Institutionen för pedagogik, didaktik och
utbildningsstudier.
Examensarbete i
utbildningsvetenskap inom allmänt utbildningsområde, 15 hp
Vem tar ansvar?
En kvantitativ innehållsanalys av hållbar utveckling i läroböcker för fysik A och fysik 1.
Markus Fransson
Handledare: Kristina Andersson, Institutionen för pedagogik, didaktik och utbildningsstudier.
Examinator: Lotta Brantefors
Rapport nr: 2011ht5075
Sammanfattning
För att åstadkomma en hållbar utveckling lyfts utbildning, av internationella policydokument för en hållbar utveckling, fram som mänsklighetens bästa hopp och mest effektiva medel1. Därför intresserar denna studie sig för hur svensk skola tar ansvar för att den potential som utbildning bär på skall utnyttjas. Studieobjektet i denna studie är läroböcker för den inledande fysikkursen på svenska gymnasieskolan, fysik A eller fysik 1. Vidare har undersökningen, med stöd i forskning om undervisning för hållbar utveckling, avgränsats ytterligare genom att endast rikta sig mot de uppgifter som finns i böckerna. Metoden som använts är en kvantitativ innehållsanalys där frågor om någon, och i så fall vilka, aspekter av hållbar utveckling och vilka kunskapsemfaser som betonas har ställts till böckernas samtliga uppgifter. I analysen av studiens resultat framgår det att fysikböcker, genom att ofta ta upp ämnen med anknytning till hållbar utveckling utan att leda den lärande in i resonemang kring hållbar utveckling, inte tar vara på den potential som fysikämnet har när det gäller undervisning för hållbar utveckling. Enligt samma resultat beror undervisningens fokus på hållbar utbildning väldigt mycket på lärarens kunskaper och engagemang.
1 UNESCO, Education for Sustainability from Rio to Johannesburg: Lessons learnt from a decade of commitment. Paris: The International Work Programme on Education, Public Awareness and Sustainability of the United Nations Commission on Sustainable Development, 2002, s. 8
Innehållsförteckning
Sammanfattning...2
Inledning ...4
Bakgrund...6
Litteraturöversikt...15
Syfte och frågeställningar...19
Metod...20
Resultat och analys...27
Diskussion...35
Konklusion...37
Vidare forskning...38
Referenslista...39
Inledning
”Uppvärmt kylvatten från de svenska kärnkraftverken släpps ut i havet. Under ett år får Östersjön på detta sätt ta emot J energi. Blir Östersjön därigenom märkbart varmare?”2
Svaret på ovanstående fråga fås genom att jämföra den angivna energin med hur mycket solenergi som strålar in över Östersjön, något som går att räkna ut med hjälp av ytterligare angivna detaljer i uppgiften. Svaret är nej.
Idag förbrukar vi i Sverige naturresurser på ett sätt som i längden skulle kräva naturresurser från tre jordklot. Drygt en miljard människor har inte rent vatten att dricka.3 Listan över händelser och tillstånd som pekar mot att vårt levnadssätt inte är hållbart, varken idag eller för framtiden, kan göras lång. För att anta de utmaningar som ligger framför anser många, inklusive jag själv, att generationer som växer upp måste bli mer medvetna om och mer handlingskraftiga i frågor gällande hållbar utveckling än tidigare generationer. Utbildning får i denna process en mycket väsentlig roll.
År 2000 slöt länderna i Östersjöregionen ett avtal, Haga-deklarationen, där just utbildning lyftes fram som en nödvändig del av arbetet med hållbar utveckling. I deklarationen står också att utbildning för hållbar utveckling skall integrera ekologiska, ekonomiska och sociala aspekter.4 Dessa tre aspekter lyfts också fram i den FN-rapport, Vår gemensamma framtid, som 1987 gav en definition för hållbar utveckling som fortfarande är betydelsefull för diskussionen om hållar utveckling har. Den första paragrafen under rubriken ”The concept of sustainable development” lyder:
“Sustainable development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs”5
Uppsatsen inleds med en fråga som tvingar läsaren att fundera över vår energiförbruknings inverkan, detta har dubbla syften. Dels det just nämnda, att väcka läsarens tankar, dels som en introduktion av vad denna uppsats kommer att undersöka, uppgifter i fysikläroböcker. Om och i så fall vad de betonar som har med hållbar utveckling att göra. I en text som skolverket gav ut för 10 år sedan lyfts det fram att utbildning inom hållbar utveckling skall vara till nytta för samhället bör utbildningen förutom att ge kunskaper om hållbar utveckling även ge eleverna ett engagemang och en handlingskompetens för ett hållbart samhälle.6
2 Rune Alphonce et al., Heureka! – Fysik 1, Natur och kultur, Stockholm, 2011., s. 244
3 Världsnaturfonden, Lärande på hållbar väg., s. 10
(http://www.wwf.se/naturvaktarna/source.php/1139007/Larande%20pa%20hallbar%20vag.pdf )
4 Skolverket, Hållbar utveckling i skolan, Liber, Stockholm, 2002, s. 5
5 World Commission on environment and development, Our common future, United Nations Environment program, Nairobi, 1987, Ch. 2 § 1
6 Skolverket, Hållbar utveckling i skolan, Liber Stockholm, 2002, s. 72
Anledningen till att denna undersökning är av intresse är att Skolverket 2008 gav uttryck för en avsaknad av forskning som visar hur No-undervisning ”tar tag i området hållbar utveckling”.7 Under praktikperioder på min lärarutbildning har jag sett att hållbar utveckling lätt kan prioriteras bort bland annat kursinnehåll, därför gillar jag uttrycket tar tag i. Vi lärare och andra verksamma inom skolan måste ta tag i den undervisning som krävs för ett hållbart samhälle idag och i framtiden.
7 Skolverket, Vad händer i NO-undervisningen?, Ordförrådet AB, Stockholm, 2008
Bakgrund
Om jorden befolkning, i genomsnitt, förbrukade lika mycket resurser som en Europeisk medborgare skulle det krävas tre jordklot för att försörja alla människor8.
För att framtiden skall innebära att alla människor får leva goda liv krävs det förutom att resursförbrukande minskar och att vetenskapen förser samhället med miljövänliga inventioner även att förmågan till kommunikation och förståelse mellan olika kulturer världen över utvidgas. Detta är inget som sker av sig själv utan kräver utvecklade system och många individer med djupa kunskaper inom olika områden som tar ansvar för en sådan utveckling. Därför har utbildning, inom alla områden, som bidrar till handlingskompetens för hållbar utveckling väldigt stor potential att bidra till en bättre framtid för alla9.
Sedan 2005 har FN drivit ett projekt som kallas DESD (Decade for Education for Sustainable Development) med syftet att sprida utbildning för hållbar utveckling runt om i världen10. Trots att Sverige är ett land med mycket resurser och en väl fungerande skola så visade en kartläggning gjord 200111 att många lärare kände sig osäkra inför begreppet hållbar utveckling som det används i internationella policydokument och att mindre än 10 procent av tillfrågade lärare bedrev undervisning som kunde beskrivas som undervisning för hållbar utveckling12. Alltså finns det ett stort behov av det projekt som FN har startat.
Eftersom undersökningen från 2001 visade att lärare känner sig tveksamma inför att undervisa för hållbar utveckling blir det stöd de får från kursmaterial viktigt. Denna studie kommer genom att analysera uppgifter i fysikläroböcker för den inledande fysikkursen i svenska gymnasieskolan, fysik A och fysik 1, undersöka hur dessa tar upp begreppet hållbar utveckling. De frågeställningar som studien mer specifikt ställer handlar dels om vilket utrymme hållbar utveckling får, dels om vilka aspekter av hållbar utveckling som tas upp och dels om vilka förmågor för att vara med och påverka framtiden dessa böcker ger de lärande.
