PBL-inspirerad uppgift om människan och miljön i årskurs 6,7 och 9

LÄRARPROGRAMMET

PBL-inspirerad uppgift om

människan och miljön i årskurs 6,7 och 9

Christina Hansson

Examensarbete 15 hp Grundnivå

Vårterminen 2015

Handledare: Inger Edfors Examinator: Mats Lindahl

Institutionen för utbildningsvetenskap

Linnéuniversitetet

Institutionen för utbildningsvetenskap

Arbetets art: Examensarbete, 15 hp Lärarprogrammet

Titel: PBL-inspirerad uppgift om människan och miljön för grupper i årskurs 6,7 och 9

Författare: Christina Hansson Handledare: Inger Edfors

SAMMANFATTNING

I denna uppsats presenteras utfallet av en undersökning av elevers genomförande, tolkning, kunskaper och förmåga till helhetsperspektiv i samband med och efter en undervisningsperiod som genomförts på ett sätt som inspirerats av PBL (problembaserat lärande). De 110 eleverna gick på samma skola, i årskurserna 6, 7 och 9. De hade delats in i grupper om 6-8 elever för att genomföra en lärarhandledd gruppbaserad uppgift vars mål var att besvara en övergripande fråga om hur människan medverkar i det globala kretsloppet och hur vår miljöpåverkan ser ut.

Elever i årskurs 6 uppvisade en lika stor förmåga som de övriga i att hitta många begrepp att redovisa i grupparbetet; däremot uppvisades inte lika långa orsaks-verkan- resonemang i flera led eller kopplingar mellan olika begrepp. Dessa elever hade också en tendens att ta med mer vardagsnära/personliga begrepp än de övriga. Elever i årskurserna 7 och 9 uppvisade längre orsaks-verkan-resonemang och fler kopplingar mellan begrepp. Dessa elever hade också en tendens att ta upp mer globala begrepp än elever i årskurs 6. De begrepp som eleverna funnit täckte till omkring 67% av begreppen i kursplanen. Resultaten av kunskapskontrollen skiljde sig inte markant åt mellan årskurserna – frågorna var allmänna och de äldre eleverna hade bättre bakgrundskunskaper och kunde skriva längre resonemang, men betygsfördelningarna var ganska likartade. Det var nära 50% överensstämmelse mellan elevernas betyg för redovisningen och för kunskapskontrollen och i nära 97% av fallen var betygen antingen samma eller skiljde sig ett steg. Det gick däremot ej att utläsa något samband mellan hur många begrepp som redovisats och vilket medelbetyg gruppen skulle få för kunskapskontrollen.

Nyckelord: Problembaserat lärande, grupparbete, kollektivt lärande, grundskolan, människan, kretslopp, miljöpåverkan.

INNEHÅLL

1 FÖRORD ... 3

2 INTRODUKTION ... 4

3 BAKGRUND ... 5

3.1 PBL och andra liknande undervisningsformer ... 5

3.2 Inhämtande av begrepp inom PBL ... 6

3.3 Att genomföra PBL på grundskolan – anpassning av innehållet och formen ... 7

3.4 Kunskapsbedömning av elever som följer PBL-undervisning ... 9

3.5 Kunskapskrav, förståelse och uttryckssätt i skilda årskurser ... 10

4 SYFTE ... 11

5 METOD ... 12

5.1 Etiska överväganden ... 12

5.2 Konstruktion av uppgift och genomförande av grupparbete ... 12

5.3 Kunskapskontroll ... 14

5.4 Utvärdering av redovisningarnas relativa bredd, djup, helhetsperspektiv årskurser emellan ... 14

5.5 Utvärdering av överensstämmelse mellan kursplanens begrepp och elevernas begrepp ... 15

5.6 Samband mellan betyg för redovisningen och kunskapskontrollen ... 15

5.7 Samband mellan antal begrepp i redovisningen och medelbetyg vid kunskapskontrollen ... 15

5.8 Validitet, reliabilitet, intersubjektivitet, replikerbarhet, generaliserbarhet, relevans ... 15

6 RESULTAT ... 17

6.1 Genomförande av uppgiften ... 17

6.2 Redovisningarnas innehåll ... 17

6.3 Begrepp hos elever jämfört med kursmål ... 18

6.4 Resultat för kunskapskontrollen ... 19

6.5 Samband mellan betyg för redovisningen och betyg för kunskapskontrollen.... 20

6.6 Samband mellan antal begrepp i redovisningen och medelbetyg för kunskapskontrollen ... 20

7 DISKUSSION ... 22

7.1 Innehåll ... 22

7.2 Kunskapskontrollen ... 23

8 SLUTSATSER ... 25

9 REFERENSLISTA ... 26 BILAGA 1: BEGREPP

BILAGA 2: UPPGIFT SAMT UPPGIFTSMÅL

BILAGA 3 : ELEVERNAS BEGREPP JÄMFÖRT MED KURSMÅLENS BILAGA 4: DIAGNOSTISK FRÅGA

BILAGA 5: BREV TILL MÅLSMÄN

1 FÖRORD

Under min egen grundskoletid användes så kallade grupparbeten som

inlärningsmetod för geografi, att lära sig mer om nya länder, där innehållet var tämligen givet och inga mer exakta frågeställningar ingick. Det stod klart för eleverna att man skulle ”hitta läge, flagga, storlek, folkmängd, religioner, orter, språk, handelsvaror etc.” Genom att ha givna ”överskrifter” eller ”begrepp”, kunde varje grupp fylla på med respektive lands fakta och det gick att bilda sig en

uppfattning om dem och jämföra dem. Det kändes som ett ibland tjafsigt men också fritt och intressant arbetssätt; alla uppgifter eller läxor som gav möjlighet till en

”personlig touch” blev uppskattade.

Under tiden som adjunkt vid olika högskolor hade jag någon gång börjat en kurs med det djärvare greppet att låta studenterna gruppvis ta hand om varje kapitel och göra en kort översikt som sedan redovisades inför hela klassen. Som förhållandena var, en koncentrerad dag utan särskilda störningar, fungerade deras arbete väldigt bra och vi fick alla en bra genomgång av det som senare skulle fördjupas. Detta gav mersmak.

Jag hade vid det laget inte läst artiklar om det som kallas problembaserad inlärning, men det verkade vara klart att studenter eller elever med självvalda ämnen många gånger kunde göra mycket bra framställningar både muntligt och skriftligt. Det kändes som om möjligheten att ställa breda frågor eller ge mer omfattande

problemställningar borde utnyttjas mer, eftersom det finns mycket kapacitet hos barn och ungdomar att ta sig an och lösa uppgifter och skriva om viktiga ämnen så att slutresultatet blir bra!

För grundskolan kan det finnas flera tänkbara uppslag för att ge problem- eller frågebaserade uppgifter i kemi. Miljöfrågor är ett ämnesområde som skulle kunna väljas. Eftersom kursplanerna i kemi tydligt visar att eleverna skall uppnå en förmåga att diskutera och resonera kring miljöfrågor som ”hållbar utveckling”, är det motiverat att då och då sätta sig ner och fundera brett över detta. Även många uppgifter i de nationella proven visar konkret att det inte bara handlar om att kunna begrepp i detalj utan också att kunna se sammanhangen i de stora frågorna som påverkar oss och världen runtomkring och kunna diskutera dem. I kursböckerna presenteras detaljer kring kretslopp och olika beståndsdelar i luft, mark och vatten men också den problematik som finns kring människans påverkan på dem.

Det känns som en viktig uppgift i undervisningen att försöka förmedla ett sammanhang, att människan som organism har en plats i ekosystemet och i sig skapar något som andra organismer använder. Man riskerar annars att alltid komma in i ett dilemma, att i kurserna se människan som helt isolerad som art, mycket på grund av just den mängd av barriärer som skapats mellan oss och naturen, helt enkelt på grund av allt det vi konstruerat för att göra livet lättare. Det konstruerade är tyvärr också det som kommer att bidra till det icke hållbara samhället.

Vi har här två delar: Dels det fråge- eller problembaserade arbetssättet och dels uppgiften att illustrera människans samverkan med omgivningen. Kombinationen är inte ny, men delvis outforskad i grundskolan. Jag riktar ett stort tack till alla involverade på skolan, särskilt de elever som kämpat på så bra med uppgifterna!!

