Examensarbete
Johanna Da Luz och Katarina Roxström-Lindquist Examensarbete i Kemididaktik
Nivå: Avancerad nivå Nr: 2010:KD1
Möjligheter och hinder med att integrera
kemi med andra ämnen på gymnasiet, ett
lärarperspektiv
Examensarbete i kemididaktik
Handledare: Universitetsadjunkt, Barbro Tyrberg Inst. för Naturvetenskap, Linnéuniversitetet Examinator: Universitetslektor, Håkan Annehed Inst. för Naturvetenskap, Linnéuniversitetet Examensarbetet ingår i Distansutbildningen för obehöriga lärare inom grundskolans senare år och/eller gymnasieskolan
Sammanfattning
Flera elevundersökningar påvisar ett minskat intresse för naturvetenskap. Ämnet kemi upplevs som abstrakt och antalet sökande till fortsatta studier i kemi avtar. Detta är en oroande trend då mycket i samhället idag har sin grund inom naturvetenskapen och kemin. Individen behöver
naturvetenskaplig kunskap för att kunna deltaga i ett demokratiskt samhälle, såväl lokalt som globalt. Vidare är samhället i behov av en naturvetenskaplig yrkeskår. För att underlätta elevers lärande framhåller nuvarande ämnesdidaktisk forskning vikten av en verklighetsanknutet undervisningen samt att en helhetsbild skapas för eleverna. Med mål att främja
verklighetsanknytning och helhetsförståelse har vi i detta arbete undersökt möjligheten att integrera Kemi A med de gemensamma kurserna på det naturvetenskapliga programmet utifrån
gymnasieskolans kursmål. Våra förslag på de ämnesintegrerade momenten har därefter, genom kvalitativa intervjuer, utvärderats av fyra lärare vars ämnesbehörighet täcker de i momenten ingående ämnena. Vi visar att det finns tydliga beröringspunkter i kursmålen för Kemi A med de övriga naturvetenskapliga ämnena, men även med ämnen inom övriga discipliner. De flesta
intervjuade lärare ser en vinst för det egna ämnet med de förslagna ämnesintegreringarna. De hinder som klarlades under intervjuerna var av praktisk karaktär där faktorer som tid och schema ansågs vara begränsande. Vidare tror de att för att öka intresset för kemi och naturvetenskap så behöver undervisningen kopplas till verkligheten.
För att bemöta ett sviktande intresse hos elever samt för att underlätta elevers lärande anser vi att undervisningen i kemi behöver förändras. Med detta arbete vill vi lyfta fram
ämnesintegrering som en lämplig förändring. De presenterade ämnesövergripande momenten visar på möjligheter till en helhetsgivande undervisning och är tänkt till att inspirera verksamma
gymnasielärare samt underlätta lärarens dubbla uppdrag att bedriva en undervisning som främjar ämneskunskaper och elevens värdegrund.
Nyckelord: Ämnesintegrering, ämnesdidaktisk forskning, Kemi A, hållbar utveckling, demokrati, värdegrund
3
Förord
Först vill vi tacka de lärare som medverkat i denna undersökning, för deras givande synpunkter och deras värdefulla tid. Därefter vill vi tacka varandra för ett utvecklande samarbete där just integrering har varit en förutsättning.
Johanna och Katarina Stockholm, 2009
4
Innehållsförteckning
1. Inledning ...6
2. Avgränsning och uppdelning ...7
3. Bakgrund ...7
3.1 Vikten av kunskap i naturvetenskap ...7
3.2 Sviktande intresse bland elever för naturvetenskap ...8
3.3 Befintligt utvecklingsarbete för att främja intresset för naturvetenskap ...9
3.4 Ämnesdidaktisk forskning i naturkunskap ...9
3.5 Ämnesintegrering – en helhetssyn ... 11
3.5.1 Hållbar utveckling – ett exempel på ämnesintegrering ………11
3.5.2 Definition av ämnesintegrering ……….11
3.5.3 Argument kring ämnesintegrering ………12
3.5.4 Motiv för integrering i Lpf 94……….13
3.6 Avsikten med kemi för gymnasiet enligt kursplanen... 13
4. Syfte ... 14
5. Metod ... 14
5.1 Analys av kursplaner ... 14
5.2 Intervjuer ... 15
6. Resultat ... 16
6.1 Sex möjliga ämnesintegrerade moment med Kemi A. ... 16
6.1.1 Integrering utifrån kursmålen med en koppling till teoretiska modeller………17
6.1.2 Integrering utifrån kursmålen med en koppling till miljön och resursanvändning………….….19
6.2Redogörelse av intervjuer med verksamma lärare ... 21
6.2.1 Presentation av lärare….……….……….……….……21
6.2.2 Lärarperspektiv på ämnesintegrering.……….…………...……22
6.2.3 Lärarsynpunkter kring föreslagna moment……….……….…22
6.2.4 Lärarförslag på en intresseväckande undervisning i kemi..……… 25
7. Diskussion... 25
7.1 Att ämnesintegrera med kemi utifrån kursmålen ... 25
7.2 Lärarperspektiv på föreslagna ämnesintegrerade moment ... 26
7.2.1 Vinster för ämnet och eleven?.………26
7.2.2 Skilda åsikter bland lärarna………27
7.2.3 "Allt kan lösas med tid"………...27
5 7.3 Ämnesintegrering för att skapa intresse och en värdegrund ... 28 7.4 Slutord ... 29
8. Referenser ... 30 Bilaga 1
Bilaga 2 Bilaga 3
6
1. Inledning
Naturvetenskapen har idag en betydande roll i det demokratiska samhället. Med en allt snabbare teknisk utveckling och med den högst aktuella debatten om klimatförändringar krävs en naturvetenskaplig allmänbildning. I skollagen (1985) står ”Verksamheten i skolan skall utformas i överensstämmelse med grundläggande demokratiska värderingar. Var och en som verkar inom skolan skall främja aktning för varje människas egenvärde och respekt för vår gemensamma miljö”. För att en demokrati ska fungera måste dess medborgare kunna ta ställning och vid ställningstaganden är kunskap utgångspunkten.
För att värna om vår gemensamma miljö har internationella handlingsprogram utformats (Myndigheten för skolutveckling, 2004). I dessa framhålls utbildning som en avgörande faktor för att kunna lösa miljö- och resursproblem samt utveckla dessa områden på ett hållbart sätt. För en hållbar utveckling krävs att medborgarna har en förståelse för att deras handlande påverkar miljön och naturen. Vidare, behöver samhället naturvetare och tekniker som kan möta framtidens behov av utveckling på dessa områden. Här har kunskaper i kemi en avgörande roll, även om begreppet hållbar utveckling innefattar mer än bara kemikunskaper.
På molekylär nivå ger kunskaper i kemi bland annat förståelse för hur miljön kan skadas när ämnens kretslopp i naturen påverkas av människans aktiviteter. Dessutom är kemister specialister på laborativa analyser som är en viktig del i miljöarbetet, samt arbetar med olika slags problemlösning av naturvetenskapliga frågeställningar i tvärvetenskapligt sammanhang.
Trots behov av medborgare med naturvetenskaplig allmänbildning samt yrkesverksamma naturvetare visar undersökningar på ett sviktande intresse bland elever för ämnesområdet. PISA 2006 (Skolverket, 2007), en internationell studie där bland annat 15- åriga elevers förmågor i och attityder till naturvetenskap undersöktes, visar att de svenska eleverna ligger under genomsnittet när det gäller såväl medvetenheten om miljöfrågor som ambitionerna att studera naturvetenskap i framtiden. När det gäller högre studier inom naturvetenskap på högskolorna i Sverige rapporteras en fortsatt minskning av antal elever som väljer området (Högskoleverket, 2008). Under perioden 2000-2007 har antalet magisterexamina i kemi per år halverats från 300 till 174 stycken (Chemicalnet, 2008).
Ett viktigt mål för skolan måste vara att förändra undervisningen i naturvetenskap så att intresset för dessa ämnen ökar. Genom att försöka ge eleverna en helhetssyn av verkligheten kan detta intresse skapas (Myndigheten för skolutveckling, 2004; Sjøberg, 2005). Vi tror att ämnesintegrering är ett sätt att göra kemi och naturvetenskap mer attraktivt då det kan bidra till en helhetssyn av verkligheten. I vårt examensarbete har vi därför undersökt hur man kan ämnesintegrera Kemi A på gymnasiet med andra kurser på det naturvetenskapliga programmet. Vidare har vi undersökt hur dessa ämnesintegrerade moment accepteras hos verksamma lärare. Vi vill med detta arbete ge ett underlag och förslag på hur olika integrationer skulle kunna gå till mer konkret. Dessutom vill vi lyfta fram förutsättningar som avgör hur framgångsrik denna ämnesintegrering blir.