8 Världsnaturfonden, Lärande på hållbar väg. s. 10
(http://www.wwf.se/naturvaktarna/source.php/1139007/Larande%20pa%20hallbar%20vag.pdf)
9 UNESCO, Education for Sustainability From Rio to Johannesburg: Lessons learnt from a decade of commitment. Paris: The International Work Programme on Education, Public Awareness and Sustainability of the United Nations Commission on Sustainable Development, 2002, s. 8
10 UNESCO, United Nation Decade of Education for Sustainable Development 2005-2014 –Draft
International Implementation Scheme, 2004, s. 19
http://unesdoc.unesco.org/images/0013/001399/139937e.pdf (2011-11-24)
11 Skolverket, Miljöundervisning och utbildning för hållbar utveckling i svensk skola, Rapport, diarienummer 00:3041.
12 Johan Öhman, Den etiska tendensen i utbildning för hållbar utveckling: meningsskapande i ett genomlevandeperspektiv, Örebro universitetsbibliotek, Diss. Örebro : Örebro universitet, 2006, Örebro, 2006 s. 17
Hållbar utveckling
Följande redogörelse av hållbar utveckling bygger till stora delar på FN:s beskrivning av begreppet och problematiken. Det valet grundar sig på att FN:s rapporter har fått stort internationellt genomslag, framför allt på grund av att de har varit grund för många internationella politiska toppmöten om hållbar utveckling.
Aldrig någonsin tidigare i historien har den mänskliga aktiviteten varit så resursförbrukande som idag. Det har lett till att vi, vilket inte har varit möjligt tidigare, idag påverkar hela det globala ekosystemet som är grunden för allas våra liv och därmed sätter vår tillvaro och framtid på jorden på spel.13 Därför måste utvecklingen av vår aktivitet ändra riktning, från ett allt mer omfattande resursförbrukande till en utveckling där användandet av resurser sker på ett sätt som är hållbart i längden. Förutom att vårt samhälle, där det ekonomiska systemet är en betydelsefull faktor, behöver anpassa sig till de ekologiska ramar som jorden jordens ekosystem erbjuder ingår det i begreppet hållbar utveckling också en social aspekt. Den sociala aspekten innebär bl.a. att resursförbrukningen inte bara bör formas utifrån ett långsiktigt perspektiv utan också fördelas rättvist så att alla människor, inte bara de som bor i den rika delen av världen, har möjlighet att tillfredsställa sina behov. Detta framgår tydligt i den definition av hållbar utveckling som utarbetades av, den av FN tillsatta, Världskommissionen för miljö och utveckling under ledning av Norges dåvarande statsminister Gro Harlem Brundtland som säger att hållbar utveckling handlar om tillfredställande av människors behov i framtiden men även för alla människor idag.14 Alltså gäller det att om den ekonomiska tillväxten, som idag är grunden för vårt samhälles utveckling, bygger på produktion som antingen förorenar miljön eller inte ger människor rimliga arbetsvillkor så är den inte är hållbar.
Paragraf 1 i kapitel 1 i nämnda FN-rapport inleds med orden:
”The earth is one but the world is not”15
Syftet med detta korta citat är att lyfta en stor utmaning med att åstadkomma ett hållbart samhälle: Att genom att få till stånd ett internationellt samarbete överbrygga det faktum vi att alla människor lever på och brukar/förbrukar samma planet men att vi, i större eller mindre grupper, generellt strävar efter eget välstånd utan att bry sig om konsekvenserna det får för andra. Just samarbete och även tekniska framsteg har alltid varit viktiga delar av progressiva samhällen. Dessa två har redan bidragit med verktyg vars syfte är att bidra till en hållbar utveckling, t.ex. handeln med utsläppsrätter och ständiga förbättringar av hållbar utveckling16.
I denna studie kommer olika aspekter av hållbar utveckling lyftas fram och särskiljas för att göra en analys av hur hållbar utveckling framställs i fysikläroböcker. Därför följer nedan en specificering av
13 World Commission on Environment and Development, Vår gemensamma framtid: [rapport från]
Världskommissionen för miljö och utveckling under ordförandeskap av Gro Harlem Brundtland, Prisma, Stockholm, 1988, s.37
14 World Commission on Environment and Development, 1987, kap. 2 § 1
15 Ibid, kap.1 § 1
16 Ibid, kap. 1 § 39
dessa dimensioner. Aspekterna som studien utgår ifrån är de tre som ofta lyfts fram inom hållbar utveckling, de ekologiska, de ekonomiska och de sociala aspekterna17.
Ekonomisk aspekt av hållbar utveckling
Ekonomi är idag en viktig faktor för hur samhällen utvecklas, se t.ex. på den uppmärksamhet de svaga ekonomierna i Sydeuropa får i media och politik18. Politiker talar ofta om att en ekonomisk tillväxt är väldigt viktigt för att förbättra levnadsstandard, t.ex. mer vård, jobb och utbildning. Denna tillväxt bygger idag på en ökad produktion där naturresurser förbrukas19.
Att behålla det ekonomiska systemet som det är, enligt tidigare nämnda resursbrist, alltså inte en hållbar lösning. Thomas Öst20 lyfter fram två skilda lösningar för att få det ekonomiska systemet inriktat mot en hållbar utveckling. Den ena lösningen innebär att tillväxten kan fortsätta, men att den måste effektiviseras och anpassas så att den inte skadar miljön. Den andra lösningen förespråkar en förändring av samhället i grunden, vilket innebär kraftigt minskad tillväxt och en ny miljöanpassad livsstil, som en nödvändighet för att utvecklingen skall vara hållbar. Enligt Öst intar begreppet hållbar utveckling en position där båda dessa lösningsförslag tas i beaktning. En position som innebär att den ekonomiska tillväxten skall fortgå samtidigt som livsstilsförändringar i riktning mot miljöanpassning bör ske. En viktig del i en sådan utveckling är miljövänlig teknik.
Ekologisk aspekt av hållbar utveckling
Utveckling och förvaltande av det globala ekosystemet är två utmaningar som hör tätt ihop, eftersom en absolut viktig bas för utveckling är att det finns ett ekosystem21. Vi behöver alltså förvalta de resurser som naturen ger och göra det på ett sätt som gör det möjligt för ekosystemet att hämta sig och återskapa i samma takt som det brukas.22 I det ekologiska systemet finns det många delar som tar skada, t.ex. djurarter som hotas av utrotning och jordbruksmarker där mycket gifter används. Den största och allvarligaste frågan är dock de nuvarande och framtida klimatförändringarna som innebär att medeltemperaturen på jorden kommer att öka, med konsekvenser för t.ex. havsvattennivå och jordbruksförutsättningar. Dessa förändringar menar forskare orsakas av så kallade växthusgaser, där koldioxid som kommer ifrån förbränning av fossila bränslen är den viktigaste, som gör att jordens atmosfär förhindrar värmetransport från jorden ut i rymden.23
17 World Commission on Environment and Development, 1987, kap. 1 § 41-43
18 Se t.ex. http://www.dn.se/ekonomi/johan-schuck-ett-fiasko-skulle-sta-eurolanderna-dyrt 2011-12-09
19 Bill Hopwood et al., Sustainable development: mapping different approaches, Sustainable development, 13(1), s. 38-52, 2005
20 Thomas Öst, Livsstilsförändringar och ”grön” teknik: om relationen mellan ekonomisk och ekologisk rationalitet i miljöpolitiken, Uppsala universitet, Diss. Uppsala : Uppsala universitet, Uppsala, s. 207
21 World Commission on Environment and Development, 1987, kap.1 §40
22 Myndigheten för hållbar utveckling, Lärande om hållbar utveckling, Liber, Stockholm, 2004, s. 6
23 UN, Human development report 2007/2008: Fighting climate change – Human solidarity in a divided world, New York, Oxford University Press, 2008, s. 3
Social aspekt av hållbar utveckling
Effekterna av ovan nämnda klimatförändringar drabbar redan idag, och kommer att drabba, fattiga länder hårdare än rika24. Dels utsätts de för större påfrestningar, dels saknar de resurser att hantera de situationer som uppstår. Konsekvenserna av att miljön försämras påverkar människor negativt på många sätt. Bl.a. inkomst, hälsa och utbildning är sådant som försvåras. Detta sker samtidigt som invånare i mycket rika länder släpper ut 30 gånger så mycket koldioxid som invånare i fattiga länder.25 Det är orättvist.