2 INTRODUKTION

Det riktas ibland kritik mot att undervisning i skolan är i för hög grad en förmedlande pedagogik, alltså ”delgiven av lärare till en mer eller mindre passiv elevskara” och ej ett för varje elev självständigt inhämtande av kunskap (Kindenberg 2011, Skolpedagogen 2012). Från omvärlden sett tycks den självständiga, gruppbaserade, undersökande typen av undervisning inte ha gjort ett riktigt handfast intåg på skolorna. Hensvold (2006) och Skolinspektionen (2013) visar statistik som säger att antingen helt lärarledd eller självständig undervisning dominerar, medan den gruppbaserade undervisningen minskat från 1980- till 2000-talet. Emellertid finns sedan åtminstone början av 1990-talet en tradition av både problembaserat lärande, PBL, och lärande baserat på fallstudier, kallat ”case studies” eller case- metodik, CM (för en översikt se Egidius 1999). Detta introducerades inom universitet och högskolor (Barrows 1986) men har senare tillämpats även i grundskolan och gymnasiet (Alanko & Isaksson 1999, Sjöström 2012). Genom att ställa sig själv frågor om ”vad måste jag lära mig för att kunna besvara frågan eller lösa problemet eller fallet”, kan eleven få motivation och ta det personliga ansvaret för att lära sig fakta som dessutom direkt synes ha mening för verklighetens fenomen. Många forskare och debattörer framhåller att förmågor i att självständigt söka och bearbeta kunskap, dessutom i ett gruppsammanhang, är mycket centralt för människan i det 21 århundradet (Boss 2013). I grundskolans läroplan finns detta med bland målen för kunskaper (Skolverket 2011). Det är emellertid inte så enkelt som att helt stryka förmedlingspedagogiken för att ersätta den med ”självständigt kunskapssökande” via PBL.

Det kan finnas invändningar mot PBL eller liknande pedagogik med hög grad av självständighet, då det är svårare med strukturering i de lägre åldrarna som förskola, låg- och mellanstadium. Eleverna kan behöva ett stort mått av styrning för att kunna genomföra uppgifter i grupp - det finns en risk att de annars inte ser hur spridda fakta hänger ihop (Carlsson 2005). Med början i mellanstadiet är det annars inte ovanligt att börja träna sig på grupparbeten, och gruppen som "arbets- eller lekenhet" med ömsesidig nytta fungerar annars redan i förskolan.

Det är inte säkert huruvida PBL är bra eller dåligt eller ens passar för alla grupper på grundskolan, även om det finns exempel på att det kan fungera (Carlsson 2005, Azer 2009, Kolodner et al 2003). Denna uppsats behandlar ett försök till PBL-inspirerad undervisning för årskurserna 6, 7 och 9, där det genom att använda samma uppgift också gick att jämföra årskurserna sinsemellan. Denna jämförelse gjordes vad gällde genomförbarhet, innehåll i redovisningar och förmåga att självständigt besvara en utredande diagnostisk fråga efter avslutad gruppredovisning.

3 BAKGRUND

3.1 PBL och andra liknande undervisningsformer

Liksom för många andra begrepp, har olika forskare definierat PBL på olika sätt.

Howard S Barrows, en tidig lärare och forskare inom PBL vid McMaster University i Kanada, karakteriserade problembaserat lärande med fem karakteristika (Barrows 1996):

 Lärandet är studentcentrerat

 Lärande sker i små studentgrupper

 Lärare är så kallade facilitatorer (ordet används både i USA och i Sverige) eller handledare.

 Problem är en vektor för att utveckla kliniska problemlösningsförmågor (sprunget ur medicinska fakulteterna)

 Ny information erhålls via självstyrd inlärning

Genom att ställas inför ett problem, i medicinens värld oftast ett patientfall, får elever chansen att motivera sig till att finna fakta som kan lösa detta.

För elever utanför medicinsk fakultet kan frågeställningen i stället handla om sådant som att designa ett fordon eller hitta det bästa sättet att organisera ett företag; således en stor spännvidd av möjliga problem eller uppgifter.

Studenterna/eleverna delas in i grupper och arbetar sig metodiskt in i ämnesområde för ämnesområde (Barrows 1996, Egidius 1999). Detta till skillnad från traditionella undervisningsformer, som, särskilt inom universiteten, varur PBL är sprunget, baserar sig mycket på föreläsningar, det vill säga så kallad ”katederundervisning”

eller förmedlingspedagogik. Det fanns ända sedan 1960-70-talet en strävan att förändra vissa utbildningar, till exempel läkarutbildningen, eftersom det ansågs viktigt att få träning i att lösa problem och arbeta med samma typer av frågeställningar som färdiga läkare skulle göra. Att arbeta på detta sätt ansågs också skapa större motivation för att läsa in så mycket fakta som krävdes. Grupparbete som arbetsform gav dessutom träning i samarbete och organisation, vilket också är viktiga förmågor. Demokrati genom större studentinflytande kunde också uppnås (Egidius 1999). Detta är exempel på fördelar med arbetssättet.

Inom Linköpings universitet, ett av de lärosäten i Sverige där erfarenhet av PBL är stor, särskilt inom läkarutbildningen, finns en niostegsmodell för utförandet (Bild 1).

Det finns andra modeller med endast sju steg, vilket är det traditionella (Wood 2003, Egidius 1999): 1 Scenario/problem presenteras, 2 Problem avgränsas, 3 Brainstorming-problemanalys, 4. Strukturering & granskning, 5 Kunskapsbehov formuleras, 6 Inhämtande av kunskap, 7 Ny problemanalys. De skiljer sig inte åt i grunden, det är endast en fråga om hur detaljerat gången beskrivs.

Bild 1. Problembearbetningsprocessen i PBL. Ur Fyrénius och Silén (2003)

Den första punkten i PBL (se Bild 1) handlar om att ett scenario eller en fråga visas för gruppen. Varje gång en grupp ställs inför en fråga, hemma, i arbetet eller i skolan, brukar man ofta använda så kallad ”brainstorming” eller ”fria associationer”, vilket ger punkt 2. I punkt 3 kommer sedan en systematisering av olika ord och begrepp som sammanslås till problemområden eller studieområden. Punkt 4 innebär att gruppens kunskaper inventeras och tillvaratas, varefter punkt 5,

”problemställningar definieras”, tar vid. Många mindre problem eller frågeställningar måste gås igenom, kunskaper hämtas av gruppen under 7, kunskaper diskuteras och värderas under 8 och de tillämpas för att kunna besvara frågan i 9. Det framkommer i detta stycke och på andra ställen i uppsatsen att det finns en diversifiering av PBL sedan den första introduktionen inom medicinsk fakultet på universitetet. Även om till exempel sjustegsmetoden är vanligast, finns fler varianter, varav några syns här nedan. Som det uttrycks i en referens (Ellis och Gabriel 2010): ...” As a result of this diversification, it is clear that there is not one definition of what PBL is, or one paradigm for its use.”

3.2 Inhämtande av begrepp inom PBL

Man kan säga att det finns både allmän och fall/problem-specifik kunskap inom PBL. Kunskapsinhämtning för ett visst ”case” har representerats av (Hmelo-Silver CE 2013) en stor cirkel som liknar en måltavla. Målet (mittencirkeln inuti den stora cirkeln) är kunskaper som täcker det specifika fallet medan det under PBL- processens gång även diskuteras mycket av det kunskapsinnehåll som är mer grundläggande eller ospecifikt (det yttre cirkelområdet, utanför mittencirkeln). För att kunna utvärdera vilket kunskapsinnehåll som verkligen har inhämtats av elever/studenter, måste detta delas in i olika begrepp. I artikeln av Hmelo-Silver kodades medicinstudenters olika begrepp så som de nämndes under diskussioner i PBL-grupperna. Detta blev aktuellt problemutrymme (Problem Space) eller ”målet”, mittencirkeln. Det yttre utrymmet kallas relaterat begreppsutrymme (Related

Conceptual Space) och det består av begrepp från undervisningens innehåll; Det kan sägas innehålla grundläggande fakta och olika hypoteser eller föreställningar som inte direkt svarar på det uppställda problemet eller den uppställda frågan. I artikeln sades att bredden av begrepp som eleverna diskuterar inom PBL kan förutsäga deras resultat (se även Yew och Schmidt 2012). Ju fler begrepp som tas upp för diskussion, desto bättre blir deras testresultat. Det verkar som om en bra initial diskussion av ett nytt problem kan få eleverna att ta fram mer kunskap som de redan har och motivera dem till att gå vidare och tränga djupare in i problemområdet för att vid redovisningen visa mer och bredare tankar och diskussioner. En bra handledare/facilitator kan också hjälpa eleverna att nå ett större problemutrymme och relaterat begreppsutrymme, de kan få lämpligt stöd för att täcka så många begrepp som möjligt av de som läraren avsett i kursplanen. Yew och Schmidt satte också fokus på det faktum att trots att både gruppdiskussion och enskilda studier är viktiga komponenter i PBL, så har dessas sammantagna funktioner och påverkan på lärprocessen inte klargjorts tillräckligt. Deras resultat visade att bra gruppdiskussioner också blir ett frö till bättre enskilda studier, bättre redovisningar och bättre testresultat. Det finns därmed anledning att i PBL-undersökningar studera hur många och vilka begrepp som elevgrupperna tar upp och om detta får betydelse för deras testresultat i slutet av kursen.