7
2. Avgränsning och uppdelning
Detta arbete avgränsas till att studera möjligheterna med att integrera kursen i Kemi A med andra obligatoriska kurser på det naturvetenskapliga programmet i gymnasieskolan. Arbetet avgränsas ytterligare i och med att ämnesintegreringen studeras ur ett lärarperspektiv.
Målgruppen är lärare på det naturvetenskapliga programmet.
Vi har delat upp arbetet och målen för Kemi A, så att vi haft huvudansvaret för olika delar i arbetet samt tre av kursmålen vilket gör att det kan finns nyansskillnader i språket mellan de olika delarna. Vi har båda bidragit till helheten.
3. Bakgrund
3.1 Vikten av kunskap i naturvetenskap
Att vara individ och medborgare i vår tids samhälle kräver kunskaper i naturvetenskap.
Mycket i samhället har i dag sin grund inom naturvetenskapen och tekniken vilket gör att individen behöver kunskap för att både kunna tillgodose sina egna behov samt kunna delta i beslutprocesser som påverkar samhället lokalt och globalt. Vidare behöver samhället naturvetare och tekniker för att kunna möta nya utmaningar och utveckla de hållbart. Det behövs både forskare och arbetstagare i näringsliv och kommuner. Naturvetenskap har kanske aldrig tidigare varit så viktig för mänskligheten då utmaningar som klimatpåverkan, energieffektiviseringen, livsmedels- och vattenförsörjningen, fattigdomsbekämpning samt hälsa och botemedel mot sjukdomar är mycket aktuella (Naturvetaren, 2009).
Skolan har en central roll att skapa möjligheter för eleverna att erhålla dessa nödvändiga kunskaper i naturkunskap. De fyra vanliga argumenten för att motivera undervisning i naturvetenskap är ekonomi-, nytto-, demokrati och kulturargumenten (Sjøberg, 2005). Det finns ett nyttovärde med naturvetenskap som ger en ekonomisk nytta för arbetslivet och en personlig nytta i vardagen. Det finns även ett bildningsvärde som är viktigt i demokratiska beslut och som en del i kulturarvet. Den naturvetenskapliga undervisningen ska vara för alla och ge eleven en helhetsbild av ämnet i ett sammanhang av filosofiska, sociala, kulturella, historiska och språkliga perspektiv (Sjøberg, 2005). Det finns tre dimensioner av naturvetenskapen som är viktigt för elevens allmänbildning; dess produkter som lagar och teorier som utgör stommen och återfinns i läroboken, dess processer som metoder, logik och ideal som svarar på och löser nya frågor samt naturvetenskapens del i samhället.
Skolan har likaså en betydande roll i att öka intresset för eleverna till vidare studier och ett yrke inom naturvetenskap. I Sverige förespås ett ökat behov av naturvetare på arbetsmarknaden eftersom många naturvetare går i pension om 5-10 år och antalet studenter har minskat de senaste åren (SACO, 2009). Vidare expanderar industrier som bioteknik- och läkemedelsindustrin, där bl.a. kemister har en viktig roll, samtidigt som kompetenskraven och den internationella konkurrensen ökar. Andra delar inom arbetsmarknaden efterfrågar kemister då höjda krav på miljöanpassning och kretsloppinriktning finns i alla verksamheter.
8 3.2 Sviktande intresse bland elever för naturvetenskap
Undersökningar bland elever, både internationellt och nationellt, visar på att eleverna bl.a.
upplever naturvetenskapliga ämnen som svåra samt att de inte ser forskning och teknik som deras framtida yrken (Sjøberg, 2005). Vart tredje år genomförs den omfattande internationella OECD-studien PISA, Programme for International Student Assessment, där 15-åriga elevers förmågor i och attityder till naturvetenskap, matematik och läsning studeras i 57 länder (Skolverket, 2007a). År 2006 var undersökningens huvudområdet naturvetenskap och det visade sig då att svenska ungdomars intresse för ämnesområdet var svalt, och att deras kunskaper var något sämre jämfört med 2003 års undersökning. Finland var det land som resultatmässigt presterade bäst bland alla länderna (Undervisningsministeriet, 2009). Studien visade att dessa elever värdesatte ämnesområdet och var mer positiva till studier inom naturvetenskap, än genomsnittet. Tommy Lagergren, chef vid Skolverkets enhet för resultatbedömning, menar att det finns ett tydligt samband mellan elevernas resultat och deras attityd, motivation samt intresse (Skolverket, 2007b).
”Biologi är äckligt, fysik tråkigt och kemi svårt” är titeln på Carmen Gomez (2006) magisteruppsats i pedagogik där även hon visar att de negativa attityderna till ämnen i naturvetenskap är vanliga i grund- och gymnasieskolan i Sverige idag. Studien visar att eleven hamnar i ett dilemma. För att förstå naturvetenskapen krävs ansträngning, men när man inte förstår finns inte motivationen till att anstränga sig där.
ROSE, The Relevance of Science Education, är ett internationellt forskningsprojekt med målsättningen att utifrån ungdomars tankar kring naturvetenskap ta fram viktiga faktorer som påverkar lärandet i de naturvetenskapliga och tekniska ämnena (ROSE, 2009).
Undersökningar av samma målgrupp som PISA, visar att de femtonåriga eleverna anser att naturvetenskapen är viktig för samhället men att de inte är nöjda med skolans undervisning i ämnesområdet (Sjøberg, 2005). Vidare, motsvarar inte elevers intresse för naturvetenskap och teknik det innehåll som ges i undervisningen och som finns i de läroböcker som används i skolan idag. Undersökningarna visar också att intresset skiljer sig mellan pojkar och flickor samt hur de olika könen är representerade i fortsatta studier och naturvetenskapliga yrken.
Undersökningar riktade specifikt mot ämnet kemi, visar att eleverna inte upplever kopplingen mellan vardagliga problem och händelser och skolans kemiska fakta. Kemi är inte något som vanliga människor har någon nytta eller hjälp av.
Sjøberg (2005) skriver ” data av detta slag ger oss all anledning att arbeta för genomgripande reformer av dessa ämnen”. För att överbrygga detta gap behöver skolan hitta nya former för den naturvetenskapliga undervisningen med utgångspunkt från ungdomskulturen som råder idag. Då motivation och meningsfullhet är nödvändig för lärandet är det oerhört viktigt att utgå från elevernas intresse och erfarenheter. Sjøberg (2005) menar att styrdokumenten utgör en ram för undervisningen så att alla elever får med sig ett innehåll som motsvarar ett minimum vad en individ behöver i ett vardagligt liv i samhället. Dock, då samhället förändras måste styrdokumenten ständigt uppdateras liksom skolans verksamhet.
Sjøbergs resonemang om hur elevernas intresse för naturvetenskap kan ökas, får stöd av verksamma lärares analys av problemet. I NoT-projektet (Naturvetenskap och teknik, 2009), ett samarbete mellan Högskoleverket och Myndigheten för skolutveckling mellan 1993 och 2003, undersöktes bland annat attityder gentemot naturvetenskapen och vidare vad som kunde göras för att öka intresset för ämnena. För att öka intresset framhöll lärarna i studien vikten av
9 att utveckla den naturvetenskapliga undervisningen så att den överensstämmer bättre med elevernas verklighet. Förutom att relatera undervisningen till elevernas vardag betonades också vikten av att elevernas engageras i att få komma med egna problemformuleringar och lösa problemen. Vidare diskuterades att lärarna behöver bli mer självkritiska och fundera över motiven för undervisningen.
3.3Befintligt utvecklingsarbete för att främja intresset för naturvetenskap Förutom NoT-projektet pågår idag flera insatser från olika håll med syftet att öka kvaliteten och intresset för naturvetenskap och teknik i Sverige (Utbildningsdepartementet, 2009). I juli 2008 tillsatte regeringen bland annat en statlig utredning där behovet av välutbildad arbetskraft inom matematik, naturvetenskap, teknik och informations- och kommunikationsteknik ska undersökas (Utbildningsdepartementet, 2009). Delegationen ska även utveckla arbetet för att öka intresset för högskoleutbildningar inom dessa områden.