Kvinnor runt om i världen tenderar att ha en större omsorg för miljön och i större utsträckning rösta på miljövänliga ledare än män. Forskning tyder på att om kvinnor fick bestämma över sin reproduktion så skulle färre barn födas. Dock har kvinnor i stora delar av den fattiga världen inte möjlighet att varken bestämma över sig själva eller över politiken. Förutom att detta inskränker väldigt många människors frihet är det också negativt för miljön, eftersom miljövänliga ledare och färre människor skulle vara bra för miljön. Det är även så att kvinnor, barn och äldre är de som drabbas hårdast vid katastrofer.26 Detta är exempel på sociala orättvisor som en följd av en hållbar utveckling och hinder för en hållbar utveckling.
De rika ländernas sociala ansvar är alltså omfattande. Utöver att hjälpa de fattiga länderna att hantera miljöhot handlar det om att främja social rättvisa och mänsklig utveckling. För att motivera dessa handlingar, och ett allmänt förhållningssätt till rättvisa, kan man använda sig av filosofen John Rawls ”tankeexperiment” och där han frågar sig hur en rationell människa skulle bygga upp det globala samhället om han är ovetandes om sin egen position i det. Rawls menar då, i korthet, att det rationella vore att bygga ett samhälle där alla har så lika förutsättningar som möjligt, oavsett samhällsklass, nationalitet eller vilka talanger man begåvas med m.m.27
Integrering av aspekterna
Dessa tre aspekter tätt integrerade. Mänskliga och naturliga system kan inte vara ekonomiskt välmående om det inte tas ansvar för ekologiska och sociala dimensioner. På samma sätt är ekosystemen beroende av en fungerande ekonomi och social utveckling och den sociala utvecklingen beroende av en fungerande ekonomi och ekologiska resurser.28 Scott & Gough29 menar att olika
24 UN, 2008, s. 14
25 UN, Human development report 2011: Hållbarhet och social rättvisa – En bättre framtid för alla, New York, Oxford University Press, 2011, s. 3
26 UN, 2011 & United Nations Conference on Environment and development, Agenda 21: programme of action for sustainable development : Rio declaration on environment and development ; Statement of forest principles : the final text of agreements negotiated by governments at the United Nations Conference on Environment and Development (UNCED), 3-14 Juni 1992, Rio de Janeiro, Brasilien, United Nations Department of Public Information, New York, 1993, kap.5 http://un.org/esa/dsd/agenda21/index.sthlm (2011-11-23)
27 John Rawls et al., Idéer om rättvisa, Tiden, Stockholm, 1989, s.11
28 World Commission on Environment and Development, Our common future, 1987, Ch1 § 41-43
29 William Scott & Stephen Gough, Sustainable development and learning: framing the issues, Routledge Falmer, London, 2003, s. 64f
vetenskapsområden (naturvetenskap, ekonomi och samhällsvetenskap) tenderar att ägna sig åt problemlösning endast inom sitt eget område. T.ex. att naturvetare i hög grad ser på ekologiska faktorer till ekologiska problem, istället för att se om det finns något i ekonomiska systemet som påverkar den ekologiska situationen. Lösningar på komplexa problem, t.ex. hållbar utveckling, anser de kräva ett komplext, ämnesövergripande förhållningssätt varför lärande inom hållbar utveckling borde uppmuntra ett tvärvetenskapligt sätt att tänka.
Utbildning för hållbar utveckling
“The potential of education is enormous. Seen as social learning for sustainability, education can increase our capacity to confront and master change. Education not only informs people, it can change them. As a means for personal enlightenment and for cultural renewal, education is not only central to sustainable development, it is humanity’s best hope and most effective means in the quest to achieve sustainable development”30.
2005 inleddes ett decennium av utbildning för hållbar utveckling (DESD, Decade of Education for Sustainable Development). ESD (Education for Sustainable Development) är ett forskningsområde som fokuserar på hur social, ekologisk och ekonomisk utveckling samverkar inom utbildning. Målet med DESD är alltså att stimulera en global utveckling av utbildnings- och lärandeprocesser där dessa tre dimensioner samverkar.31 I skrivande stund befinner vi oss alltså mitt i denna process. Ett mål med utbildning för hållbar utveckling är att den lärande utvecklar handlingskompetenser för att möta de utmaningar som han/hon kommer att ställas inför32. En handlingskompetens skiljer sig från ett beteende i det att det innefattar ett handlande utifrån egna avsikter. En övergripande beskrivning som ges är att handlingskompetens är en förmåga att, utifrån en bas av kritiskt tänkande och ofullständig kunskap, tillsammans med andra engagera sig i handlingar för en mänskligare värld33. Inför DESD arbetade UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organisation) fram ett förslag på sex punkter som bör integreras i undervisning för hållbar utveckling. I denna studies analys av fysikläroböckers uppgifter kommer dessa 6 punkter vara utgångspunkter för god undervisning om hållbar undervisning. Därför följer nedan en redogörelse dessa där rubriköversättningarna är tagna från SOU 2004:104 Att lära för hållbar utveckling.
30 UNESCO, Education for Sustainability From Rio to Johannesburg: Lessons learnt from a decade of commitment. Paris: The International Work Programme on Education, Public Awareness and Sustainability of the United Nations Commission on Sustainable Development, 2002, s. 8
31 David Kronlid, Klimatdidaktik – att undervisa för framtiden, i Kronlid, David, Klimatdidaktik – att undervisa för framtiden, Liber, Stockholm, 2009, s. 28
32 Myndigheten för skolutveckling, Lärande om hållbar utveckling – en temaskrift, Liber, Stockholm, 2004, s. 6
33 Karsten Schnack, Some further comments on the Action Competence Debate. In B. B. Jensen & K.
Schnack (red.), Action and Action Competence as Key Concepts in Critical Pedagogy (Vol. 12, s. 185- 190). Copenhagen: Royal Danish School of Educational Studies, 1994
Miljöundervisningens utveckling i den svenska skolan
Miljöundervisning har varit en del av den svenska skolan sedan 60-talet. I takt med att internationella rådslag, ofta ledda av FN, har utvecklat och omformulerat vad som är centralt för miljön och sedermera en hållbar utveckling har undervisningen i svensk skola också ändrat fokus.34 I skolverkets kartläggning av miljöundervisning från 200235 lyfts tre generationer av miljöundervisning fram. De benämns som faktabaserad miljöundervisning, normerande miljöundervisning och undervisning för hållbar utveckling, nedan redogörs för innehållet i dem.
Faktabaserad miljöundervisning
På 60- hade man börjat inse att naturen omkring oss tog skada av mänsklig aktivitet och såg att det var ett samhällsproblem som krävde en lösning. Problemen ansågs bestå i avsaknad av kunskap varför lösningen på problemet ansågs vara att experter, i form av vetenskapsmän, skulle tillägna sig tillräcklig kunskap om hur föroreningar påverkade naturen för att finna lämpliga åtgärder.