3.3 Att genomföra PBL på grundskolan – anpassning av innehållet och formen

PBL och liknande uppgifter används och diskuteras inom lärarkår och forskningsmässigt. Användningen har börjat inom högre utbildning/universitetsnivå, men har provats på olika sätt även på gymnasiet. Kan det fungera med friare uppgifter även inom grundskolan? Det har beskrivits tidigare men inte i lika hög utsträckning som för högskolan. (se till exempel Kolodner et al (2003). Nedan visas några exempel på undervisningsformer för grundskolan; det handlar då ofta om designproblem, något som brukar vara tilltalande, eftersom många i låg- och mellanstadieklasser engagerar sig i olika former av skapande både hemma och i skolan.

Exempel på friare undervisningsformer förutom PBL är ”Collaborative Learning (CL)”, som kan tolkas som grupparbete men utan obligat fråga som grund, däremot fokus på en uppgift som skall utföras tillsammans för att gruppen skall lära sig gemensamt och därmed mer aktivt och engagerat jämfört med katederundervisning.

Det finns också exempel på klasser som arbetat med olika typer av konstruktion, under kategorin PBL tillsammans med Learning By Design™ (LBD) till exempel idéer till fordon (Kolodner et al 2003). I LBD-artikeln skapade eleverna egna fordon och lärde sig om teknik, matematik och fysik på samma gång.

TASC-metodiken (Thinking Actively in a Social Context, Copyright Belle Wallace 2000) är ett särskilt sätt på vilket man kan arbeta med problembaserad undervisning i synnerhet i grundskolan. Det finns en åttastegsmetodik (samla/organisera, identifiera, generera, besluta, implementera, utvärdera, kommunicera, lära från erfarenheterna) som enligt erfarenhet kan passa även barn med särskilda behov, eftersom det är väl strukturerat med frågor som leder eleverna vidare hela tiden. Naturvetenskapliga projekt för grundskolan beskrivs i en publikation med många exempel (Wallace, Cave, Berry 2009). Det går att ställa sig nästan vilken fråga som helst, den bearbetas

undan för undan, ofta med ”brainstorming” och tankekartor som stöd under tiden.

Arbeten presenteras som till exempel byggmodeller och/eller planscher.

För gruppbaserade uppgifter inom PBL eller TASC krävs i regel ett lite större mål än vad som utförs under en eller ett par lektioner, oftast rör det sig om en eller flera månaders aktiviteter, då kunskapsmängden kan motsvara en hel kurs eller ett större kursmoment. Inom medicinsk undervisning har det traditionellt byggt på ett patientfall där man skall komma fram till hur patienten blivit sjuk – i förlängningen har studenterna kunnat lära sig om hur ett organ eller organsystem fungerar och om praktisk diagnostik.

Teoretiska uppgifter för grundskolan (i kontrast till praktiska mätnings- och designproblem för grundskolan) är inte lika ofta beskrivna, även om Carlsson (2005) har studerat lågstadieelever som samlade fakta om djur. Det går dock att hämta mycket information om teoretiska uppgifter för PBL på gymnasiet: Alanko och Isaksson (1999) beskriver PBL för gymnasiet bland annat med en bild över arbetsgången som är närmast identisk med bilden från Linköping ovan (dock finns 8 i stället för 7 steg). De påpekar hur gymnasiekurserna skall ta upp grundläggande fakta och hur man därmed måste skapa problemställningar eller frågor som inte handlar om ”fall/cases” utan, enligt deras exempel, snarare är utformade som lite större skrivningsfrågor. Det handlar alltså om att ”…..utgångspunkten innehåller en liten del som är känd för elevgruppen, d.v.s. en del som kan mana fram förförståelse, samt en del som pekar mot något nytt och okänt. Enligt vår utsago är de utgångspunkter bäst där inte allt för mycket är utsagt eller där det finns många begrepp som är okända eller mångtydiga.”

I Gutiérrez-Pérez och Pirrami (2011) finns en jämförelse mellan två undervisningsgrupper i gymnasiet, där den ena fick nyckelbegrepp eller begrepp angivna från början medan den andra fick söka dem själva. Båda grupperna hade annars samma uppgift (klassad som PBL och ICP (integrated Curricular Program, ämnesintegrerad undervisning)) vilken handlade om vatten, miljö och hälsa. De arbetade enligt de sju stegen (enligt Wood 2003):

Steg 1: Identifiera och klarlägg obekanta begrepp som presenteras i scenariot (läs:

problemet eller frågan), och lista de som fortfarande inte kan förklaras efter diskussion.

Steg 2: Definiera problemet eller problemen som skall diskuteras. Elever kan ha olika åsikter om frågorna, men alla skall tas upp. En lista med överenskomna problem rapporteras.

Steg 3: ”Brainstorming” – omgång för att diskutera problemet, föreslå möjliga förklaringar baserat på tidigare kunskap. Elever lär sig av varandras kunskaper.

Steg 4: Gå tillbaka till steg 2 och 3 och sammanför förklaringar så de blir till möjliga lösningar.

Steg 5: Formulera inlärningsmål. Gruppen når samförstånd om inlärningsmålen.

Handledaren (facilitatorn) säkerställer att inlärningsmålen är fokuserade, möjliga att nå, omfattande och lämpliga.

Steg 6: Enskilda studier (alla elever samlar information som hänför sig till varje inlärningsmål).

Steg 7: Gruppen delar resultaten från de enskilda studierna (eleverna identifierar inlärningskällorna och delar sina resultat). Handledaren kontrollerar inlärning och kan bedöma gruppen.

Där visade det sig att den första gruppen ganska följdriktigt mer direkt listade alla begrepp, men den senare gruppen kom ändå fram till samma begrepp eller begrepp under en diskussion efter själva faktainsamlingen. Deltagande och engagemang skattades högre för den senare gruppen, vilket pekar mot att det finns en poäng att inte börja med att ange eller undervisa om allt för många begrepp från början, utan att ge eleverna chansen att göra fler upptäckter helt självständigt. Det fanns också en poäng, enligt den nämnda studien, att ge alla grupper alla begrepp att arbeta med, så att eleverna lär sig om allting i en större helhet, i stället för att, som den förra gruppen också fick göra, dela in sig i mindre grupper med en begrepp åt gången i stället för alla. Författarna sade också att gruppernas ovana vid PBL ledde till svårigheter med att

-analysera information och känna igen pålitliga källor, -sammanfatta information (texter kopieras gärna i sin helhet) -samarbeta och prata med andra elever

-lita på sina kamrater (inte alla får uppmärksamhet när de vill prata)

-behålla fokus på arbetet med uppgiften (några försöker göra annat då och då under timmarna)

-hantera en, som eleverna kan tycka, allt för komplex uppgift.