Resultatet av utredningen presenteras i april 2010 då arbetet ska vara klart.
Projektet ”Naturvetenskap och teknik för alla” (NTA-projektet, 2009) riktar sig främst mot grundskolans tidigare år. Projektet involverar ca 70 000 elever årligen och tillsammans med kommuner drivs det av Kungliga Vetenskapsakademin och Kungliga Ingenjörsvetenskapsakademin. NTA erbjuder utvecklingsmöjligheter till kommuner och skolor i form av teman i naturvetenskap och teknik, vardera med handledningar för lärare och elever, materielsats för laborativt arbete.
Ett annat projekt, som arrangeras sedan 2003 av Utbildningsförvaltningen i Stockholm, Svensk Energi och KTH samt sedan 2008 i samarbete med Vetenskapens Hus, är sommarkursen för flickor (åk 5- åk 8) i teknik, naturvetenskap och energi (http://vetenskapenshus.se/). Under en vecka blir flickorna introducerade till ämnesområdet genom att utföra olika experiment t.ex. tillverka egna solceller, läppstift och kamera, med handledning av studenter från KTH och Stockholms universitet. Utvärdering av kursen visar att 22 % ville lära sig mer samt att 58 % av flickorna fick en roligare bild av naturvetenskap och teknik efter kursen.
3.4 Ämnesdidaktisk forskning i naturvetenskap
Ämnesdidaktisk forskning i naturvetenskap är ett relativt nytt forskningsfält, som knappt existerade innan 1960-talet. Forskningen har dock successivt vuxit och kan idag, enligt Vetenskapsrådets rapport Lärande och undervisning i naturvetenskap – en forskningsöversikt (2005), ses som ett eget forskningsfält relaterat till bland annat naturvetenskap, psykologi, pedagogik, sociologi och etik.
Synen på kunskap och lärande har varierat och gör så fortfarande. Det är framförallt två breda perspektiv som format naturvetenskap- och kemiundervisningen, det behavioristiska och det konstruktivistiska perspektivet (Herron & Nurrenbern, 1999). Med det behavioristiska perspektivet ses kunskaps som något som har en egen existens och som kan föras över till den som lär. Ett synsätt på lärandet som dominerade under 1900-talets början (Vetenskapsrådets rapportserie, 2005). Under de senaste 50 åren har en förskjutning emot den konstruktivistiska
10 synen på lärandet skett och Piaget tankar har istället starkt påverkat synen på undervisning.
Piaget framhöll att kunskap inte kan överföras passivt, utan aktivt byggs upp av den som lär.
Enligt detta synsätt utgör elevernas föreställningar om fenomen en viktig utgångspunkt för undervisningen.
Inom den växande naturvetenskapliga ämnesdidaktiska forskningen så var det inledningsvis framförallt Piagets synsätt som inspirerade och präglade forskningen och utvecklingen av den naturvetenskapliga undervisningen (Vetenskapsrådets rapportserie, 2005). Även om det konstruktivistiska perspektivet ligger till grund för mycket av den utveckling som skett inom området, så har det idag även influerats av en rad andra utgångspunkter. Vissa forskningsgrenar har fokuserat på de lärandes utgångspunkter och betonat kontextberoendet (Vetenskapsrådets rapportserie, 2005). Eleverna har vitt skilda vardagsföreställningar och de är till dessa nya vetenskapliga begrepp inkluderas (Andersson, 2001). Beroende på utgångsläge utvecklas så olika former av förståelse för begreppen.
Andersson (2001) diskuterar bland annat en undersökning om elevers tänkande kring evolutionen och hur de uppfattar ordet anpassning. Undersökningen belyser hur ordet anpassning kan ha flera betydelser. I det vardagliga språket används ordet ofta för att benämna individens medvetna eller omedvetna anpassning, till exempel som att anpassa sig till nya rutiner eller genom att utveckla solbränna vid stark sol. Och precis som Andersson (2001) påtalar har de flesta ingen ”konkret erfarenhet av evolutionär anpassning”. Herron &
Nurrenbern beskriver i sin reviewartikel Improving Chemistry learning (1999) en rad andra forskningsstudier som fokuserat på elevernas vardagsföreställningar. Här beskrivs även hur man sedan 1989 listat en stor samling missuppfattningar kring kemiska begrepp för att göra lärare medvetna om dessa så att missförstånd kan undvikas i undervisningen. Förutom fokuseringen på avvikande vardagsföreställningar och begreppsuppfattningar så har viss forskning kritiskt granskat ämnesinnehållet och språket i naturvetenskapliga läroböcker (Vetenskapsrådets rapportserie, 2005). Som tidigare nämnts visar just attitydundersökningar kring naturvetenskapen att ämnet kemi upplevs som svårt och bara en massa formler och kemiska tecken (Sjøberg, 2005, Skolverket, 2007). Divergensen mellan skolans lärobok och verklighetens nyhetsflöde diskuteras bland annat av Evans et al. (2006). De föreslår att man vänder på undervisningen och att istället för att utgå från läroboken så ska utgångspunkten vara medias och verklighetens nyhetsflöde. Vad är det eleverna behöver veta och kunna för att fungera och förstå samhället? Genom denna utgångspunkt kan en meningsfull koppling till den basala kemin i läroboken göras.
Andra grenar av den naturvetenskapliga didaktiska forskningen har istället fokuserat mer på det sociala samspelet och tagit intryck av Vygotskijs teorier kring lärande (Vetenskapsrådets rapportserie, 2005). Han menade att kunnandet har sitt ursprung och sin utveckling i ett socialt sammanhang där individens kunnande tillägnas genom en internaliseringsprocess (Dysthe, 1996). Ur ett socialkonstruktivistiskt perspektiv medieras kunnandet socialt och konstrueras individuellt. Naturvetenskapen och kemi utgörs till stor del av socialt konstruerade begrepp och teorier. För att eleverna ska kunna tillgodogöra sig dessa krävs att de är i ett socialt sammanhang där begreppen används (Andersson, 2001). I sin artikel summerar även Herron & Nurrenbern (1999) hur olika studier kring kooperativt lärande kommit framtill att elevernas lärande gått från mekaniskt memorerande till ett mer meningsfullt lärande. Det kooperativa lärandet leder till att eleverna får mer ansvar och måste samarbeta och förklara för varandra, vilket hjälper eleverna till metakognitiva strategier och ett högre resonemang.
11 Det finns även forskning som efterfrågar en breddning av undervisningen i naturvetenskap. I Andrew & Robottom´s artikel Science and ethics: Some issues for education (2001) diskuteras just hur undervisningen kan breddas genom att man tar upp olika perspektiv; dels det objektiva i form av faktakunskaper, och dels det subjektiva och det samhällsenliga perspektivet med etiska frågeställningar och samhällets värderingar. Genom att balansera dessa olika perspektiv på ett ämnesområde finns möjligheter att skapa en helhetsbild för eleverna och även ett införande av ett demokratiskt förhållningssätt. Något som framhålls inom den deliberativa didaktiken (Fritzén, 2003). Ett undervisningssätt som kan relateras till ämnesintegrering.
3.5 Ämnesintegrering – en helhetssyn
Vårt uppdrag som lärare i naturvetenskapliga ämnen är att undervisa i den rådande vetenskapliga uppfattningen (Lpf, 94), samtidigt som utbildningen ska ge eleverna en värdegrund. Om man som lärare utgår ifrån helheten, samhället, och tillåter eleverna diskutera och argumentera fakta ges eleverna förutsättningar att ta del av naturvetenskapens betydelse i samhället. Genom att integrera olika perspektiv kan en helhetsförståelse skapas och på köpet kan värdegrundsfrågor behandlas.
3.5.1 Hållbar utveckling – ett exempel på ämnesintegrering
Ett av värdegrundsmålen för gymnasieskolan är som ovan nämnt att eleverna ska respektera miljön i ett ”vidare perspektiv”(Lpf 94). Tidigare behandlades miljöundervisningen främst inom de naturvetenskapliga ämnena och då kanske främst inom biologi och kemi.
Undervisningen förmedlade ofta vetenskaplig fakta och modeller i syfte att informera eleverna om miljöproblematiken (Myndigheten för skolutveckling, 2004). I dag används allt oftare, såväl i Sverige som internationellt, begreppet hållbar utveckling när miljö diskuteras och enligt Brundtland-rapporten (Världskommissionen för miljö och utveckling, 1988) definieras begreppet som:
”en utveckling som tillfredställer dagens behov utan att äventyra kommande generationer möjligheter att tillfredställa sina behov.”