Miljöundervisningen på 1960- och 1970-talen var således inriktad på att förmedla objektiva kunskaper inom berörda vetenskaper, främst naturvetenskaperna.36
Normerande miljöundervisning
På 1980-talet gjorde bl.a. folkomröstningen i kärnkraftsfrågan att medborgares värderingar och normer kom att spela roll för hur miljöproblematiken hanterades, alltså inte längre bara vetenskapliga kunskaper. I fokus var fortfarande människans påverkan på naturen och det var fortfarande framför allt naturvetenskaplig kunskap som formade mycket av de normer som var dominerande. Normen var det miljövänliga samhället. I undervisningen fick det till följd att elevernas erfarenheter och ett problemlösande arbetssätt fick större utrymme, vid sidan av det som fanns tidigare37.
Undervisning för hållbar utveckling
Efter Rio-konferensen, i början på 1990-talet, inleddes en utvidgning av miljöproblematiken inom skolan. Denna innebar/innebär att tron på vetenskapen inte längre är lika fast och att en viktig del av undervisningen är att de lärande skall uppmuntras at kritiskt granska, värdera och vara med och besluta om både innehåll och metoder, vilket lägger fokus på den demokratiska processen. Östman placerar denna tradition inom rekonstruktivismen.38 Nedan följer en mer detaljerad beskrivning av vad som kännetecknar utbildning för hållbar utveckling.
34 Skolverket, Hållbar utveckling i skolan, Beställningsnummer: 02:649, Liber, Stockholm, 2002, s. 13
35 Ibid, s. 13
36 Johan Öhman et al., Miljöundervisningens olika traditioner, i Skolverket, Hållbar utveckling i skolan, Liber, Stockholm, 2002, s. 13
37 Ibid, 2002, s. 13
38 Johan Öhman et al., Miljöundervisningens olika traditioner, i Skolverket, Hållbar utveckling i skolan, Liber, Stockholm, 2002, s. 14
Kännetecken på utbildning för hållbar utveckling
Undervisning för hållbar utveckling kräver en bred kontext som förutom människans påverkan på naturen även inkluderar sociala och ekonomiska/politiska frågor39. Det skall inte heller göras till ett eget ämne utan vara en del av hela skolors arbete. Ämnesövergripande arbete är ett arbetssätt att åstadkomma en undervisning som satisfierar dessa kriterier.40Eftersom denna studie endast behandlar fysikkurslitteratur tolkas detta förhållningssätt även att gälla inom ett ämne, fysik, alltså att hållbar utveckling bör vara en del av flera fysikområden.
Förutom den kunskap som vetenskapen förser oss med om hur det globala samhället påverkar det ekologiska systemet måste värderingar till för att möjliggöra beslutstagande för hållbar utveckling41. En värderingsdiskussion som pågår är t.ex. om jorden och dess resurser har ett värde i sig själv (ekocentrism) eller om den bara har värde som ett instrument för oss människor (antropocentrism). Att låta värderingar uttryckas i undervisningen är centralt därför att det öppnar för de lärande själva att granska, debattera, testa och tillämpa sina kunskaper i olika sammanhang rörande hållbar utveckling.42
Att forma samhället till ett hållbart samhälle kommer att medföra helt nya utmaningar och problem, något som kräver vana, självsäkerhet och kunskap om tankesätt och metoder att använda för att ta sig an sådant som ingen har arbetat med tidigare. Att undervisningen ställer de lärande inför problem där lösningen är avlägsen och/eller inte på förhand bestämd är därför något som ger kunskaper för att arbeta med hållbar utveckling43. Kritiskt tänkande och reflektion skall uppmuntras och det bör inte belysas som något som avgör om ett handlande är rätt eller fel utan istället något som framhäver att människor reagerar olika i liknande situationer44.
Förmedlingspedagogik där lärare presenterar information och kunskaper till eleverna passar inte särskilt bra för undervisning för hållbar utveckling45. Istället bör motsägelser, moraliska dilemman, konflikter m.m. behandlas med olika metoder så att eleverna från olika angreppsätt får ta sig an och
”förhandla” om dem46. UNESCO lyfter fram undervisningsformer som t.ex. debatter, upplevelser och olika konstformer som metoder som lämpar sig väl i undervisning för hållbar utveckling47.
För att de lärande skall bli aktiva deltagare i de processer som kan forma samhället till ett hållbart samhälle behöver de lära sig att vara just aktiva. Den demokratiska processen är något som skall ha en
39 UNESCO, United Nation Decade of Education for Sustainable Development 2005-2014 –Draft
International Implementation Scheme, 2004, s. 19
http://unesdoc.unesco.org/images/0013/001399/139937e.pdf (2011-11-24)
40 Skolverket, Att lära för hållbar utveckling, SOU2004:104, Liber, Stockholm, 2004, s. 73
41 Andrew Dobson, Economic behavior: value and values, i Scott, William & Gough, Stephen (red.) Key issues in sustainable development and learning, Routledge Falmer, London, 2005, s. 222
42 Skolverket, 2004, s. 42
43 Ibid, s. 41
44 Öhman, 2006
45 UNESCO, 2004, s. 19
46 Franz Rauch, A regulative idea and trigger for innovation, i Scott, William & Gough, Stephen (red.), Key issues in sustainable development and learning, Routledge Falmer, London, 2005, s. 150
47 UNESCO, 2004, s. 19
central roll i undervisning för hållbar utveckling. Undervisning där elever själva är med och påverkar innehåll och utformning är därför en undervisning passar väl för undervisning för hållbar utveckling.48
Hållbar utveckling berör områden som spänner över både tid och rum, frågor med både lokal och global anknytning och frågor från dåtid till framtid. Därför bör det i undervisningen, med ett för eleverna och kontexten tillgängligt språkbruk, göras medvetna val där samband mellan det lokala och det globala och dåtid och nutid tydliggörs.49
HU i skolans styrdokument
Läroböckers påverkan på vilket innehåll lärare ger sina kurser är stort50. Eftersom de officiella direktiven om vad som ska ingå i skolans undervisning kommer ifrån styrdokument, läroplaner, ämnesplaner och kursplaner så är det intressant att undersöka förhållandet mellan styrdokument och lärobok. I denna studie kommer läroböcker som både är anpassade till fysik A, enligt 1994 års styrdokument, och till fysik 1, enligt 2011 år styrdokument. Därför tar jag nedan upp innehåll från både 1994 års och 2011 års styrdokument som berör hållbar utveckling.
Läroplaner, Lpf94 och Gy 2011
I både Lpf9451 och Gy 201152 tas bl.a. respekt för vår gemensamma miljö, jämställdhet och solidaritet upp som grundläggande värden som den svenska skolan, enligt skollagen, skall främja. Förekomsten av stycken, där ämnen som kan relateras till hållbar utveckling tas upp, skiljer sig väldigt lite åt mellan de två läroplanerna. En skillnad är dock att Gy 2011 använder uttrycket perspektivet hållbar utveckling där Lpf94 använder ekonomiskt och ekologiskt perspektiv.
Båda läroplanerna tar upp förmedlande av fyra övergripande perspektiv som en del av skolans uppdrag. Dessa perspektiv, etiskt perspektiv, miljöperspektiv, internationellt perspektiv och historiskt perspektiv är perspektiv som alla är av betydelse för en hållbar utveckling.
Den demokratiska processen och elevers möjligheter att vara deltagande medborgare som, genom kritiska granskande och värderingsförmåga ska kunna vara med och forma samhället betonas.
Ytterligare mål som eleverna skall sträva mot är att använda sig av vetenskapliga sätt att arbeta när de tar sig an de utmaningar som ”ny teknologi, internationalisering och miljöfrågornas komplexitet”53 erbjuder.