3.4 Kunskapsbedömning av elever som följer PBL- undervisning

Att genomföra PBL-momentet kan vara en utmaning i sig, men att dessutom efteråt göra en summativ bedömning av lärandet, har också sina möjliga fallgropar. Det har förekommit många diskussioner kring hur bedömningar bör utformas. Konsensus tycks vara att en bedömningssituation skall vara så lik själva PBL-situationen som möjligt, det vill säga, helst skall lärarna utforma uppgifter för bedömning som likaledes ger ett mått av problemlösning och löses i grupp (Gijbels, Dochy, Van den Bossche, Segers 2005). Dock finns det av praktisk-ekonomiska (antal lärare som behövs) och rättvisemässiga skäl (alla i gruppen måste visa kunskaper inom hela kursinnehållet) därför varianter av detta och även avsteg: Oftast handlar det i då bedömningssituationen om en enskild uppgift. Det skall dock framhållas att olika uppgiftstyper inte alltid kan pröva den syntes och tillämpning av kunskap som eleverna förväntas bemästra. Det talas om tre nivåer, där uppgifter som prövar den första nivån handlar om begreppskunskap, den andra handlar om att förstå principer och funktioner enligt undervisningslitteraturen, och den tredje handlar om att tillämpa kunskaperna i olika nya sammanhang. I litteraturen finns beskrivet många typer och subtyper av uppgifter, men ofta är det dessa kategorier (översikt i Gijbels, Dochy, Van den Bossche, Segers 2005):

 vanliga flervalsfrågor som utförs individuellt (prövar endast begreppskunskap/konceptuell kunskap)

 individuella essäfrågor (kan pröva antingen endast begrepp eller också principer)

 standardiserade ”patientsimuleringar” eller olika typer av ”fall” från verkligheten (kan pröva även den sista tillämpande kunskapsnivån).

För grundskolan handlar hela PBL-innehållet fortfarande om grundläggande begrepp, men målet är ändå att eleverna skall kunna tillämpa kunskaper i liknande eller nya situationer. Det är inte fel att ge en essäfråga, för att få den individuella summativa bedömningen klarlagd. Resultat för studenter som följer PBL har studerats med hjälp av både enskilda flervals- och essäfrågor i andra studier (Aaron et al 1998).

3.5 Kunskapskrav, förståelse och uttryckssätt i skilda årskurser

Med utgångspunkt från kursplaner i kemi går det att se krav på att eleverna både skall kunna lära sig fler begrepp och bygga på en fördjupning i tidigare diskuterade sådana. Det centrala innehållet går från det enklare, individnära, till det mer komplexa, globala, och språket blir också mer vetenskapligt (Skolverket 2011). I de nationella proven går det också att se kraven, i form av att elever i årskurs sex skall kunna, till exempel, veta något om näringskedjor och nedbrytbarhet av olika sorters avfall, medan de i årskurs nio skall kunna förstå miljöpåverkan vid tillverkning och användning av olika livsmedelsförpackningar.

Leeds National Curriculum Science Support Project (1992) sammanfattade i sin rapport barns och ungdomars syn på ekosystem, och där framhålls till exempel att trettonåringar börjar förstå att även icke direkt synliga föroreningar som till exempel surt regn ändå finns där och påverkar miljön. Människor, fabriker och bilar räknas som möjliga orsaker till ekologiska kriser. Vid sexton års ålder, sägs det i rapporten, har eleverna lärt sig ett större antal relevanta begrepp och meningsfulla kopplingar mellan dem. Det finns en större förståelse för miljöproblemens komplexitet och att ekonomiska förhållanden också påverkar.

Att det finns en större medvetenhet om föroreningar och människans roll ju äldre eleverna blir diskuteras också i en nyare artikel där författaren studerat skolelevers uppfattning om miljön utifrån deras teckningar (Özsoy 2012). I samma artikel sägs också att den globala medvetenheten ökar.

Det verkar dock som om vissa missförstånd kan hänga kvar, till exempel kan utsagan om att ”koldioxidutsläpp påverkar ozonskiktet” återfinnas både hos äldre och yngre elever (Leeds National Curriculum Science Support Project (1992)).

4 SYFTE

1. Hur fungerar det att genomföra en PBL-liknande uppgift i årskurserna 6,7 och 9 enligt en egen modell? Vilka ev ytterligare ”scaffolds” eller stöd för kunskapsinhämtningen och struktureringen kunde behövts??

2. Hur skiljer sig redovisningarna åt mellan årskurserna (innehåll, bredd, djup, helhet)?

3. Hur är samstämmigheten mellan kursplanens begrepp och elevgruppernas funna begrepp?

4. Hur skiljer sig resultaten i den avslutande kunskapskontrollen åt mellan årskurserna?

5. Hur ser sambandet ut mellan betyg för redovisningen och betyg för kunskapskontrollen?

6. Hur ser sambandet ut mellan antal begrepp i redovisningen och medelbetyg för kunskapskontrollen?

5 METOD

5.1 Etiska överväganden

Etiska riktlinjer enligt Vetenskapsrådet (2002) följdes. Före studiens början skedde en introduktion till den PBL-liknande uppgiften och information gavs om att deltagandet i själva examensarbetet var frivilligt och kunde avbrytas.

Medgivandeblankett (bifogas som Bilaga 5) skickades med varje elev för godkännande/underskrift av målsman.

5.2 Konstruktion av uppgift och genomförande av grupparbete

I undersökningen arbetade eleverna med en fråga (se nedan och även kommentarer i Bilaga 2) och inte ett problem, man skulle kunna kalla det frågebaserat lärande.

Samma fråga användes över alla aktuella årskurser och jämförelser skedde sedan mellan dessa. Frågeställningen skulle väljas så att den

-skulle bli förstådd oavsett årskurs -var rimligt stor för tidstilldelningen

-skulle fungera/”passa in” oavsett aktuell kurs i kemi/biologi i olika årskurser -skulle anknyta till tidigare avsnitt som klasserna hade haft

-skulle syfta framåt mot årskursernas mål enligt kursplanerna i kemi (samt hämtade inspiration ur formuleringar från nationella proven i kemi)

Frågan behandlade det som människan behöver för att överleva (föda och syre och vatten), det vi behöver för andra ändamål (hus, redskap och fordon etc) samt vad vi sedan gör av med – utsöndring och avfall. Detta är ett försök att sätta in människan i sitt sammanhang i stort på jorden. Eftersom området har så många detaljer, begränsades det alltså till det som tas från respektive ges tillbaka till jorden.

Frågan lydde : ” Hur fungerar en människa och hur är människan med i kretsloppet?

Berätta om vad människan behöver, använder och gör av med.” Detta var lydelsen i hela den text som delades ut.

Uppgiften delades ut under kemi- eller biologilektioner, beroende på vilket ämne de olika klasserna följde under samma period. Tiden blev 9 veckor för årskurs 6 och 7 samt 6 veckor för årskurs 9, som slutförde tidigare påbörjat avsnitt innan denna uppgift kunde påbörjas. Det var samma ämneslärare hela tiden. Eleverna avsatte i genomsnitt en lektion i veckan à 40-55 minuter för uppgiften, och en eller två andra lektioner som följde gängse kursplan men innehållet kunde i viss mån anpassas med tanke på uppgiften. Inom PBL brukar grupperna få efterfråga

”önskeföreläsningar”(Alanko och Isaksson 1999), men gruppernas exakta kunskapsbehov är svårare att specificera för elever i lägre årskurser och tiden var kortare, så i det aktuella fallet blev det upp till läraren att se vilket material som kunde passa bäst som stöd både för allmänna läroplansmål och för uppgiftens mål.

Grupperna bestod av 4-8 elever, i genomsnitt 6 st. Egidius (1999) rekommenderar högst 8-10 gruppdeltagare och 8 framgår som en översta gräns för vårt aktuella

arbete, med tanke på önskat engagemang från alla som deltar. Totalt 110 elever fanns i de 5 klasserna (åk6:21 resp 22 elever; åk7: 20 resp 21 elever; åk9: 26 elever) och alla deltog från början. Regler för varje grupparbetslektion utformades med litteraturen som grund (Alanko och Isaksson 1999): Gruppen skulle ha en ordförande och en sekreterare och det var viktigt att allas röster blev hörda, till exempel genom en ”laget runt”-omgång. De uppmanades att vara demokratiska och kreativa, ta till vara alla idéer utan att lägga nedsättande värderingar på dem. Sekreteraren lade efter lektionen anteckningarna i en klassgemensam mapp som förvarades hos läraren.

Arbetsgången hämtade inspirationen från PBL-metodiken, dock en förenklad modell, där det dock går att se likheter i inledning med brainstorming och sedan uppdelning i områden som bearbetas vidare av gruppen. Detta kan återigen jämföras med Gutiérrez-Pérez och Pirrami (2011), som tillämpade en sjustegsmetod (Wood 2003).