I samband med världsmötet om miljö i Rio 1992 utformades ett handlingsprogram för miljöutvecklingen och enligt detta ska utvecklingen samordnas inom områdena miljö, samhälle och ekonomi (Myndigheten för skolutveckling, 2004). För att få ett vidare perspektiv krävs således att hållbar utveckling inte enbart diskuteras inom de naturvetenskapliga ämnena, utan att det lyfts upp mer ämnesövergripande. I Hållbar utveckling i praktiken (Myndigheten för skolutveckling, 2004) belyses just vikten av att arbetet med hållbar utveckling sätts i sammanhang och att olika ämnesperspektiv kopplas samman för att ge en helhetsförståelse. Sjøberg (2005) ger också hållbar utveckling som ett exempel på ämnesintegration.
3.5.2 Definition av ämnesintegrering
Vad människor menar med ämnesintegrering varierar. Vi lägger olika betydelse vid begreppet. Ordet integrera betyder enligt svenska akademins ordlista förena eller sammanföra till en helhet. I boken Naturvetenskap som allmänbildning – en kritisk ämnesdidaktik (2006)
12 diskuterar Sjøberg bland annat organisationen av de naturvetenskapliga ämnena i skolan. Han menar att ämnesintegrering i skolan innebär att två eller flera tidigare isolerade ämnen presenteras och förenas i ett sammanhang. Enligt Sjøberg (2005) räcker det inte att lägga det ena ämnet till det andra, utan det måste finnas något som binder de olika ämnena samman.
Helheten av integreringen ska bli något mer och annorlunda än summan av de integrerade ämnena.
3.5.3 Argument kring ämnesintegrering
Sjøberg (2005) beskriver olika argument för eller emot en integrering av de naturvetenskapliga ämnena. Hans diskussion rör främst huruvida de naturveteskapliga ämnena kemi, fysik och biologi ska integreras med varandra till ämnen såsom naturorienterade ämnen eller naturkunskap. Argumenten kan dock appliceras på en vidare integrering mellan de naturvetenskapliga ämnena och andra discipliner såsom till exempel de samhällsvetenskapliga. Han delar upp argumenten i två huvudtyper, de kunskapsteoretiska och pedagogiska argumenten, mellan vilka det inte finns någon tydlig gräns.
De kunskapsteoretiska argumenten behandlar synen på människans kunskap och grunden för den. Argument för en integrering som hör hit är bland annat ”världen är en och odelbar”
(Sjøberg, 2005). Ämnesgränser kan hindra oss från att se världen som en helhet och gränserna leder till en fragmentisering och en splittring av kunskaperna. Skolan bör istället kunna förmedla sammanhangen och en helhetssyn. I Hållbar utveckling i praktiken (Myndigheten för skolutveckling, 2004) poängteras just det kunskapsteoretiska argumentet av en ämnesintegration. Att arbetet med t.ex. hållbar utveckling sätts i sammanhang och att olika ämnesperspektiv kopplas samman för att ge en helhetsförståelse.
De pedagogiska argumenten handlar mer om förutsättningarna för elevernas lärande, men även här handlar motiveringarna för en integrering bland annat om helheten. I skolan används ofta teman från verkligheten eller reella problem för att väcka intresse hos eleverna.
Verklighetens problem är sällan indelade i skolans ämnen. Baserar man då undervisningen på reella fenomen, så är det svårt att följa en strikt ämnesindelning. Ämnena går i varandra. Det pedagogiska argumentet används även kring arbetet med hållbar utveckling, där vikten av att jobba med verkliga problem som har relevans i elevernas vardag framhålls (Myndigheten för skolutveckling, 2004). Vidare beskriver Sjøberg (2005) att det ofta påstås att man ”lär sig bäst av att se helheter”. Ämnesintegrering hävdas således ha inlärningsfördelar.
Ofta förknippas dock ämnesintegrering med organisatoriska hinder. Argument emot ämnesintegrering är ofta av en rent praktisk karaktär (Sjøberg, 2005). I studien NOT i verkligheten (Johannesson & Stenberg, 2001) undersöktes lärares och elevers attityder gentemot de naturvetenskapliga ämnena och vidare vad som kan göras för att öka intresset för naturvetenskapen. Av de tillfrågade lärarna i studien framgår det att många uppfattar den ämnesövergripande undervisningen som mer tidskrävande och tid är en bristvara. Det är svårt att få ihop det schematekniskt. Sjøberg (2005) betonar också de undervisande lärarnas identitet och ämneslojalitet. Lärare har ofta en hög kompetens inom ett eller två ämnen och känner en tillhörighet med ämnet. På universitetet är kunskapen sällan integrerad utan här följer man ofta tydliga ämnesgränser. Många lärare känner sig därför främmande för integrering av ämnena och menar att skolämnena ”urvattnas” (Sjøberg, 2005).
13 I sin bok ”Från fakta till förmåga” beskriver Jan- Olof Norell (2008), som har en lång erfarenhet av tematiskt arbete på gymnasieskolan, hur ämnesintegrering kan utföras rent praktiskt. Han menar att vinsten, för både lärare och elever, är enorm efter det att de organisatoriska svårigheterna har överkommits. Med stöd i läroplaner, programtexterna och kursmålen framhåller Norell (2008) att gymnasieskolans främsta mål är att utveckla elevernas förmågor och inte att återge fakta. För att möta elevernas behov på 2000-talet behöver de ha en helhetssyn där deras förmågor är väl förankrade i autentiska situationer. Norell anser att ämnesintegrera i.e. tematisk utforma gymnasieutbildningarna är det bästa sättet att uppnå detta.
3.5.4 Motiv för integrering i Lpf 94
Enligt Lpf 94 ska skolans undervisning diskutera en rad olika perspektiv för att bidra till elevernas allsidiga utveckling. Undervisningen ska bland annat behandlas utifrån etiska, miljömässiga, historiska och internationella perspektiv. Detta för att eleverna ska få möjlighet att se samband, samt få överblick och sammanhang. Dessa formuleringar ger tydliga motiv för en ämnesintegrering.
För att skolan ska uppnå sina mål kring elevernas utveckling står det vidare i Lpf 94 att läraren skall:
”samverka med andra lärare på att uppnå utbildningsmålen”.
Dessutom är det rektors ansvar att:
”det kommer till stånd samverkan mellan lärare i olika kurser så att eleverna får ett sammanhang i sina studier.”
Således finns tydliga grunder för en integrering mellan olika ämnen i läroplanen.
3.6 Avsikten med kemi för gymnasiet enligt kursplanen
Syftet med ämnet Kemi är enligt kursplanen för den gymnasiala utbildningen följande:
”Utbildningen i ämnet kemi syftar till fördjupad förståelse av kemiska processer och kunskap om kemins skiftande tillämpningar och betydelse inom vardagsliv, industri, medicin och livsmiljö. Utbildningen syftar också till att öka intresset för studier i kemi och närbesläktade ämnen och till att ge en grund för fortsatta studier i naturvetenskap och teknik.
Utbildningen syftar dessutom till att ge sådana kemikunskaper som behövs för att individen från en naturvetenskaplig utgångspunkt skall kunna delta i samhällsdebatten, ta ställning i miljöfrågor och bidra till ett hållbart samhälle.”
14
4. Syfte
Naturvetenskapsprogrammet ämnar till en kunskap om livets villkor och om sammanhang i naturen (Skolverket, 2009). Vidare, avser utbildningen till att se sambanden mellan naturvetenskap och andra vetenskaper. Syftet med vårt examensarbete är att belysa hur man kan integrera Kemi A på gymnasiet med andra kurser på det naturvetenskapliga programmet.
Fokus ligger på följande frågor:
Hur kan man integrera Kemi A med andra ämnen på det naturvetenskapliga programmet utifrån kursplanerna? Tjänar kemiundervisningen på att integrera med andra kurser? Är det praktiskt möjligt att utföra i undervisningen?
I arbetet har vi således tänkt presentera olika ämnesintegrerade moment och problematisera kring möjligheter och hinder med att praktiskt genomföra dessa moment ur ett lärarperspektiv.