48 Skolverket, 2004, s.40
49 UNESCO, 2004, s. 19
50 Niklas Amert, Om läroböcker och studiet av dem, i Amert, Niklas (red.), Att spegla världen – Läromedelsstudier i teori och praktik, 1. Uppl., Studentlitteratur, Lund, 2010, s. 26 och Skolverket, 2008, s. 54
51 Läroplaner för det obligatoriska skolväsendet och de frivilliga skolformerna: Lpo 94 : Lpf 94, Utbildningsdepartementet., Stockholm, 1994
52 Skolverket, SKOLFS 2011:144, http://www.skolverket.se/skolfs?id=2302
53 Utbildningsdepartementet, Läroplaner för det obligatoriska skolväsendet och de frivilliga skolformerna:
Lpo 94 : Lpf 94, Stockholm, 1994 och Skolverket, SKOLFS 2011:144, http://www.skolverket.se/skolfs?
id=2302
Eleverna skall i skolan uppmuntras att tro på sig själva och sin förmåga att påverka och även ges möjlighet att få en positiv tro på framtiden.
Kursplaner54
I de inledande beskrivningarna av syftet med fysikundervisning på svenska gymnasieskolan från 2000 och 2011 lyfts liknande resonemang fram när det gäller områden som berör hållbar utveckling. Dels handlar det om att eleven skall lära sig och utveckla kunskaper om fysikens vardagliga tillämpningar och dels att lära sig kommunicera dessa för att använda dem i samhällsdebatten. Även i dessa stycken använde 2011 års författare begreppet hållbar utveckling medan det 2000 skrevs om energi- och miljöfrågor.
Kursplanerna mellan fysik A och fysik 1 skiljer sig åt med avseende på innehåll som berör hållbar utveckling. En anledning är det faktum att fysik 1:s storlek är 150 poäng medan fysik A endast är 100 poäng. I fysik A är det framför allt målet: ”ha kännedom om energiprincipen och energiomvandlingar, känna till innebörden i begreppet energikvalitet samt kunna använda kunskaperna om energi för att diskutera energifrågor i samhället” som berör hållbar utveckling. I fysik 1 är det däremot ett helt stycke som beskriver energi och energiresurser där begreppet ”ett hållbart samhälle” förekommer. Av totalt fem punkter innehåller förutom energi och energiresurser även punkterna strålning inom medicin och teknik, klimat- och väderprognoser och fysikens karaktär, arbetssätt och matematiska metoder tydliga kopplingar till hållbar utveckling.
54 Skolverket, Kursplan: Fysik A, Stockholm, Skolverket, 2000 och Skolverket, Kursplan: Fysik 1, Stockholm, Skolverket, 2011
Litteraturöversikt
Tidigare forskning om hållbar utveckling i skolan
I följande avsnitt presenteras forskning som har behandlat frågeställningar som kan har likheter med de frågeställningar som tas upp i denna avhandling. Pga. av denna likhet har analysverktyg i denna avhandling formats utifrån de som nedan presenterad tidigare forskning har använt sig av.
Kunskapsemfaser
1995 publicerades Leif Östmans doktorsavhandling Socialisation och mening55 som är en textanalys av läroplanshistoria och 80-talets läroböcker i Kemi. Avhandlingens syfte var att ”bredda och problematisera både de perspektiv som används och de frågeställningar och problem som fokuseras”56 med ett särskilt fokus på miljö- och demokratifostran. Ett resultat som lyfts fram är att miljöundervisning ofta lyfts ut och behandlas som ett separat område, ofta sist i läroböcker. En stor del av arbetet med avhandlingen menar Östman har gått åt att utveckla textanalytiska metoder för sin undersökning. Det av dessa analytiska redskap som är viktigast för denna studie är kunskapsemfaser.57
Akademisk och romantisk tradition
Margareta Svennbecks avhandling från 200458 är en läromedelsanalys som undersöker miljöfostran och genus i läroböcker i fysik. Hon analyserar bl.a. böckerna utifrån två undervisningstraditioner. Den akademiska, som inkluderar fysik med disciplinär inriktning (begrepp, vetenskaplig metod m.m.) och fysik med vardagsinriktning och den romantiska, där samhälls- och miljömoral är framträdande. Dessa två traditioner och analyserna av dem bygger delvis på de kunskapsemfaser som återfinns i Östmans avhandling och de har varit en grund för det analysverktyg som används i denna studie. Svennbeck kommer i sin studie fram till att de flesta fysikläroböcker lyfter fram den akademiska traditionen.
55Leif Östman, Socialisation och mening: No-utbildning som politiskt och miljömoraliskt problem, Univ., Diss.
Uppsala : Univ., Uppsala, 1995
56 Ibid, s. 22
57 Östman har även varit med och författat det avsnitt i Skolverkets referensmaterial om skolan från 2002, utifrån vilket denna studie har utgått i fråga om miljöundervisningens traditioner i svensk skola.
58 Margareta Svennbeck, Omsorg om naturen: om NO-utbildningens selektiva traditioner med fokus på miljöfostran och genus, Acta Universitatis Upsaliensism, Diss. Uppsala : Univ., 2004, Uppsala, 2003
Inomvetenskaplig diskurs
Jeppe Læssøe59 varnar i sin artikel för att det i undervisningssammanhang bildas en diskurs som riskerar att exkludera viktiga delar av hållbar utveckling, så som materiell tillväxt och global social rättvisa. Læssøe menar att undervisningen istället tenderar att sträva efter konsensus om kunskaper om hållbar utveckling och problemfria, ofta teknologiska, lösningsmetoder på de problem vi står inför. För att komma åt denna problematik behöver det utvecklas undervisning för hållbar utveckling som består av moment som: dilemman, problem där åsikter som strider mot varandra och reflekterande diskussioner.
Lärares uppfattning av hållbar utveckling
Johan Öhman60 har som övergripande ambition med sin avhandling att utveckla ett angreppssätt inom undervisning för hållbar utveckling som tar fasta på etik och moral upplevs i vardagen. En av anledningarna till detta är resultatet av en kartläggning från 2001 där svenska lärare fyllde i enkäter angående miljöundervisning. Kartläggningen visade nämligen att intresset för miljöundervisning hade blivit mindre sedan slutet på 1980-talet och att många lärare angav att det mer komplexa och värderingsstyrda innehållet i undervisning för hållbar utveckling jämfört med miljöundervisning gjorde undervisningen svårare. Endast 9 procent av lärarna bedrev undervisning som enligt kartläggningen kunde beskrivas som undervisning för hållbar utveckling.61
Teoretiska utgångspunkter Olika aspekter av hållbar utveckling
Urskiljning av olika aspekter inom hållbar utveckling kommer att vara en central del av denna studies analysverktyg. Dessa aspekter är de som redogörs för i studiens bakgrund, den ekologiska, den ekologiska och den sociala aspekten. Nedan redogör kortfattat vilka tolkningar av dessa aspekter som kommer att användas.
• När källmaterialet till denna studie tar upp något som berör t.ex. energiförbrukning eller utveckling av ny teknik och det kan relateras till samhällets ekonomiska utveckling anses det lyfta fram den ekonomiska aspekten.
• När källmaterialet till denna studie tar upp något som påverkar någon del av ekosystemet kommer det anses lyfta fram den ekologiska aspekten.
59 Jeppe Læssøe, Education for sustainable development, participation and socio-cultural change, Environmental Education Research, nr 4, 1997, s. 295-317
60 Johan Öhman, Den etiska tendensen i utbildning för hållbar utveckling: meningsskapande i ett genomlevandeperspektiv, Örebro universitetsbibliotek, Diss. Örebro : Örebro universitet, 2006, Örebro, 2006 s. 17
61 Skolverket, Miljöundervisning och utbildning för hållbar utveckling i svensk skola, Rapport, diarienummer 00:3041.
• När källmaterialet till denna studie tar upp något som berör rättvis fördelning av resurser eller hur mänskliga relationer påverkar och påverkas av ekologiska förändringar anses det lyfta fram den sociala aspekten.
Kunskapsemfaser
Varför ska jag lära mig hur det kommer sig att himlen är blå?
