällen att revidera kvaliteten på arbetet.
Resultatet kan inte nödvändigtvis tillämpas eller överföras till en annan kontext eller situation.
Litteraturstudien berör en mindre mängd forskning med fokus på hållbar utveckling i
naturvetenskapsundervisning riktad mot elever i de yngre åldrarna och kan därmed vara svårt att överföra till andra åldrar eller andra sammanhang. Litteraturstudiens resultat ger en inblick i hur vissa didaktiska val och undervisningsformer potentiellt kan bidra till att elever tillgodogör sig önskvärda förmågor inom naturvetenskapsundervisning, och berör i vissa fall även äldre elever men inte i den utsträckning att det problemfritt går att överföra.
Att uppnå hundraprocentig objektivitet i samhällelig forskning är, som Bryman (2018) påpekar, omöjligt. Därför är det viktigt att i största möjliga mån försöka styrka och konfirmera att forskaren inte på något vis medvetet försökt påverka eller influera arbetets utförande eller resultat. Studien har gjorts utifrån en objektiv ambition, men med risk för subjektivitetens påverkan under analysprocessens gång då koder och teman enbart kan identifieras utifrån forskarens egna ögon. Denna påverkan går inte att undkomma men något som talar till just objektivitetens fördel är de utförliga redogörelserna av arbetets processer samt möjligheten att återupprepa litteraturstudien med snarlika resultat.
Förslag på vidare forskning
Med utgångspunkt från resultatet av denna studie är det av relevans att genomföra fler studier inom hållbar utveckling som riktar in sig på främst grundskolans yngre åldrar, då majoriteten av den litteratur som finns inom området främst utforskar ett äldre åldersspann. Det är även av intresse att genomföra fortsatta studier som lyfter hur lärare hanterar etiska aspekter av hållbarhetsfrågor i sin undervisning och undersöker etikens roll och plats i klassrummet i ett vidare perspektiv.
10
Referenslista
Andrée, M. (2007). Den levda läroplanen: En studie av naturorienterande undervisningspraktiker i grundskolan. Doktorsavhandling, Stockholms universitet, Stockholm.
Bursjöö, I. (2014). Utbildning för hållbar utveckling från en lärarhorisont: sammanhang, kompetenser och samarbete. Doktorsavhandling, Göteborgs universitet, Göteborg.
Braun, V., & Clarke, V. (2006). Using thematic analysis in psychology. Qualitative Research in Psychology 3(2), 77-101.
Bryman, A. (2018). Samhällsvetenskapliga metoder. (Upplaga 3). Stockholm: Liber.
Byrne, J., Ideland, M., Malmberg, C., & Grace, M. (2014). Climate Change and Everyday Life: Repertoires children use to negotiate a socio-scientific issue. International Journal of Science Education, 36(9), 1491- 1509.
Caiman, C. (2015). Naturvetenskap i tillblivelse - Barns meningsskapande kring biologisk mångfald och en hållbar framtid. Doktorsavhandling, Stockholms universitet, Stockholm.
Eriksson, M., Rundgren, C-J. (2012). Vargfrågan: Gymnasieelevers argumentation kring ett sociovetenkapligt dilemma. NorDiNa, 8(1), 43-58.
Hasslöf, H. (2009). Tankar om hållbar utveckling och lärande. Malmö: RCE Skåne.
Hedefalk, M. (2014). Förskola för hållbar utveckling. Förutsättningar för barns utveckling av handlingskompetens för hållbar utveckling. Doktorsavhandling, Uppsala universitet, Uppsala.
Lundegård, I. & Caiman, C. (2019). Didaktik för naturvetenskap och hållbar utveckling – Fem former av demokratiskt deltagande. NorDiNa, 15(1), 38-53.
McNaughton. M. J. (2010). Educational Drama in the Teaching of Education for Sustainability. Environmental Education Research, 10(2), 139-155.
Persson, C. (2006). Nya former för lärande: Leken som ett redskap i lärandet i miljö i grundskolans tidigare årskurser. NorDiNa, 2(1), 60-73.
Persson, C. (2008). Sfärernas symfoni i förändring? Lärande i miljö för hållbar utveckling med
naturvetenskaplig utgångspunkt. En longitudinell studie i grundskolans tidigare årskurser. Doktorsavhandling, Linköping universitet, Linköping.
Ratcliffe, M., & Grace, M. (2003). Science education for citizenship. teaching socio-scientific issues.
Maidenhead: Open University Press.
Skolinspektionen. (2019). Skolors arbete med lärande för hållbar utveckling. Hämtad 2020-01-30 från https://www.skolinspektionen.se/sv/Tillsyn--granskning/Kvalitetsgranskning/Skolinspektionen-granskar- kvaliteten/skolors-arbete-med-larande-for-hallbar-utveckling/
Skolverket. (2016). Att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör naturvetenskap – förmåga 1. Hämtad 2020-02-22 från https://larportalen.skolverket.se/LarportalenAPI/api-
v2/document/path/larportalen/material/inriktningar/2-natur/Grundskola/503-Formaga-att-kommunicera- arskurs_7-9/del_08/Material/Flik/Del_08_MomentA/Artiklar/K7-9_01A_01_formaga1.docx
Skolverket. (2017). Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet 2011: reviderad 2017.
Stockholm: Skolverket.
Skolverket. (2018). Introduktion - didaktiska perspektiv på hållbar utveckling. Hämtad från https://larportalen.skolverket.se/LarportalenAPI/api-v2/document/name/P03WCPLAR093319 Skolverket. (2019). Agenda 2030: utbildning och hållbar utveckling. Hämtad 2020-01-31 från
https://www.skolverket.se/om-oss/var-verksamhet/hallbar-utveckling-och-miljo/agenda-2030-utbildning-och- hallbar-utveckling
Thomas, D.R. & Hodges, I. (2013). Designing and managing your research project: core skills for social and health research. Los Angeles: SAGE.
Ulrika, J. (2017). Dina val styr vad eleverna lär sig. Hämtad 2020-02-04 från https://tidningengrundskolan.se/dina-val-styr-vad-eleverna-lar-sig/
Utzschneider, A., & Pruneau, D. (2010). Students’ decision-making process during a sustainable development project. International Journal of Sustainable Development & World Ecology, 17(1), 39-47
Stockholms universitet SE-106 91 Stockholm Telefon: 08 – 16 20 00 www.su.se