5. Metod
5.1 Analys av kursplaner
Inledningsvis har vi undersökt kursplanen för Kemi A för gymnasieskolan och jämfört den med kursplaner för de andra ämnena som eleverna läser på naturvetarprogrammet. Utifrån vår första frågeställning har vi därefter försöka hitta beröringspunkter för att utforma ämnesintegrerade moment. För att förenkla analysen har kursmålen i Kemi A delas upp i tre grupper; mål med koppling till teoretiska modeller, miljön och resursanvändning och praktisk tillämpning. Eftersom målen med praktisk tillämpning ingår naturligt i de övriga momenten har det inte skapats något specifika moment för dessa. Av de ingående kurserna i naturvetenskapsprogrammet har vi analyserat kärnämneskurserna och de gemensamma kurserna och uteslutit de valbara kurserna då de inte ingår i alla elevers utbildning (Tabell 1, s.15). De mål som har valts ut har mer eller mindre starka berörningspunkter med kursmålen i Kemi A (bilaga 1).
15 Tabell 1. Kurser på naturvetenskapsprogrammet som ingår i analysen
Kärnämneskurser Gemensamma kurser
Engelska A
Estetisk verksamhet Idrott och hälsa A Matematik A Naturkunskap A Religionskunskap A Samhällskunskap A Svenska A
Svenska B
Biologi A Engelska B Fysik A Historia A Kemi A Matematik B Matematik C Matematik D
5.2 Intervjuer
För att utvärdera våra undervisningsförslag och återkoppla till våra övriga frågeställningar har vi genomfört kvalitativa och enskilda intervjuer med fyra gymnasielärare. Utvärderingen har således utförts från ett lärarperspektiv. Vi har valt intervjuer för att det ger utrymme för förtydligande och följdfrågor under intervjuns gång. Utifrån samma huvudfrågor var tanken att intervjuerna skulle utvecklas till ett samtal kring möjligheter och hinder i de ämnesintegrerade förslagen. Till grund för intervjuerna användes därför en semi-strukturerad intervjuguide (Bryman, 2004; bilaga 2), som indelats i tre kategorier: frågor kring den intervjuade läraren, frågor kring de föreslagna momenten och generella frågor kring ämnesintegrering. Ordningen i vilken frågorna ställdes varierade och alla frågor ställdes inte i de fall svaret redan berörts. Undersökningsmetoden passade vår frågeställning då den ger en nyanserad och mångsidig bild av den intervjuades åsikter.
Samspelet med lärarna har skett utifrån individskyddskravet som presenteras i
”Forskningsetiska principer inom humanistisk-samhällsvetenskaplig forskning”
(Vetenskapsrådet, 2009). Lärarna gav sitt samtycke till att bli intervjuade och hade rätt att själva bestämma över sin medverkan. Innan samtalet blev lärarna informerade om syftet med undersökningen. Vidare har alla uppgifter om lärare och skola behandlas med största möjliga konfidentialitet och alla insamlade uppgifter nyttjas enbart i detta arbete.
I vårt urval hade vi med en lärare som undervisar i kemi, men även lärare från något av de föreslagna ämnen som kan integreras med kemi. Urvalet av de specifika lärarna grundades på personliga kontakter och utifrån de tillfrågade lärarnas vilja att bli intervjuade. De intervjuade lärarna jobbar på två olika skolor i Stockholmsområdet. En stor kommunal skola med ca 1200 elever och över 100 personal och en mindre friskola med ca 120 elever och 11 personal.
16 Lärarna, som representerade båda könen, hade olika långa erfarenheter av sitt yrke, två hade 10 års praktik och två hade ett respektive två års praktik.
Lärarna tillfrågades i förväg och innan samtalet gavs en kort presentation om syftet med undersökningen. Samtliga intervjuer ägde rum på respektive lärares skola i enskilda rum.
Efter den första intervjun gjordes en kort utvärdering av samtalet och för att effektivisera intervjuerna beslöt vi att lärarna skulle få ta del av de föreslagna momenten innan själva samtalet. Under två av samtalen närvarade båda författarna (intervju med Lärare 1 och 4), medan en författare var med vid övriga intervjuer (Lärare 2 och 3). Under samtalen antecknades svaren av författarna, och renskrevs vid ett senare tillfälle. I bilaga 3 återges sammanfattningar av dessa samtal, som de intervjuade lärarna dock inte fått möjlighet att kommentera.
Tanken med intervjuerna var inte att kunna dra några generella slutsatser, utan att skapa idéer och tankar kring de föreslagna ämnesintegrerade momenten ur ett lärarperspektiv. Metoden och antalet intervjuade är allt för lågt för att nå en hög reliabilitet. Samtalsformen och möjligheten till följdfrågor och förtydligande medförde däremot en hög validitet (Bryman, 2004). De intervjuade lärarnas agerande under samtalen bekräftade även informationens giltighet. Vi valde att dokumentera samtalen med anteckningar istället för att spela in samtalen, dels för att få en mer avslappnad atmosfär, dels för att efterarbetet med att renskriva de inspelade samtalen skulle bli alltför arbetsamt i proportion till vad det skulle ge.
6. Resultat
6.1 Sex möjliga ämnesintegrerade moment med Kemi A
I en jämförelse med kursmål på de kurser samtliga studenter läser på naturvetarprogrammet hittades ett flertal beröringspunkter med de olika kursmålen för Kemi A (bilaga 1). Med detta resultat som grund skapades sex olika moment med en bred ämnesintegrering, både till andra naturvetenskapliga ämnen men också till andra vetenskaper. Avsnitten som följer är målen uppdelade i två kategorier, integrering utifrån kursmål med en koppling till teoretiska modeller (6.1.1) samt till miljön och resursanvändning (6.1.2). Två av kursmålen från Kemi A har praktisk tillämpning;
”kunna tolka, skriva och använda sig av formler för kemiska föreningar och reaktioner och föra stökiometriska därvid resonemang samt utföra enkla beräkningar”
”kunna planera och genomföra experimentella undersökningar på ett ur säkerhetssynpunkt tillfredsställande sätt, kunna bearbeta, redovisa och tolka resultatet samt redogöra för arbetet muntligt och skriftligt”
Kring dessa har vi valt att inte göra några specifika moment. Vi ser istället att de naturligt kommer in i de övriga momenten.
17 Varje moment inleds med en avgränsande ruta där kursmålet från Kemi A, berörda kursmål från integrerande ämnen (bilaga 1) och titel på momentet presenteras. De föreslagna momenten kan användas i sin helhet eller om det är mer praktiskt kan bara vissa ämnen ingå.
Vidare, kan ämnesintegreringen bedrivas under temadagar eller under ordinarie lektionstid.
Dock är tanken att eleverna gör en typ av examination per moment som alla berörda lärare bedömer efter respektive ämnes kursmål och betygskriterier.
6.1.1 Integrering utifrån kursmålen med en koppling till teoretiska modeller
Kemi A mål: ”kunna beskriva hur modeller för olika typer av kemisk bindning bygger på atomernas elektronstruktur och kunna relatera ämnets egenskaper till bindningens typ och styrka samt till ämnets uppbyggnad”
Berörda kursmål: Biologi A (3), Fysik A (1, 2), Historia A (1), Naturkunskap A (1, 2) och Religion A (1)
Moment: Atommodellen
Inom naturvetenskapen skapas modeller och teorier för att kunna förklara och förutsäga händelser i naturen. Efterhand modifieras eller förkastas dessa modeller och teorier beroende på nya experiment och observationer. Denna utveckling i kunskap har genom historien påverkats av den rådande kulturen och makthavare i samhället. Landvinningar inom naturvetenskap har alltid ifrågasatts av sin samtid vilket har krävt fler bevis som gjort resultaten starkare men samtidigt förhindrat en snabb progression inom området.
Genom att integrera de naturvetenskapliga kurserna; Kemi A, Fysik A, Biologi A, Naturkunskap A kring temat atommodellen skulle eleverna få en djupare förståelse om vad naturvetenskapen innebär, ”vad är fakta?”, ”vad är hypoteser?” och ”när blir en hypotes fakta?”. Vidare kan integreringen resultera i arbeten kring naturvetenskapens förklaringar till hur atomer genom kemisk bindning och fundamentala krafter bygger upp all materia, liv och hela universum. I kurserna ingår även att titta på hur utvecklingen från atom till liv gått till och hur atomerna har bildats.
I alla tider har naturvetenskap och religion genomgått konflikter. Genom att integrera med kursen i Religion A kan den naturvetenskapliga bilden jämföras med olika livsåskådningar.