Douglas A Roberts har gjort en kategorisering av syften med undervisning, initialt No- undervisning, i olika kunskapsemfaser. Någon av dessa kunskapsemfaser skall alltid kunna besvara den, från elever ofta återkommande, frågan som inledde detta stycke. Östman62 menar att kunskapsemfaser är kraftfulla analysinstrument som tydliggör skillnader i undervisningsinnehåll även om det epistemologiska innehållet i undervisningen är det samma. Nedan följer en förklaring av Roberts sju kunskapsemfaser.63
Vetenskapens intellektuella process betonar hur vetenskapen är uppbyggd, t.ex. relationen mellan bevis och teori.64
Att förstå sig själv betonar att ett syfte med undervisningen är att göra eleven medveten om dess egen tankeprocess. Detta kan bl.a. göras genom att jämföra elevernas resonemang med hur vetenskapliga teorier vuxit fram genom historien.65
Den vetenskapliga metoden betonar att just kunskap om den vetenskapliga metoden är ett syfte.66 Den säkra grunden betonar kunskapens betydelse för att kunna ta till sig ytterligare kunskap i framtiden67, pga. naturvetenskapens kumulativa struktur.
Den rätta förklaringen betonar att vissa saker är bra att kunna därför att naturvetenskapen ger en korrekt förståelse av världen.68
Vardagsemfasen betonar ett vetenskapligt sätt att lära sig förstå och förklara olika vardagsfenomen eleverna kommer i kontakt med.69
Naturvetenskap, normer och beslut betonar att eleverna inte bara lär sig tekniska och teoretiska detaljer utan även lär sig använda dem i sammanhang där t.ex. värderingar och praktiska hänsynstagande också är av betydelse.70
Syftet med att använda Roberts kunskapsemfaser i denna studie är framför allt att undersöka vilken typ av engagemang som lyfts fram. De fem först nämnda emfaserna kan anses omfatta inlärning av
62 Östman, 1995, s. 44
63 De svenska översättningar jag valt är tagna ur Östman, 1995, s.42f
64 Douglas A. Roberts, Analyzing school science courses: The concept of companion meaning, I Roberts, Douglas A. & Östman, Leif (red.), Problems of meaning in science curriculum, Teachers College Press, New York, 1998
65 Douglas A. Roberts, What counts as science education? I Fensham, Peter J., (red.) Development and Dilemmas in Science Education, London, The Falmer Press, 1988, s. 37
66 Roberts, 1998, s. 9
67 Ibid, s. 9
68 Ibid, s. 10
69 Ibid, s. 8
70 Roberts, 1998, s. 10
ämneskunskaper och de lyfter fram förmågor vars skilda betydelser inte kommer att poängteras i denna studie. Därför delas emfaserna in i tre grupper, ”de epistemologiska emfaserna” (vetenskapens intellektuella process, att förstå sig själv, den vetenskapliga metoden, den säkra grunden och den rätta förklaringen), ”vardagsemfasen” och ”NNB” (naturvetenskap, normer och beslut)71.
Rationalitet
När resonemang förs om vad som är rätt och riktigt kan utsagan skilja sig åt beroende på vilken rationalitet som används. Två rationaliteter som står i kontrast mot varandra är teknisk rationalitet, för vilken det centrala är om ett resonemang är logiskt och följdriktigt, och värdeorienterad rationalitet, för vilken värderingar kring människans vilja och välmående är det centrala.72 I denna studie kommer dessa teoretiska begrepp användas för att avgöra vilka typer förmågor av eleven uppmuntras att utveckla i fysikläroböckerna. Om det är förmågor som kräver värdegrundade resonemang eller om det förmågan till logiskt korrekta resonemang betonas.
71 Östman, 1995, s. 43
72Östman, 1995,s. 30f
Syfte och frågeställningar
Hållbar utveckling är ett område som berör alla utbildningsnivåer, från förskolan till universitetsnivå73 och även många av de ämnen som elever läser i skolan. Ett ämnesblock som i allra högsta grad berör frågor om hållbar utveckling är No-ämnena. 2008 kom en kunskapsöversikt från skolverket med titeln
”Vad händer i NO-undervisningen?” som är en kunskapsöversikt om NO-undervisning i svenska skolor från 1992-2008. I den nämns tydligt en avsaknad av forskning om hur just No-undervisning ”tar tag i området hållbar utveckling”74 Syftet med denna studie är därför att bidra till forskning om hur No-undervisning, genom läroböcker i fysik A, tar tag i området hållbar utveckling.
Skolböcker har en central roll i undervisning och formar ofta både lärares och elevers uppfattningar om innehållet i de kurser där de används75 och med anledning av min egen inriktning mot gymnasielärare i matematik och fysik väljs gymnasieläroböcker i fysik A ut som källmaterial i denna studie. Fysik A väljs framför fysik B därför att det är en obligatorisk kurs för fler elever. De frågor som ställs till böckerna kommer att vara riktade till böckernas uppgifter vilket motiveras av att t.ex.
skolverket76 lyfter fram problemlösning som en metod som lämpar sig väl för undervisning om hållbar utveckling.
No-undervisning kan generellt och övergripligt delas in i två syfteskategorier. Det första syftet benämner Östman Introduktion i naturvetenskap, vilket innefattar det innehåll som presenteras i form av begrepp och modeller. Det andra syftet, Lära av naturvetenskap, fokuserar hur vi kan använda de begrepp och modeller som naturvetenskapen håller till handa för att interagera med natur och samhälle. 77 För att åstadkomma ett resultat som uppfyller ovan nämnda syfte kommer denna studie att utforska och analysera vilka kunskaper om begreppet hållbar utveckling, den ekonomiska, den ekologiska eller den sociala aspekten, som förmedlas och vilka förmågor för framtida handlande uppgifterna i läroböckerna för gymnasieskolan lyfter fram. Frågorna lyder:
• Hur stort utrymme ges hållbar utveckling i moderna gymnasiefysikböcker?
• Vilka aspekter av hållbar utveckling lyfts fram i moderna gymnasiefysikböcker?
• Vilka förmågor för framtida handlande gällande hållbar utveckling betonas i moderna gymnasiefysikböcker?
73 Skolverket, 2002, s. 5
74 Skolverket, Vad händer i NO-undervisningen?, Ordförrådet AB, Stockholm, 2008, s. 112
75 Amert, 2010, s. 26 och Skolverket, 2008, s. 54
76 Skolverket, 2002, s. 72
77 Östman, 1995, s. 42
Metod
Källmaterialet till den studie som genomförs är som sagt läroböcker där jag ska intressera mig för böckernas texter, därför används textanalys som metod i denna studie. Textanalyser kan vara både av kvantitativa och kvalitativa slag78. Eftersom jag kommer att undersöka ett stort antal uppgifter, alla vilkas sammanhang och syfte är att elever i svenska skolan skall lära sig förstå och använda naturvetenskapen fysik, lämpar sig kvantitativ innehållsanalys väl för denna studie79.