Arbetsgången i vår uppgift var:

1. Utdelning av uppgift och brainstorming

2. Sammanställning av mindre punkter till mer övergripande områden 3. Uppdelning av områden/rubriker/överskrifter på personer i gruppen 4. Sökning efter fakta för varje område

5. Sammanställning av fakta och diskussion 6. Redovisning

Redovisning kunde utföras med endast uppläsning, Power Point eller visande av plansch eller figur på tavlan, enligt gruppernas önskemål. En tid av 5-10 minuter per grupp gavs som mål. Det angavs ingen begränsning i antal sidor i manus eller Power Point. Lärarna gav ingen styrning av begrepp/områden, men grupperna fick tips om vad som skulle kunna vara med, i de fall att de ”körde fast”. En lärare och en kandidat fungerade som gruppernas handledare, gav hjälp med sökande och fakta, vissa avgränsningar och bedömning av texter. Läraren, med lång erfarenhet i grundskolan, brukade inte använda PBL i undervisningen i normala fall utan gjorde denna uppgift som en test av arbetssättet.

Under uppgiftens gång visades en kort video om hållbar utveckling, som inspirationskälla. Ett par enkla bilder användes också som hjälp för gruppernas tankegångar. Elevernas sökte sedan fakta främst i läroböcker/faktaböcker i biologi och kemi men också på Internet och i något fall via föräldrar. Efter redovisningarna genomförde alla elever också en kunskapskontroll.

5.3 Kunskapskontroll

På samma sätt som att uppgiften är likadan för alla årskurserna, planerades ett test för kunskapskontroll, där frågan också var densamma för alla elever, och där det skulle gå att urskilja djupet av förståelsen hos elever i de olika årskurserna sinsemellan. (Se tidigare avsnitt för diskussion kring principer för bedömning av elever som följer PBL-undervisning). Frågan hade likheter med essäuppgifter i nationella prov för årskurs 6 och 9 (Skolverket 2014). Varje elev kunde välja att skriva om det alternativ som han/hon ville. Lydelsen blev följande (se också Bilaga 3):

”Tänk dig en situation där en elev i din egen ålder a) använder sin dator

b) äter mat

c) dricker mjölk och d) dricker en burk läsk.

Hur påverkas miljön av detta? Skriv om en av punkterna a-d.

Resonera över effekter både från de naturresurser som tagits för att skapa/producera saker/material samt mat och energi.

Du behöver inte ange siffror men ge exempel på vad varje punkt ger för belastning/påverkan på miljön. Motivera/förklara vad du menar!!”

5.4 Utvärdering av redovisningarnas relativa bredd, djup, helhetsperspektiv årskurser emellan

Muntliga och skriftliga redovisningar är svårare att utvärdera än skrivningar, där svaren oftast är mer konkreta och inramade. Det var dock möjligt att göra några kvantifieringar enligt nedan. Innehållet i de muntliga gruppredovisningarna antecknades, dessutom togs till vara alla Power Point-presentationer, affischer eller manus som grupperna tagit fram.

Redovisningarnas bredd och innehåll karakteriserades genom att räkna antal begrepp och vilka begrepp som togs upp. (Detta sätt att utvärdera finns också i Gutiérrez- Pérez och, Pirrami (2011)). Dessa begrepps exakta lydelser var ej möjliga att ange förrän efter redovisningarna. De jämfördes med de begrepp som hade beskrivits vid planeringen av uppgiften (se mål i Bilaga 2).

5.5 Utvärdering av överensstämmelse mellan kursplanens begrepp och elevernas begrepp

En jämförelse utfördes också mellan kursplanens begrepp och elevernas begrepp som uttrycktes i redovisningarna: Hur bra var överensstämmelsen? En mätning av procentuell överlappning utfördes på liknande sätt som hos Dolmans, Schmidt och Gijselaers (1995). I Bilaga 3 anges med grön färg det som överensstämde.

5.6 Samband mellan betyg för redovisningen och kunskapskontrollen

Elevernas betyg för redovisningen sattes i relation till betyg som erhölls i kunskapskontrollen.

5.7 Samband mellan antal begrepp i redovisningen och medelbetyg vid kunskapskontrollen

Detta undersöktes eftersom Hmelo-Silver (2013) och Yew och Schmidt (2012) funnit att antal begrepp som eleverna diskuterar, kunde förutsäga elevernas betyg. På grund av gruppkaraktären i aktuell studie fick gruppens samlade begrepp jämföras med ett medelbetyg av eleverna i gruppen.

5.8 Validitet, reliabilitet, intersubjektivitet, replikerbarhet, generaliserbarhet, relevans

Validiteten bygger här på empiriska observationer i klassrummen och på läsning och tolkning av elevernas tankekartor och skisser samt muntliga och skriftliga redovisningar och kunskapskontroller. Det finns minnesbilder av klassrumsarbete och redovisningar samt korta anteckningar och bedömning av muntliga framföranden i anslutning till varje redovisning. Inga video- eller ljudupptagningar gjordes, men avsikten var heller inte att denna gång detaljstudera arbetet som ledde fram till redovisningarna. Validiteten får anses god i så måtto att materialet är autentiska nedskrivna texter, skisser och bilder gjorda eller valda av eleverna. Reliabiliteten är svårare att garantera, eftersom det handlar om en mängd olika tolkningar, från lärarnas tolkning av begrepp i teorin och elevernas tolkningar, samt sedan tolkning av faktiska svar på kunskapsfrågor i förhållande till de förväntade svaren. Det kan finnas en bias i bedömningar av elever, beroende av deras tidigare prestationer. Ett faktum är dock att när grupperna här själva kunde utse gruppledare, gick dessa uppdrag i många fall initialt till de ”duktiga” eleverna, som alltså uppvisade en förmåga i att kunna diskutera och förstå uppgiften och olika begrepp som kunde vara viktiga. Intersubjektiviteten är okänd, eftersom det inte användes mer än en lärares bedömningar. Replikerbarheten bör kunna vara god, i denna uppsats finns medtaget alla förutsättningar, om än inte allt material som eleverna kunde läsa i eller titta på.

Likaså finns en hel del fakta om just tolkningar och bedömningar, även om detta säkert är det som kommer att skilja sig för eventuella framtida forskare.

Generaliserbarhet till elever i samma årskurser vid andra skolor var det som eftersträvades, och detta bör vara möjligt, så länge det handlar om samma kursplaner

och bedömningsgrunder, dvs i grunden Lgr11, och med hänsyn taget till de särskilda mål för uppgiften och betygsgrunder som angavs i bilagorna. Relevans diskuteras inte alltid i denna typ av uppsats, men det skall framhållas att avsikten var att testa det som bedöms som viktigt både i arbetslivet och i framtida studier – att i grupper ta sig an en större uppgift. Målet var att varje elev skulle få pröva sin förmåga i att kunna besvara en mer obestämd fråga genom att samla fakta från olika källor och lita på sina egna resonemang. Utformningen kan modifieras, men det skall förhoppningsvis bedömas som en relevant typ av uppgift med möjlighet till en motiverad inlärning och utveckling av individernas arbete i grupp.

6 RESULTAT

6.1 Genomförande av uppgiften

Generella iakttagelser av arbetet är att det finns svårigheter med denna typ av självstyrda uppgift: Eleverna hade problem med tolkning, igångsättning, strukturering, sammanhållning, samarbete, ojämn börda.

Det uttrycktes bland eleverna en upplevelse av tidsbrist under gruppernas arbete med att skriva, men det blev innehållsmässigt bra redovisningar trots detta.

Redovisningar gjordes med endast manus i 12 av 20 grupper, med presentation av plansch för hela eller delar i 5 grupper och med Power Point helt eller delvis i 3 grupper. Årskurs 9 hade minst tid på sig, några hade börjat på Power Point men tyckte att det ej blev helt komplett och slopade detta vid redovisningen.

6.2 Redovisningarnas innehåll

En tabell över de begrepp som grupperna tog upp finns i Bilaga 1. Dessa nyckelbegrepp identifierades efter läsning av gruppernas texter samt närvaro vid redovisningarna. Tjugoen olika begrepp angavs. Från början avsågs att analysera endast begreppens antal och hur de eventuellt fördjupades, men det visade sig att valet av begrepp och med vilka ord de uttrycktes också var en viktig iakttagelse (se Diskussion).

Detta besvarar också en del av den första frågan om hur uppgiften skulle komma att tolkas, dvs. val av begrepp är ett resultat av tolkningen.

Enligt en första översikt hittar vi följande fördelning av begrepp:

Tabell 2. Fördelning av begrepp på grupperna. Urval av de vanligaste och de minst vanliga begreppen.