I ett samarbete med kursen i Historia A kan uppkomsten av dagens atommodell analyseras ur ett historiskt perspektiv. Vad har varit avgörande moment som gjort att forskning kring materiens uppbyggnad har tagit fart eller avstannat. Efter det att Demokritos (480-370 f. Kr.) införde atombegreppet återupptogs forskningen först vid slutet av 1500-talet och först efter upptäckter under slutet av 1880-talet samt första hälften av 1900-talet grundlades vår tids atommodell.
18 Kemi A mål: ”ha kännedom om och kunna diskutera hur elektromagnetisk strålning
växelverkar med materia”
Berörda kursmål: Biologi A (1, 4, 5), Fysik A (3), Historia A (1, 2), Naturkunskap A (2) och Svenska A (1, 2)
Moment: Strålningsmiljö och Hälsa
Vi utsätts för många typer av strålning i vardagen, både bakgrundstrålning och utökad strålning. Vår strålningsmiljö och hur den påverkar vår hälsa är idag aktuella diskussionsämnen och forskningsområden t.ex. huruvida mobiltelefoni påverkar vår hjärna, hur stor påverkan har radon i berggrunden, är ultraljud skadligt för fostret eller vilka effekter får en härdsmälta i ett kärnkraftverk.
I detta ämnesövergripande moment kan fokus ligga på joniserad strålning, vad det är, hur den uppkommer, hur den skadar människan men också hur den används som behandlingsform. Ämnena kemi och fysik kan arbeta med beskrivningen av joniserad strålning på atomnivå, våglängder och energiinnehåll. I samarbete med kemin kan biologin koppla ihop joniseringsstrålningens verkan på DNA och dess konsekvenser för organismen.
På cellulär nivå kan DNA-replikation, reparation, mutation, kontroll av celldelning behandlas samt användandet av strålning för behandling av cancersjukdomar. På detta sätt kopplas teorin på atomnivå ihop med ett sjukdomstillstånd som berör många i samhället, och då även eleverna idag, vilket skapar ett intresse, ökad förståelse och en helhet.
Då alla faktorer inte är helt klarlagda när det gäller strålningsmiljön och vår hälsa behöver riskbedömningar göras. I ett av målen för Naturkunskap A ingår att erhålla en förståelse om skillnaden mellan påståenden och fakta vilket kan behandlas under detta tema.
Integreringen med ämnena Svenska A och Historia A kan ta avstamp i Per Olof Enquist roman ”Boken om Blanche och Marie” antingen som text och/eller som talbok.
Boken skildrar kärlek i en tid runt förra sekelskiftet där Blanche, som efter har varit mentalpatient blir assistent till nobelpristagaren Marie Curie. Båda två utsattes för joniserad strålning i Maries laboratorium, vilket förkortade deras liv. Här kan radioaktivitetens upptäckt studeras och vidare historiska konsekvenser följas till både atombomb och kärnkraftverk.
Kemi A mål: ”kunna uppskatta entalpiförändring vid kemiska reaktioner samt använda sig av begreppen entropi och entalpi för att diskutera drivkraften för en reaktion”
Berörda kursmål: Biologi A (1), Fysik A (4), Idrott och hälsa A (1), Naturkunskap A (3, 4) och Samhällskunskap A (1, 2, 5)
Moment: Bränslen
19 Begreppet energi använder vi oss av i olika sammanhang; ”jag har ingen energi till att springa”, ”energiskatten på bensin ökar efter nyår” etc. Trots att det berör människan i sitt vardagliga liv så är begreppet energi både svårt och abstrakt. För att hjälpa eleverna att få grepp om detta kan ämnesintegrering vara ett alternativ. I temat bränslen kan intag av mat och att tanka en bil relateras till kroppen och bilens rörelse samt deras gemensamma ursprung i solen. I kurserna Kemi A, Fysik A och Naturkunskap A ingår energiomvandling och energikvalité och genom att både koppla till mat och bensin kan en helhet av fotosyntes, cellandning, förbränning samt dess påverkan på miljö och ekosystem fås. Vidare, kan förståelsen öka om vad det är som driver en reaktion och att olika mat och bränslen innehåller olika mycket energi. I ämnena Biologi A och Idrott och Hälsa A kan behovet av energiintag kopplas till fysisk aktivitet, att varje individ behöver hitta sin balans för att kroppen ska fungera och att hälsa ska infinna sig. Inom ramarna för Samhällskunskap A kan konsekvenser av fördelning av både mat och bensin i världen diskuteras, övervikt kontra svält, samt industri- kontra utvecklingsländernas bidrag av koldioxidutsläpp.
I ett tema som tar upp problem är det viktigt att avsluta med framtida lösningar.
Eleverna kan arbeta med att hitta hållbara alternativ till dagens bränslen, både när det gäller mat och bensin. Detta kan ge insikt av betydelsen av ett globalt samarbete både politiskt och naturvetenskapligt och ge eleven redskap att själv kunna delta i samhällsdebatten, ta ställning i miljöfrågor och bidra till ett hållbart samhälle.
6.1.2 Integrering utifrån kursmålen med en koppling till miljön och resursanvändning
Kemi A mål: ”ha kännedom om några grundämnen, kemiska föreningar och moderna material, deras egenskaper, förekomst och kretslopp samt deras betydelse t.ex. i jordskorpan eller inom olika verksamhetsområden i samhället”
Berörda kursmål: Historia A (1), Naturkunskap A (4) och Samhällskunskap A (2, 4) Moment: Råvaror och Konflikter
Under 1400-talet förändrades européernas världsbild och de började upptäcka omvärlden och dess tillgång på olika råvaror. Spanjorer och portugiser erövrade Amerika och plundrade och förstörde kulturerna i området i sin jakt på bland annat guld och silver. Än idag har många konflikter i världen sin grund i åtrådda råvaror. Genom att koppla samman det historiska perspektivet med naturvetenskaplig fakta kan elevernas helhetsbild kring såväl grundämnen och samhällsfrågor förstärkas. Momentet kan skapa kännedom och förståelse för olika ämnens betydelse och flöde i enlighet med kursmålen för kemi A och naturkunskap A.
Dessutom kan orsakssammanhang i historien som gett tydliga avtryck i dagens samhälle belysas inom ramen för såväl historia A och samhällskunskap A.
20 Ett moment kan vara européernas kolonialiseringen av Afrika under 1800-talet andra hälft och den radikala förändringen av Afrikas kartbild. Européerna förändrade även uppbyggnaden av de afrikanska samhällena i sin strävan att hämta hem råvaror från bland annat gruvdrift. Även om alla tidigare kolonier idag åter är fria stater, så har kolonisationen fått dramatiska följder i många av Afrikas stater. För att förstå dagens inbördeskrig i Afrika måste man reflektera över den historiska bakgrund och de onaturliga gränser som européerna drog upp. De råvaror européerna ville åt var bland annat diamanter, guld och koppar, dvs en rad olika grundämnen med åtråvärda egenskaper. En intresseväckare kan vara att se filmen
”Blood diamonds”, som utspelar sig i västafrikanska Sierra Leone under 1990-talets blodiga inbördeskrig. Filmen skildrar diamanthandels inblandning i det grymma kriget och med utgångspunkt från filmen kan såväl historiska, som etiska och miljömässiga perspektiv på diamantbrytningen analyseras.
Ett annat tema kan ta sin utgångspunkt i andra världskriget och konsekvenserna av upptäckten och användandet av atombomben. Inom ramen för de naturvetenskapliga ämnena kan en rad frågor behandlas. Vad består kärnvapen av? Vilka kemiska föreningar bildas? Var i jordskorpan finns de? Utifrån kursmål i samhällskunskap A och historia A kan eleverna även reflektera över konsekvenser och följder av atombomben.
Kemi A mål: ”kunna använda begreppen oxidation och reduktion och beskriva tillämpningar i industriella och vardagliga sammanhang”
Berörda kursmål: Historia A (1), Naturkunskap A (4) och Samhällskunskap A (2, 4) Moment: Malmbrytning och Metaller
För ca. 7000 år sedan lärde sig våra förfäder att framställa koppar ut kopparmalm. Sedan den tiden har vi lärt oss framställa en rad metaller ur olika mineral och metaller har blivit ett oumbärligt konstruktionsmaterial i vårt samhälle. I detta moment kan eleverna få kunskap kring begrepp som oxidation och reduktion genom att lära sig hur olika metaller framställs.