Kvantitativ innehållsanalys
Kvantitativ innehållsanalys bygger på en empiristisk vetenskapssyn80, som innebär att basen för kunskap är våra erfarenheter snarare än vårt förnuft. Grundidén är att man, genom att välja ut egenskaper hos en text eller flera texter som man räknar förekomsten av, får ett resultat som man sedan kan analysera utifrån olika syften.81 Esaiasson et al82 sortera dessa syften under tre kategorier av frågeställningar. Den första av frågeställningarna är den beskrivande som innebär att innehållet i sig självt studeras, t.ex. genom jämförelser mellan olika källor, den andra innebär att man analyserar texten utifrån normer om hur texten borde vara och den tredje där man genom analysen har som mål att förklara något annat. I en kvantitativ studie undersöks och räknas sådant som i texten uttrycks explicit. Bergström & Boréus kallar ett sådant textinnehåll för ett manifest textinnehåll. Detta gäller endast för insamlingen av data, vid en analys av data kan det uppkomma mönster som uttrycker något som inte varit ett manifest inslag i texten.83 Två begrepp som är centrala för att uttrycka hur materialet betonar olika innehåll är frekvens och utrymme. Frekvens används då analysenheterna anses vara av jämbördigt värde och utrymme används när olika analysenheter har olika stor betydelse.84
För att kunna genomföra en systematisk undersökning är det väsentligt att ta ställning till och noggrant definiera vad det är man söker efter i texten. Esaiasson et al85 tar upp en hierarkisk indelning bestående av analysenheter som är det innehåll man skall söka efter, variabler som är de av analysenheternas egenskaper som skall undersökas och variabelvärden som definierar vilka olika kategorier variablerna kan bestå av. Variablerna delas in i två kategorier, formvariabler och innehållsvariabler. Formvariabler berör t.ex. sådant som storlek, placering, i vilket material den återfinns medan innehållsvariabler berör variabelns innehåll. När gäller variabelvärdena så är två kriterier centrala: distinktionen mellan dem bör vara tydlig och varje analysenhet får endast anta ett
78 Göran Bergström et al., Textens mening och makt, Studentlitteratur, Lund, 2005, s. 44
79 Peter Esaiasson, Metodpraktiken, 2. Uppl., Nordstedts Juridik AB, Stockholm, 2005, s. 219
80 Bergström et al., 2005, s. 45
81 Ibid, s. 43
82 Esaiasson et. al., 2005, s. 223
83 Bergström et al, 2005, s. 45
84 Esaiasson et al., 2005, s. 225
85 Ibid, s. 223
variabelvärde. Att det framgår tydligt vilka tolkningsregler som gäller för de olika variablerna och variabelvärden är nödvändigt. Dessa bör efter att de är formulerade kodas enligt ett kodschema, förslagsvis genom att de tilldelas en siffror enligt en bestämd systematik.86 Syftet med analysen av en kvantitativ mätning är att finna mönster i det material man har studerat vilket gör det viktigt att man använder sitt kodningsschema på ett konsekvent sätt. Bergström och Boréus föreslår att man ett tag efter att man har gjort en kodning av sitt material gör en kodning av samma material igen för att se om resultaten stämmer överens, en så kallad dubbelkodning.87 Detta kan t.ex. användas för att motverka glidningar som är en fallgrop för kvantitativa innehållsanalyser som innebär att man efterhand justerar kraven för sina bedömningar av analysenheterna.88
Till sist är det också värt att nämna att det för en kvantitativ innehållsanalys, som det är för all forskning, är en stor fördel om den är utformad så att den bidrar till vetenskaplig kumulativitet. Vilket innebär att den relaterar till tidigare forskning och att en eventuell jämförande studie med likande metod kan genomföras.89
Urval
För att undersöka hur No-undervisningen, i detta fall undervisning i den inledande kursen på gymnasiet, tar tag i ämnesområdet hållbar utveckling har läroböckeranpassade till dessa kurser valts ut. Urvalet av böcker har gjorts utifrån Nationellt resurscentrum för fysik uppräknande av läroböcker för fysik A. En bok har valts bort ifrån den listan pga. ett val att begränsa materialet till en bok per kurs och förlag. Utöver dessa böcker har de två böcker anpassade till den nya läroplanens kurs fysik 1 som i skrivande stund har getts ut och undersökts.90
De analyserade böckerna är:
• ”Heureka! Fysik kurs 1” utgiven av Natur och Kultur
• ”Heureka! Fysik kurs A” utgiven av Natur och Kultur
• ”Ergo Fysik 1” utgiven av Liber
• ”Ergo Fysik A” utgiven av Liber
• ”Orbit 1” (för fysik A) utgiven av studentlitteratur
• ”Nexus Fysik A” för fysik A utgiven av Gleerups
Läroböcker har valts ut som studiematerial med anledning av att de har en dominerande ställning i svensk skolan när det gäller vilket innehåll som både lärare och elever anser vara centralt i skolans kurser91. Dessutom domineras läroboksmarknaden i Sverige, vid en given tidpunkt, ofta av ett litet antal läroböcker vilket göra att dessa får en stor spridning och därmed genomslag i den svenska
86 Bergström, 2005, s. 49
87 Ibid, s. 50
88 Ibid, s. 52
89 Ibid, s. 50
90 www.fysik.org/laromedel/bokgy.asp, 2011-12-09
91 Amert, 2010, s. 26 och Skolverket, 2008, s. 54
undervisningen.92 Detta gör att man med relativt litet källmaterial kan undersöka något som är en del av många elevers möte med hållbar utveckling. Valet att analysera just de uppgifter som finns i läroböckerna vilar på två grunder. Dels är uppgifterna ofta inriktade mot det som författaren vill poängtera i texten, dels lyfts problemlösning fram som en metod som lämpar sig väl för undervisning om hållbar utveckling.93
Genomförande
Studien som genomförs kommer som tidigare nämnts undersöka förekomsten av hållbar utveckling i uppgifter i läroböcker för fysik på svenska gymnasieskolan. Undersökningen har som mål att dels beskriva böckernas innehåll kring upp hållbar utveckling och dels att sedan analysera det innehållet i förhållande till normer om hållbar utveckling och undervisning för hållbar utveckling. Det som kommer att mätas är det manifesta innehållet av olika variabler, vilka redogörs för längre fram i materialet. Dock är ambitionen att genom en systematisk undersökning kunna diskutera eventuellt förekommande underliggande värderingar. De uppgifter som studeras kommer att behandlas som att de har likvärdig betydelse, därför kommer frekvens användas för att undersöka böckernas betoning av olika variabelvärden. För att systematisera undersökningen kommer Esaiasson et als begrepp analysenheter, variabler och variabelvärden användas. Som verktyg för att säkerställa en hög reliabilitet i undersökningen kommer det under arbetets gång ske dubbelkodningar. Ett mål med undersökningen är att den skall vara vetenskapligt kumulativ vilket bl.a. uppnås genom dels användning av analysvariabler som använts vid tidigare studier av läroböcker i NO94 och dels en tydlig metodbeskrivning.
Nedan följer en beskrivning och motivering av det analysverktyg bestående av analysenheter, variabler (form- och innehållsvariabler) och variabelenheter som används för att besvara denna studies frågeställningar.
Analysverktyg
Analysenheter
Studiens analysenheter är uppgifter i läroböcker för fysik A och fysik 1 i den svenska gymnasieskolan.
Variabler och variabelenheter
Frågorna som tabellen nedan visar är de variabler som används i studien och variabelvärdena motsvara av de svarsalternativ som varje fråga har. Kodbok och kodblankett är två begrepp som Esaiasson et al95
92 Skolverket, 2008, s. 54
93 Skolverket, s. 5
94 Forskningen som åsyftas är Östman, 1995 och Svennbeck, Margareta, Omsorg om naturen: om NO- utbildningens selektiva traditioner med fokus på miljöfostran och genus, Acta Universitatis Upsaliensism, Diss. Uppsala : Univ., 2004, Uppsala, 2003.
Variablerna resonemanget syftar på beskrivs i redogörelsen av studiens analysverktyg.
95 Esaiasson et al, 2005, s. 228
använder i sitt förslag till utformning av en kvantitativ studie. Kodbok motsvarar då uppställningen av variabler och variabelvärden och de koder som respektive alternativ får och kodblankett är en mall för hur man skall nedteckna de koder som en analysenhet motsvarar. Esaiasson et als förslag utgör en mall för den struktur som används i denna studie.
Kodbok
V1: I vilken bok står uppgiften? V7 Berör uppgiften någon aspekt av energianvändning?
1: Heureka Fysik 1 2: Heureka Fysik A 3: Ergo Fysik 1 4: Ergo Fysik A 5: Orbit Fysik A 6: Nexus Fysik A
0: Nej 1: Ja
V2 Vilket fokus har kapitlet där uppgiften förekommer?