Begrepp Antal grupper (av 20) som tagit upp

begreppen Cellandning – ämnesomsättning 17

Bildning och användning av fossila bränslen

14

Icke förnyelsebar energiproduktion 8 Förnyelsebara bränslen, förnyelsebar energiproduktion

11

Växthuseffekten 11

Avfall och återvinning 15

Förgiftning 10

Fotosyntesen 8

Sinnena 3

Träning 3

Pubertetsutveckling och Fortplantning 3

Energianvändning 4

Vattenanvändning 1

I Bilaga 1: Här visar det sig att särskilt årskurs 6 tog med närliggande begrepp som människans sinnen, träning, pubertetsutveckling och fortplantning. I tabellen ovan:

Generellt förekom som synes mycket omkring fossila bränslen, fossil eller förnyelsebar energi, koldioxidutsläpp, avgaser, växthuseffekten etc. Tolkning av frågan blir generellt mer personlig i årskurs 6 och mer global i de högre, 7 och 9.

Vad gäller ”Utarmning av naturresurser”, finns följande citat från en grupp i årskurs 6:

Industrierna tar upp metaller, olja, naturgas och träd. Vi gör om de till de vi vill ha som bilar, flygplan, bensin, hus, skolor. Vi tar upp matrial från jordens berggrund och som vi tar upp så kommer allting att ta slut nån dag. De vi tar upp återskapas inte. Vi människor kör bil och åker flygplan hela tiden. De tar skada på jordklotet. Om vi fortsätter att ta från jordens resurser lika snabbt behöver vi åtta jordklot till. När vi har använt alla metaler så kan vi smällta om de på nytt.

Från en grupp i årskurs 9 som också skriver om naturresurser:

Vi använder oss utav naturresurser till exempel så skövlar vi och använder mycket träd för att bygga hus, möbler och annat som inkluderar trä. Regnskogen tror man kommer att vara borta om hundra år om detta fortsätter. Regnskogen producerar mycket syre och kallas ibland för jordens lungor eftersom växtligheten ger ifrån sig mycket syre. När man hugger ner träden så frigörs också kol som finns i trädstammarna. Koldioxiden som bildas lagras sedan upp i atmosfären och gör så att mindre och mindre värme kan släppas ut i rymden igen. Jorden blir alltså varmare och varmare. När man hugger ner regnskogen påverkas även djurarterna som lever där. De förlorar sina hem och unika arter kommer att dö ut. Med detta sagt bör vi tänka på hur vi använder naturens resurser.

Det går här att urskilja, förutom själva språket, en beskrivning som går från det mer vardagsnära hos sexorna till det mer fjärran som regnskogar i niornas text. Niorna kunde skriva mer uttrycksfullt och ge ett större sammanhang och fördjupning i begreppen.

6.3 Begrepp hos elever jämfört med kursmål

I några forskningsartiklar har elevernas begrepp jämförts med kursmålen för att se överensstämmelsen. Överensstämmelsen av elevernas begrepp gentemot kursmålen i aktuell undersökning diskuteras nedan:

Kursmålen (Bilaga 2 och 3) visar att avsikten främst var att belysa människan i sitt sammanhang på jorden, med de resurser som behövs för direkt överlevnad (föda, vatten, värme/energi) samt skydd (bostäder) och transporter. Eleverna skulle dock

försöka foksera på vilka grundresurser från jorden som människan tar. Skapandet av avfall men också återvinning tänktes också komma med. Sådant som djurhållning och odling fanns med i tänkta begrepp som skulle tas upp i redovisningarna.

Luftrening och vattenrening ansågs också som målbegrepp. Dessa fyra senare begrepp togs emellertid inte upp av eleverna i någon större utsträckning. Det kan bero på att detaljerna kändes osäkra, att det kanske tvärtom kändes för banalt eller ingick i andra stycken i viss utsträckning. Vad eleverna tog fasta på var i stället miljöpåverkan, alltså verkan av att utnyttja resurserna och/eller processerna på fel sätt. Avskogning, erosion, förgiftning, försurning, utarmning av ekosystem och utrotning, växthuseffekten och övergödning tas upp. Människans roll såg därmed tämligen negativ ut. Däremot valde flera grupper att ta upp puberteten, fortplantning, sinnena och träning, eftersom detta är en del av våra behov. Det faller dock utanför de tänkta begreppen. Instruktionerna under uppgiftens gång skulle peka på

"människans roll" eller "människans sammanhang": En bild som visade resurser in och avfall ut ritades upp, och en video som illustrerade gången för en vara - från naturresursuttag till avfall (som kan återvinnas) - användes, vilket tidigare nämnts.

Därmed fanns endast resursförbrukning nämnt, vad gäller själva miljöproblemen, i förutsättningarna. Det är emellertid bra att miljöeffekterna finns med i redovisningarna, de är den logiska förlängningen av en beskrivning av människan i miljön, även om denna förra del blivit mer kortfattad. Slusatsen blir att en överensstämmelsen mellan tänkta och presenterade begrepp finns (67%), men det finns både tänkta begrepp som togs upp i liten utsträckning eller inte alls, samt icke förväntade begrepp som togs upp. Dolmans, Schmidt och Gijselaers (1995) fann i sin undersökning en överlappning av 64% om de jämförde studenternas begrepp gentemot fakultetens förväntade begrepp. Gutiérrez-Pérez och Pirrami (2011) redovisade olika begrepp eller begrepp som togs upp av deras gymnasieelever, men det fanns ingen diskussion av hur bredden eller djupet varierade. Den uppgiften var dock till synes mer styrd till vad som skulle tas upp. En kodning av begrepp för en uppgift inom medicinsk utbildning fanns beskriven hos Hmelo-Silver (2013), där beräknas överensstämmelsen till 56% av tänkta begrepp som tillhörde både begrepp som var direkt relaterade till fallet (problem space) samt indirekta begrepp (related conceptual space) som var kliniska bakgrundsbegrepp.

6.4 Resultat för kunskapskontrollen

103 elever av 110 genomförde det diagnostiska frågetestet. Betyget E gavs då eleven visade att han/hon kunde resonera kring det valda alternativet med flera begrepp, det vill säga inte bara ”läsk ger hål i tänderna” eller ”kött ger för mycket växthusgaser”, utan det skulle föras ett vidare resonemang, med förklaring av transporter och energiförbrukning och konsekvenser i tillverkningskedjan också. I ett par fall var texten allt för kortfattad och gav betyget F, men för 100 av 103 elever var betyget minst E. För D skulle det finnas flera begrepp och så mycket som möjligt av tillverknings- och användningskedjan presenterad, för C ännu mer komplett och klart beskrivna orsaker och konsekvenser. B- och A-nivå betyder att eleven skulle ha gjort en mycket komplett beskrivning av livscykeln och hittat orsaker och konsekvenser och kunnat dra nya slutsatser eller ha nya idéer. Det gavs emellertid ej några B eller A. Resultat var i procent av de som genomförde frågan:

Tabell 3. Betygsfördelning för den diagnostiska frågan i de olika klasserna och betygsfördelning för nationella provet i kemi över hela landet i årskurs 9 år 2013.

Åk:grp A B C D E F

6:1 0 0 0 50 50 0

6:2 0 0 23 36 36 5

7:1 0 0 5,5 47 42 5,5

7:2 0 0 5 33 57 5

9:1 0 0 12 36 52 0

Nat.prov åk9 2013

4 10 14 24 36 12

Resultaten för det nationella provet tas med som exempel på hur betygsfördelning kan se ut över stora grupper, det vill säga med mindre snedfördelning på grund av ett litet antal individer. Det nationella provet innehåller flera utredande frågor som liknar den som användes i uppsatsen.

6.5 Samband mellan betyg för redovisningen och betyg för kunskapskontrollen

För 78 elever med betyg både från redovisningen och kunskapskontrollen visade det sig att 38 (49%) av dessa erhållit samma betyg, 37 (47%) hade en betygsenhets skillnad mellan betygen (varav 26 (70%) förbättring och 11 (30%) försämring) 3 elever (4%) hade 2 betygsenheters skillnad (förbättring). Det kan sammanfattas på så vis att det var 96% överensstämmelse mellan att betyget på kunskapskontrollen blev antingen lika med eller en betygsenhet bättre eller sämre än betyget på redovisningen. Det fanns därmed ett visst mått av överensstämmelse mellan dessa betyg. De elever som presterade två betygsenheter bättre på kunskapskontrollen verkade vara sådana som var individuellt mycket aktiva på traditionella lektioner och ansåg det vara viktigt för dem att kunna nya begrepp och att kunna besvara lärarens frågor. De kan ha sänkt ambitionsnivån för själva redovisningen eller tyckt bättre om en rent skriftlig svarsform för kunskapsområdet. Det noteras att enkäter för dessa åsikter hade varit bra, men tiden blev för knapp.