För att ge dem helhetsperspektivet kan man även koppla samman utvinningen med metallernas betydelse för politiska, ekonomiska och geografiska förhållanden. Inom ramarna för Historia A och Samhällskunskap A kan betydelsen av järn- och ståltillverkningen för de nya industriländerna under den industriella revolutionen behandlas? Vilken betydelse har malmbrytningen haft för det svenska samhällets utveckling?
Genom att diskutera resursanvändning och återvinning, så kan även miljöperspektivet och kursmål från Naturkunskap A inkluderas. Vad händer med metaller som vi använt? Hur sker återvinningen och vem bär ansvaret?
21 Kemi A mål: ”ha kunskap om pH-begreppet, neutralisation, starka och svaga syror
och baser samt kunna diskutera jämvikter i samband med t.ex.
buffertverkan och kunna relatera dessa kunskaper till bland annat miljöfrågor”
Berörda kursmål: Biologi A (1, 2), Matematik A (1), Naturkunskap A (5, 6) och Samhällskunskap A (2, 4)
Moment: Försurningen
Försurningen utgör idag ett samhällsproblem i flera områden av världen. Ett av 16 miljömål som Sveriges riksdag beslutat om lyder ”Bara naturlig försurning”. I momentet Försurningen kan helhetsbilden förstärkas för eleverna om de får sätta in begrepp som pH, syror och baser i en verklighet. I båda kurserna Naturkunskap A och Biologi A ingår en hel del ekologi. Genom att låta eleverna göra exkursioner och undersöker en sjö eller Östersjöns vatten, så kan såväl kemiska som biologiska begrepp inkluderas i momentet. Eleverna kan undersöka pH och vilka arter som finns i ekosystemet och försöka se samband med kringliggande natur. Vad finns för naturliga buffert system i naturen och hur påverkar vi människor dem?
Även samarbete med ämnen som Matematik A och Samhällskunskap A skulle kunna ge en vidare förståelse av försurningen. Genom att räkna på vätejonskoncentrationen belyses användningen av enkla exponentialfunktioner som modeller i Matematiken. De samhällsvetenskapliga utgångspunkterna kan vara det etiska. Vad har vi rätt att göra och vem bär ansvaret? Ett av syftena med ämnet samhällskunskap är just att utveckla elevernas kunskaper så att de kan ta ställning och agera i frågor som är av betydelse för ett ekologiskt hållbart samhälle (Skolverket, 2009).
6.2 Redogörelse av intervjuer med verksamma lärare
Vi har valt att sammanfatta intervjuerna under specifika rubriker. Detta för att resultatet ska bli lättöverskådligt. Först ger vi en kort presentation av de intervjuade lärarna och därefter deras generella syn på ämnesintegrering. Vidare presenteras synpunkter på respektive ämnesintegrerat moment. Avslutningsvis redovisas lärarnas förslag på hur skolan kan öka intresset för kemiundervisningen.
6.2.1 Presentation av lärarna
Fyra lärare (lärare 1- 4) intervjuades på två olika skolor. Alla är behöriga gymnasielärare och har jobbat mellan 1 och 10 år på gymnasiet. Samtliga har kortare erfarenheter av andra arbeten, men har inte jobbat någon längre period inom något annat yrke. Skola 1 är en större kommunala skola medan skola 2 är en mindre fristående skola.
22 Tabell 2. Beskrivning av intervjuade lärare
Lärare Skola Antal år som lärare Ämnesbehörighet Undervisar i
Lärare 1 1 10 Kemi,
Biologi
Kemi, Biologi, Naturkunskap
Lärare 2 2 1 Historia,
Samhällsvetenskap
Historia,
Samhällsvetenskap, Idrott och hälsa
Lärare 3 2 2 Svenska,
Religion
Svenska, Religion,
Samhällsvetenskap, Idrott och hälsa
Lärare 4 1 10 Matematik,
Fysik
Matematik, Fysik
6.2.2 Lärarperspektiv på ämnesintegrering
Överlag är de fyra lärare positiva till ämnesintegrering. Två av lärarna (lärare 3 och 4) betonar dock direkt att man inte ska integrera bara för att integrera, utan ämnesintegreringarna måste vara väl genomtänkta och leda till något mer än vad de enskilda ämnena ger. Vidare, lyfter lärare 4 upp vikten av ha tydliga målbeskrivningar. Lärare 3 menar att för att lyckas måste man planera och ge planeringen tid. Planering är även något som lärare 1 tar upp och framhåller att det skulle bli för jobbigt att ämnesintegrera mycket, eftersom man då måste planera långt i förväg. Samtliga intervjuade lärare tror att planeringen till en början tar längre tid, men att det sedan inte är någon tidsförlust. Däremot anser lärare 3 att det är en konst att konstruera bra uppgifter. Lärare 4 menar att det kan vara svårt att hitta beröringspunkterna, eftersom man som lärare inte riktigt vet vad de andra ämnena innehåller. Som relativt ny lärare menar lärare 2 att det varit viktigare att hitta sin roll som lärare och känna sig trygg med de egna ämnena än att fokusera på samarbete med andra ämnen.
Erfarenheterna från ämnesintegreringar är blandade, men ingen har någon större rutin av arbetssättet. Lärare 3 har positiva erfarenheter av enklare former av integrering, medan genomförda temaveckor har varit mindre lyckade där det integrerades för att integrera. Lärare 4 har också positiva erfarenheter från mindre ämnesintegrerade projekt mellan de naturvetenskapliga ämnena. I ett mindre projekt med gemensam examination upplevde lärare 2 att det ena ämnet inte fick tillräckligt med utrymme.
6.2.3 Lärarsynpunkter kring föreslagna moment
För att problematisera kring möjligheter och hinder med att praktisk genomföra de föreslagna momenten fick de olika lärarna ge synpunkter på de moment som var kopplat till deras behörighet. Detta innebär att inte alla lärare har tagit del av samtliga moment. Nedan följer lärarnas specifika synpunkter till varje moment. Avsnittet avslutas sedan med en sammanställning av generella synpunkter kring de föreslagna momenten.
23 Moment Atommodellen (Lärare 1, 2, 3 och 4)
Lärare 1, som är kemilärare, är direkt positiv till ett samarbete med religion. Lärarens erfarenhet är att ”religiösa” elever ibland har svårt att tro på naturvetenskapen. Även lärare 3, som är religionslärare, tycker att det kan vara spännande att koppla samman livsåskådning och vetenskap. Läraren betonar dock att detta bara är en liten del av religion A-kursen. En svårighet med momentet kan vara att det måste komma i början av religionskursen, eftersom det då är mest naturligt att ta upp livsåskådning. Lärare 4, som undervisar i fysik och matematik, tror att en integrering med Fysik A kan bli svår. Atomer och universums uppbyggnad är något som mer behandlas i Fysik B. Eventuellt skulle en integrering med ellära kunna fungera. Kring detta moment gav samhällskunskapsläraren inga specifika kommentarer.
Moment Strålningsmiljö och Hälsa (Lärare 1, 2, 3 och 4)
Till detta moment är de båda icke-naturvetenskapliga lärarna mest positiva.
Samhällskunskaps- och historieläraren (lärare 2) ser en tydlig koppling mellan historien och naturvetenskapen och tror att momentet kan levandegöra historiska händelser. Lärare 2, som här främst agerar som svensklärare, ser också bra beröringspunkter. Läraren tror att genom att använda berättelseformen kan man skapa förståelse för svåra ämnen. Dock betonar läraren att textvalet är väldigt viktigt och anser att just boken Boken om Blanche och Marie kan vara för svår och föreslår bl.a. att utdrag ur boken kan användas. Textanalysen på A-kursen i Svenska berör mest miljöskildringar och eventuellt egna tankar. Enligt läraren kan en möjlighet vara att istället integrera med Svenska B där analys av texter som format tider och kulturer ingår.
Svensklärarens positiva attityd är värd att notera då kemilärarens (lärare 1) kommentar till momentet just är att denne upplevt att ”svensklärare är rädda för ett samarbete”.
Kemiläraren spekulerar att orsak till detta kan vara att de är rädda för att inte förstå naturvetenskap. Även på detta moment tror lärare 4, som undervisar i fysik och matematik, att en integrering med Fysik A kan bli svår. En integrering skulle passa bättre Fysik B där man tar upp radioaktivstrålning och pratar om sönderfall.
Moment Bränslen (Lärare 1, 2, och 4)
Kring detta moment är däremot fysikläraren (lärare 4) klart mer positiv. Stora delar av Fysik A innehåller energi och läraren tror att det kan intressera eleverna om man gör kopplingar till människokroppen. Läraren säger ” Fysiken blir ofta lite torr” och det kan säkert bli roligt om man gör något med Idrott och hälsa. Läraren ger exempel på hur man kan låta eleverna jobba kring en chokladkaka, Snickers, och koppla till ämnena fysik, kemi, biologi och idrott och hälsa. Läraren menar även att det vore bättre om man t ex behandlade den Galvanisk cell samtidigt i fysiken och kemin. Även kemi- och biologiläraren (lärare 1) tycker att det verkar vettigt att integrera de naturvetenskapliga ämnena kring bränsle. Läraren upplever dock att det kan bli svårigheter eftersom eleverna sällan läser dessa ämnen samtidigt. Även lärare 2 ser tydliga kopplingar mellan kursmålen i detta moment, men nämner inget specifik kring momentet.
Momenten Råvaror och Konflikter samt Malmbrytning och Metaller (Lärare 1 och 2)
På dessa moment tittade bara två av lärarna, kemi-, biologi- och naturkunskapsläraren (lärare 1), och historie- och samhällskunskapsläraren (lärare 2), eftersom integrering här rörde deras ämnen. Deras respons skilde sig avsevärt. Lärare 1 tyckte att integreringarna kändes främmande, även om de nog kunde bli intressanta. Läraren tog även upp att det kunde vara
24 svårt att få ihop det då kurserna sällan går samtidigt. Momentet Råvaror och konflikter tyckte däremot lärare 2 visade tydliga kopplingar mellan de olika ämnesdisciplinerna och att även detta moment kunde levandegöra historiska händelser.
Moment Försurningen (Lärare 1, 2, och 4)
Kring momentet försurningen hade lärare 1 redan sett kopplingarna mellan naturkunskap A och biologi A och tyckte också att en integrering var helt naturlig. Läraren betonade dock att det allra viktigaste var att integrera med matematiken, då eleverna ofta har väldigt svårt med logaritmer. Matematikläraren (lärare 4) såg dock vissa svårigheter eftersom logaritmer är något som man först behandlar i matematik C. Läraren såg dock vikten av att samköra om nu eleverna behöver dessa kunskaper för Kemi A. Kring detta moment gav samhällskunskapsläraren inga specifika kommentarer.
Generella synpunkter kring de föreslagna momenten
I de allra flesta fall såg lärarna en vinst för det egna ämnet. Lärare 1 trodde till exempel att intresset för ämnet kemi kan väckas genom att verkligheten kopplas till kemiburken i en ämnesintegrering. Även lärare 2 och 4 såg en vinst för ämnena. Lärare 2 uttryckte att en koppling kunde vara matnyttig exempelvis vid genomgången av kalla kriget och kärnvapen, eftersom alla elever kanske inte vet vad kärnvapen egentligen är. Lärare 3 var däremot inte säker på att dennes ämnen skulle tjäna på en ämnesintegrering. För ämnet religion som integreras i momentet Atommodellen trodde läraren att integreringen tjänar på att ämnet religion är med, men var dock tveksam om religionen tjänar på det. För att ämnet Svenska ska tjäna på en ämnesintegrering i momentet Strålningsmiljö och Hälsa betonade läraren att texturvalet är avgörande och uttryckte igen att kanske framförallt svenska B skulle passa bättre för en integrering.
På frågan huruvida eleverna tjänar på de föreslagna ämnesintegreringarna skilde sig åsikterna något. Lärare 1 och 4 var inte säker på att integreringar uppskattas av samtliga elever. Lärare 4 påpekade bland annat att de elever som eventuellt är sämre i något av de ingående ämnena kan vara rädda för att det ska gå dåligt i flera ämnen vid en integrering.
Lärare 1 trodde inte heller att elever vill ämnesintegrera hela tiden, utan att de vill ha de vanliga ämnena. Läraren såg också att det kan vara svårt för de svagare eleverna att se från flera perspektiv, även om en integrering kan vara bra för att väcka intresse. För de elever som vill nå de högre betygen trodde dock lärare 1 att en ämnesintegrering kunde underlätta. Även lärare 3 var inne på att en ämnesintegrering ger möjligheter för de högpresterande eleverna att fördjupa sig, även om det är krävande. Läraren uttryckte också att en integrering ger eleverna möjligheter till gemensamt lustfyllt lärande. En möjlighet till de högre betygen var även lärare 2 inne på. Lärare menade att syftet med integreringen måste vara att underlätta för eleverna och att den kan hjälpa eleverna att se med vidare perspektiv och därmed få möjligheten att nå ett högre betyg.
Ingen av de intervjuade lärarna trodde att de föreslagna ämnesintegreringarna skulle påverka betygsättningen nämnvärt. Precis som det nämnts ovan, skulle det kunna öka möjligheten för eleverna att nå ett högre betyg, men för lärarens betygsättning skulle det inte vara någon skillnad.
Det största hindret lärarna kunde se med att genomföra dessa moment var brist på tid till att planera momenten med andra lärare. För att möjligöra spontana integreringar med andra lärare, såg lärare 1 och 4 som är verksamma på en relativt stor skola, ett behov att hitta avslappnade former för att ha en tätare kontakt. Lärare 2 och 3 efterfrågade ett flexibelt
25 schema respektive didaktiska samtal som svarar på frågorna Hur? och Varför? för att kunna genomföra momenten. Flera gånger nämndes också svårigheterna med att kurserna inte alltid går samtidigt.
6.2.4 Lärarförslag på en intresseväckande undervisning i kemi
I våra intervjuer hade vi en avslutande fråga kring hur skolan generellt och gymnasieskolan specifikt skulle kunna bidra för att öka intresset för naturvetenskapen. Tre av lärarna (lärare 2, 3 och 4) tog upp vikten av att koppla till verkligheten och levandegöra undervisningen. Lärare 3 menade att ämnesintegrering kan vara ett av de bättre sätten att åskådliggöra kopplingen.
Den verklighet man kopplar till måste också vara något som intresserar eleverna menade lärare 4. Att ”sitta med näsan i ett dragskåp”, som lärare 2 uttryckte det, är inte elevernas verklighet, utan det måste vara mer konkret. Även lärare 1 berörde betydelsen av att koppla undervisningen till verkligheten, men nämnde främst vikten av att utveckla verklighetsknutna laborationer. Lärare 1 betonade också betydelsen av kompetensutveckling för lärarna, så att eleverna får möta kunniga och ”up to date” lärare.
7. Diskussion
7.1 Att ämnesintegrera med kemi utifrån kursmålen
Vår inledande analys av kursplanerna visar tydligt att det finns en rad beröringspunkter mellan Kemi A och övriga gemensamma kurser på det naturvetenskapliga programmet. De moment vi presenterar är förslag på hur en integration skulle kunna gå till mer konkret. Vi vill påpeka att momenten inte behöver användas i sin helhet utan kan anpassas efter behov och innefatta bara vissa utvalda delar.
Vi begränsade vårt urval till de obligatoriska kurserna på naturvetenskapliga programmet. I sökande efter beröringspunkter upptäckte vi att vissa av kursmålen i Kemi A överstämde bättre med mål från valbara kurser. När det gällde t.ex. målen i Kemi A rörande atomerna elektronstruktur (se s. 14) och elektromagnetisk strålning växelverkar med materia (se s. 14) finns det tydliga likheter med följande respektive mål i Fysik B:
”ha kunskap om atomers struktur, samband mellan energinivåer och atomspektra samt ha kännedom om fotonbegreppet”
”ha kunskap om joniserande strålning, radioaktivt sönderfall, fission och fusion samt kunna använda massa – energiekvivalensen för att göra beräkningar inom kärnfysiken”
Dessa likheter bekräftades även under samtal med lärarna. Då inte alla elever väljer att läsa t.ex. Fysik B blir ämnesintegreringen svårare och inte lika tydlig. Dessutom, oavsett om ämnesintegrering anammas eller inte, tycker vi det är olyckligt att inte alla elever får stöd i sina kemistudier av de närliggande disciplinerna fysik och biologi. Ett annat exempel är att eleverna i Kemi A-kursen behöver använda logaritmer i samband med pH-begreppet innan det har behandlas i kursen Matematik C. Detta gör att vi ifrågasätter nuvarande innehåll i