6.6 Samband mellan antal begrepp i redovisningen och medelbetyg för kunskapskontrollen

Undersökning av resultaten visar att det inte finns något klart samband mellan hur många begrepp som återfunnits i gruppernas redovisningar och hur bra medelbetyget blev för eleverna i gruppen (Tabell 4). Svårigheten att kunna se samband påverkas antagligen av den smala betygsfördelningen, där många fick antingen betyg D eller E både för redovisningen och kunskapskontrollen. Dessutom är antal begrepp maximalt

12, jämfört med betydligt fler i referensernas undersökningar. Enligt vad som redan sagts i avsnitt 3.2: I artikeln av Hmelo-Silver (2013) sades att bredden av begrepp som eleverna diskuterar inom PBL kan förutsäga deras resultat (se även Yew och Schmidt 2012). Ju fler begrepp som tas upp för diskussion, desto bättre blir deras testresultat. Det gick alltså däremot inte att påvisa detta i aktuell uppsats.

Tabell 4. Antal begrepp som förekommit i grupperna samt vilka medelbetyg som erhållits för kunskapskontrollen.

Lista över antal begrepp som förekommit i redovisningarna

Medelbetygen för kunskapskontrollen hos eleverna i grupper som representerar detta antal begrepp

3 D,E

4 D,D

7 E,E,D,D,E,D,E

8 E,E,D

9 D,D,E,D

12 D,D

7 DISKUSSION

7.1 Innehåll

Sexorna skrev om mer närliggande begrepp och mer kortfattat, medan de i årskurs nio oftast tänkte mer globalt och kunder göra längre och mer beskrivande texter där resonemang gick i flera led, vilket kan jämföras med betygskriteriernas krav. Det är emellertid förvånande, att betygskriterierna (Skolverket 2011) och nationella prov (Skolverket 2013, 2014) talar om ”utvecklade resonemang”. Det tycks inte enkelt gå att hitta några artiklar från läroplansförfattarna som direkt kan visa eller stödja de här principerna. Mina resultat pekar mot att eleverna använder ett uttryckssätt med fler led ju högre upp i årskurserna de kommer, men detta kan vara på grund av det som klasslärarna sagt, att längre resonemang ger fler poäng, och inte speglar ett naturligt sätt att uttrycka sig.

Det är lite grand samma sak med den diagnostiska frågan, att sexor och sjuor inte lika mycket har den globala blicken över problemen, även om de delvis har haft tillgång till samma material, nämligen läroböcker och bredvidläsningsböcker. Det finns också exempel på elever i årskurs 6 och 7 som både till form och innehåll presterar bättre än elever i årskurs 9. Spridningen kan alltså vara ganska stor inom 6- 9-skolan och annat är antagligen ej att vänta med tanke på det utvecklingssprång som sker i dessa åldrar och att det inte är elever som själva sökt skolan utan ett tvärsnitt av skolpliktiga elever i upptagningsområdet. Vad gäller kunskapsutveckling, kan detta lättare iakttagas och studeras om lärarna har särskilda frågor där olika svar följs under uppgiftens gång, och om eleverna dessutom, som i ”riktig PBL”, för någon form av dagbok så att arbetspassen och uppgifter och eventuella inlärningsbehov noteras och konkretiseras löpande. (Silén & Hård af Segerstad 2001, Kolodner et al 2003)

Till skillnad från några decennier sedan finns det nu i samhället så mycket fokus kring detta med koldioxid och växthuseffekten, varför barnen och ungdomarna kan förväntas tala mindre om organiska miljögifter och mer om sin förbrukning av fossila bränslen; koldioxid diskuteras särskilt tydligt i Sverige i dag (Petersson 2012).

Det saknas alltså mer strukturerade anteckningsdata, intervjuer och enkäter till elever och lärare, men däremot data från en bedömningsuppgift. Det kan också sägas att uppgiftens omfattning kunde ha varit mindre och/eller mer strukturerad, eller haft mer färdiga frågor kring grupparbetet som sådant, liknande TASC-modellens, vilket kunde hjälpt de svagare eleverna, till exempel ”vad vet jag redan?”, ”vad behöver jag ta reda på?” och ”hur kan jag gå vidare?”. Denna typ av frågebaserat stöd, liksom andra typer av stöd har kallats ”scaffolding” och diskuterats av Simons och Klein (2007).

I många beskrivna former av PBL eller närliggande metodik finns poängterat att hela skolan skall vara engagerad om arbetssättet skall bli riktigt bra (Alanko och Isaksson 1999 m fl). Sådant som infrastruktur och tidsramar påverkar också självklart utfallet.

Bäst är att kunna arbeta så ostört som möjligt inom sin grupp och att ha tillgång till många material under de flesta skoltimmar. I det aktuella fallet fanns inga bra lokaler för smågrupper utan alla fick vara i samma klassrum med höga ljudnivåer som följd.

Dessutom gick det bara att träffas i grupperna och att låna datorer under själva lektionstiden, detta är ytterligare en begränsning.

Sammanfattningsvis verkar det dock som om flertalet elever har kunnat skapa sig en bild av miljöpåverkan från vardagliga mer eller mindre nödvändiga aktiviteter och några kommenterade med att ”det var bra att veta” och det kanske kan fungera som en ögonöppnare!

7.2 Kunskapskontrollen

Översiktligt om resultatet från den i uppsatsen ställda frågan: Det kan tolkas som att det i årskurs 6 finns en klass med fler elever kring betygen E och D (”godkänt och något bättre), och en klass med jämn fördelning kring E-D men relativt många C (”godkänt till bra”). I årskurs 7 finns en klass med fler D än E och en annan där det är tvärtom. Det fanns endast en klass i årskurs 9; där fanns en övervikt av betyget E men fler C än i årskurs 7. Här återfanns inte någon trend av att elever i årskurs 9 fick högre betyg; detta kanske är orimligt?

Alla elever sågs besitta en viss förmåga att föreställa sig vad våra vanor kan medföra i miljöpåverkan och miljöproblem. Elever i årskurs 9 kunde skriva mer uttrycksfullt och fakta- och begreppsmässigt korrekt, men det var dock inte så att de alltid hittade fler exempel och faktorer än de i årskurs 6.

Det fanns också exempel på fler längre resonemangskedjor för elever i årskurs 9 även i svaren på denna diagnostiska fråga. Där de yngre eleverna tog upp något om utsläpp av växthusgaser i samband med transporter mellan fabriker eller butiker och hem, kunde elever i klass 9 föra längre resonemang kring både ökade koldioxidutsläpp vid energialstring för att producera varor, att kyla dem, att köra hem dem och att värma dem, dessutom hur olika val av hem-el också påverkar utsläppen.

Dessutom kunde arbetsmiljö-, politiska och ekonomiska resonemang komma fram i högre grad.

Relativt många i årskurs 6 hade skrivit om det första alternativet, alltså datorer. Det behandlades gärna antingen från tillverknings- eller användningsperspektiv, inte alltid båda, vilket hade angivits i frågan.

Vissa föreställningar, som också framförs i Leeds National Curriculum Science Support Project (1992) och Ozsoy (2012), återkommer hos flera årskurser, till exempel att fabriker är de enheter som står för mycket eller mest luftföroreningar och andra utsläpp. I övrigt nämns ofta transporter som luftföroreningskällor. Det kan finnas dåliga exempel på fabriker och transportrelaterade utsläpp globalt, men faktum är att det i dag också finns många utsläpp som i stället beror på kolkraft eller annan kol-, avfalls- eller vedförbränning (WHO 2014). Dessutom återkommer missuppfattningen med freoner i fallet växthuseffekten eller till exempel metangas som påstås påverka ozonlagret. Ibland är det osäkert om någonting skall tolkas som missuppfattning eller om det är något som utelämnas på grund av brådska: Till exempel när man nämner endast det vaga ordet ”gifter” tillsammans med växthuseffekten.

Det fanns en medvetenhet bland eleverna om sådant som att datorernas el kunde produceras på miljövänligare sätt och att man som konsument skulle kunna välja bättre eller sämre alternativ.

Det saknas andra jämförelsegrupper eller –resultat, men för diagnostiska frågor går det att ta resultatet av några liknande resonemang i tidigare nationella prov. Det finns

data för det nationella provet i kemi i årskurs 9 vt 2013 (Skolverket 2014), och där framkom följande: Det finns liksom för min aktuella niondeklass flest elever med betyget E. I övrigt som tidigare, den diagnostiska frågan i uppsatsen var svår att betygsätta med A & B och det förskjuter resultaten mot medelbetyg.

För det nationella provet i årskurs 9: Av frågorna är det i synnerhet fråga 3,5,6,7 och 9 som belyser kemin i naturen & samhället, vilket också är PBL-uppgiftens mål.

Uppgift 1,2,4,8 och 10-12 behandlar grundläggande kemi, kemin och världsbilden eller kemins metoder och arbetssätt. Man skulle kunna säga att hälften av det nationella provet behandlar det som jag har försökt täcka med PBL-uppgiften och den diagnostiska frågan. Detta kan ses som positivt, att sammanhang och helheter inom flera moment vävs samman. Dock fanns det ej tillgång till mer specifika resultat och bedömningar för det nationella provet, som tillät mer jämförelser.

Det finns en innehållsmatris i bedömningsanvisningarna som kunde ha varit användbar även för PBL-uppgifter. Denna innehåller kursplanens moment. Till en ny undersökning skulle denna gruppering av moment och underliggande begrepp kunna prövas. PBL-frågan och stödet kan då behöva modifieras för bättre anpassning.

En jämförelse mellan enskilda elevers redovisningar och deras resultat efter den diagnostiska frågan kan vara möjlig att göra, men det blir svårt att avgöra huruvida redovisningstexten är framtagen helt på egen hand eller inte – således en confounding factor.

8 SLUTSATSER

Uppgiften var stor och det tog tid för grupperna att förstå lydelsen och att få fart på kunskapsinhämtningen. Det vore bättre med en mer begränsad uppgift som kan ha stolpar/stödord och där den kräver egna praktiska undersökningar så den blir mer lik en riktig PBL-uppgift. Grupperna följde i aktuell undersökning 6 i stället för 7 steg, men de ursprungliga 7 stegen blir särskilt viktiga om uppgiften är praktisk/undersökande, varför dessa borde provas. Redovisningarna skiljde sig i en del fall vad gäller innehåll och utveckling av resonemang, till exempel mer personliga ämnen och färre och kortare orsaksresonemang hos de yngre och mer inslag av globala och längre resonemang hos de äldre eleverna. Ett fåtal referenser visar att denna skillnad med avseende på ålder kan finnas. De begrepp som eleverna funnit täckte till omkring 67% av begreppen i kursplanen, detta liknar siffror från andra studier. Resultaten av kunskapskontrollen skiljde sig inte markant åt mellan årskurserna – frågorna var allmänna och de äldre eleverna hade bättre bakgrundskunskaper och kunde skriva längre resonemang, men betygsfördelningarna var ganska likartade. Det var nära 50% samstämmighet mellan elevernas betyg för redovisningen och för kunskapskontrollen och i nära 97% av fallen var betygen antingen samma eller skiljde sig ett steg – sambandet liknar tidigare studiers. Det gick däremot ej att utläsa ett förväntat samband mellan hur många begrepp som redovisats och vilket medelbetyg gruppen skulle få för kunskapskontrollen.

9 REFERENSLISTA

Aaron S, Crocket J, Morrish D, Basualdo C, Kovithavongs T, Mielke B, et al.

(1998). Assessment of exam performance after change to problem-based learning: Differential effects by question type. Teaching and Learning in Medicine, 10(2). 86–91.

Alanko L, Isaksson, L (1999). Problembaserat lärande i praktiken : för gymnasieskolan. Stockholm: Liber.

Azer, S.A. (2009). Problem-based learning in the fifth, sixth and seventh grades:

Assessment of students’ perceptions. Teaching and Teacher Education 25:

1033–42.

Barrows HS (1986). A taxonomy of problem-based learning methods. Medical Education, 20: 481–486.

Barrows, HS (1996). Problem-Based Learning in Medicine and Beyond: A Brief Overview. New directions for teaching and learning, no 68, Winter.

Boss, S. (2013) PBL for 21st Century Success: Teaching Critical Thinking, Collaboration, Communication, and Creativity. Novato, CA, USA: Buck Institute for Education (BIE).

Carlgren, I (Red) (1999). Miljöer för lärande. Lund: Studentlitteratur AB.

Carlsson H (2005) Problembaserat lärande i de tidiga skolåren (Problem Based Learning in the Early School Years). (Kandidatuppsats) Malmö: Malmö högskola. Lärarutbildningen, Individ och samhälle. Tillgänglig:

http://dspace.mah.se/handle/2043/3445

Cerezo, N. 2004. Problem-based learning in the middle school: A research case study of the perceptions of at-risk females. Research in Middle Level Education 27, 1–12.

Dolmans DHJM, Schmidt HG, Gijselaers WH (1995). The relationship between student generated learning issues and self-study in problem-based learning.

Instructional Science 22, 251-267.

Egidius H (1999). PBL och casemetodik. Hur man gör och varför. Lund:

Studentlitteratur AB.

Ellis R, Gabriel T (2010).Context-based learning for beginners: CBL and non- traditional students. Research in post-compulsory education 15(2), 129-140.

Eriksson, A (2007). En jämförelse av ett kommunalt gymnasium och ett frigymnasiums sätt att bedriva undervisning. En fallstudie. (C-uppsats) Falun:

Högskolan i Dalarna, Institutionen för hälsa och samhälle. Tillgänglig:

http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:du-2793

Fyrenius A,Silén C (Red.) (2003). Utgångspunkter för basgruppsarbete i PBL. CUL- rapport nr 7. Linköping: Linköpings universitet, Centrum för undervisning och lärande. Neddladdningsbart: http://www.liu.se/didacticum/filarkiv- cul/1.94086/CULrapportnr72003.pdf

Gijbels D, Dochy F, Van den Bossche P and Segers M (2005). Effects of Problem- Based Learning: A Meta-Analysis from the Angle of Assessment. Review of Educational Research, 75(1), 27-61.

Gutiérrez-Pérez J, Pirrami F (2011). Water as Focus of Problem-Based Learning: An Integrated Curricular Program for Environmental Education in Secondary School. US-China Education Review A 2, 270-280.

Hensvold, I. (2006) Elevaktiva arbetsmodeller och lärande i grundskolan: En kun- skapsöversikt, Forskning i fokus, Nr 30, Stockholm: Myndigheten för skolut- veckling.

Hmelo-Silver CE (2013). Creating a learning space in Problem-Based Learning.

Interdisciplinary Journal Of Problem-Based Learning 7(1) 24-39.

Jerzembek G, Murphy S (2013). A narrative review of problem-based learning with school aged children: implementation and outcomes. Educational Review 65(2), 206–218.

Kindenberg, B (2011). I väntan på expertläraren. (Blogginlägg, 2011-01-17) http://www.lararlistan.se/?p=147

Kolodner JL , Camp PJ , Crismond D, Fasse B, Gray J , Holbrook J , Puntambekar S, Ryan M (2003). Problem-Based Learning Meets Case-Based Reasoning in the Middle-School Science Classroom: Putting Learning by Design(tm) Into Practice, Journal of the Learning Sciences, 12(4), 495-547.

Leeds National Curriculum Science Support Project (1992). Children’s ideas about

ecosystems (Research summary). Tillgänglig:

http://www.learner.org/courses/essential/life/support/pdf/2_Ecosystems.pdf Ozsoy, S. (2012). Investigating Elementary School Students' Perceptions about

Environment through Their Drawings. Educational Sciences: Theory And Practice, 12(2), 1132-1139.

Petersson G (2012). Miljö i Sverige under 50 år - Giftfri miljö, Biologisk mångfald, Kost för hälsa och mediala miljöhistoriska toppar. En kort miljöhistoria skriven i januari 2012 för Cancer- och Allergifonden. Tillgänglig:

http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/local_153696.pdf

Problembaserat lärande (PBL). Linköpings Universitet, Psykologprogrammet.

Nedladdningsbart:

http://www.liu.se/utbildning/program/psykolog/student/viktiga- dokument/filarkiv/1.35634/PBL.pdf

Problembearbetningsprocessen. (2006). Linköping: Psykologprogrammet,

Linköpings universitet. Nedladdningsbart:

http://www.liu.se/utbildning/program/psykolog/student/viktiga- dokument/filarkiv/1.220293/PBL-snurran.pdf