V8 Vilken rationalitet ger uppgiften uttryck för?
0: Övrigt
1: Miljö och/eller klimat 2: Energi
3: Termofysik 4: Elektricitet 5: Kärnfysik
1: Teknisk rationalitet
2: Värdeorienterad rationalitet
3: Teknisk och Värdeorienterad rationalitet
V3 Berör uppgiften hållbar utveckling? V9 Berörs någon av de ”epistemologiska”
kunskapsemfaserna?
0: Nej 1: Ja
0: Nej 1: Ja
2: Ja, dock endast bakgrundskunskaper som utan en kontext säger lite om epistemologi.
V4 Berör uppgiften någon ekonomisk aspekt av hållbar utveckling?
V10 Berörs kunskapsemfasen ”vardagsemfasen”?
0: Nej 1: Ja
2: Ja, dock endast bakgrundskunskaper som utan en kontext säger lite om den ekonomiska
aspekten.
0: Nej 1: Ja
2: Ja, dock endast bakgrundskunskaper som utan en kontext knyter an lite vardagen.
V5 Berör uppgiften någon ekologisk aspekt av hållbar utveckling?
V11 Berörs kunskapsemfasen ”NNB”
(naturvetenskap, normer och beslut)?
0: Nej 1: Ja
2: Ja, dock endast bakgrundskunskaper som utan en kontext säger lite om den ekologiska aspekten.
0: Nej 1: Ja
2: Ja, dock endast bakgrundskunskaper som utan en kontext säger lite om naturvetenskapens betydelse för normer och beslut.
V6 Berörs uppgiften någon social aspekt av hållbar utveckling?
V 12 Har uppgiften en rekonstruktivistisk ansats?
0: Nej 1: Ja
2: Ja, dock endast bakgrundskunskaper som utan en kontext säger lite om den sociala aspekten.
0: Nej 1: Ja
Kodblankett
V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12
Tillvägagångssättet vid undersökningen kommer vara att varje uppgift (analysenhet) analyseras med avseende på de frågor (variabler) som kodblanketten visar. De variabelvärden som i uppgiften ger uttryck för förs in i kodblanketten ovan. Detta gör alltså att varje uppgift kommer motsvaras av en 12- siffrig kod. Dessa koder kommer att föras in i datorprogrammet Microsoft Excel där man t.ex. kan räkna antalet uppgifter med ett viss variabelvärde.
Definition och motivering av variabler och variabelenheter.
De två första variablerna är så kallade formvariabler och har som främsta funktion att dela upp uppgifterna mellan böckerna och var i böckerna frågor som berör hållbar utveckling är placerade. En anledning till varför det är intressant är att hållbar utveckling är ett område där helhetssyn betonas, vilket kan gynnas av att området berörs i mer än ett kapitel.96
Variabel nr 3 finns för att skilja de uppgifter som berör hållbar utveckling från de som inte gör det. Detta görs för att det endast är de som berör hållbar utveckling som analyseras med de kvarvarande variablerna.
Variabel nr 4 - 6 undersöker vilken aspekt av hållbar utveckling som berörs. Eftersom dessa aspekter ofta är integrerade i varandra kan uppgifter beröra fler än en aspekt. Definitionerna för variablerna redogörs för i denna studies bakgrund.
96 Skolverket, Att lära för en hållbar utveckling, Betänkande av kommittén för hållbar utveckling, Utbildningsdepartementet, SOU 2004:104, Frietz, Stockholm, 2004, s. 9
Variabel nr 7 finns med för att undersöka hur stort fokus det specifika ämnet energiförbrukning/- framställning ges.
Variabel nr 8 frågar vilken typ av kunskaper som läroböckernas uppgifter betonar, tekniskt rationella eller värdeorienterade. Variabelvärdena definieras i denna studies ”teoretiska utgångspunkter”. Syftet med denna variabel är främst att bidra till svaret på frågeställningen om vilken typ av förmågor som lyfts fram.
För att formulera variabel nr 9 - 11 används Robert A. Douglas kunskapsemfaser som beskrivs i denna studie ”teoretiska utgångspunkter”. Syftet med dessa är, liksom för variabel nr 5, att undersöka vilken typ av engagemang som lyfts fram.
Syftet med Variabel nr 12 är att undersöka om de lärande uppmuntras till kritiska resonemang och diskussioner, vilket är en del av den senaste miljöundervisningstraditionen. Rekonstruktivism är definierat under ”Miljöundervisning i svensk skolan”.
Forskningsetiska reflektioner
När forskning utförs är intresset att finna ny kunskap, ett intresse som ibland krockar med andra intressen t.ex. andra människors privatliv eller hälsa. Att medborgare har förtroende forskare är en nödvändighet för att forskning ska ha någon betydelse i samhället. Detta är två anledningar till varför forskningsetik är nödvändigt.97 Eftersom det i denna studie inte finns några försökspersoner som kan komma till skada skall den inte prövas enligt lagen, däremot finns det etiska principer att förhålla sig till98. Dessa etiska principer innebär för denna studie att källor som används skall hanteras på ett korrekt sätt, att metod och resultat redovisas öppet och är sanningsenliga och att andra intressen, t.ex.
kommersiella intressen eller egna värderingar, inte skall påverkar resultatet.99 Förutom att jag själv kommer göra mitt bästa att arbeta utefter dessa principer kommer hela studien också att granskas av ämnes- och forskningserfaren personal vid Uppsala universitet.
Reflektion över metoden
En styrka som en undersökning med kvantitativ innehållsanalys har är att metoden ger goda möjligheter att behandla ett stort material och därmed finns möjlighet att få en överblick av det område som undersöks100. Valet att analysera uppgifterna, istället för hela texten, bidrar också till möjligheten att analysera ett stort material. Eftersom de resultat som produceras genom användande av kodbok och kodblankett har likartad utformning lämpar de sig även väl för jämförelser av olika slag101. Esaiasson et al nämner att flexibilitet är en av metodens positiva egenskaper, detta eftersom man efter att ha
97 Göran Hermerén, God forskningssed, Vetenskapsrådet, Stockholm, 2011, s. 10 http://www.cm.se/webbshop_vr/pdfer/2011_01.pdf
98 Ibid, s. 21
99 Ibid, s. 12
100 Bergström et al., 2005, s. 84
101 Ibid, s. 84
börjat genomgången av datamaterial vid behov kan anpassa sitt analysverktyg.102 För denna studie innebar det att variabeln som frågade huruvida uppgiften berör energianvändning eller energiförbrukning lades till efter att undersökningen tidigt visade att detta var ett frekvent tema som var relevant för studiens analys.
Bergström och Boréus103 tar i sin kritik av innehållsanalys upp det faktum att det inte alltid är meningsfullt att kvantifiera förekomster av ett innehåll. Istället kan det vara viktigare att undersöka hur och i vilket sammanhang någonting sägs. Detta berör i hög grad denna uppsats då man kan prata om hållbar utveckling på många olika sätt. För att komma åt denna problematik det i denna studie utformats variabler som säger något både om uppgiftens kontext och om hur hållbar utveckling tas upp, t.ex. i variablerna Till vilket kapitel hör boken? Och vilken aspekt av hållbar utveckling tas upp?
Alltså har det i denna studie, för att minska risken för validitetsbrist, använts variabler och variabelvärden som till viss del har sett bakom textens manifesta innehåll, vilket också har inneburit lite mer komplicerade bedömningar än vad som vanligtvis förekommer i en innehållsanalys.
Ytterligare exempel på detta är att det finns variabelvärden som innebär en bedömning om lärarens möjligheter att ta upp hållbar utveckling utifrån uppgiften.
Med denna hantering av validiteten riskeras istället reliabiliteten att försämras, eftersom variabelvärdena ger utrymme för tolkning. De tolkningar som görs i denna studie och som har stor relevans för studiens resultat kommer därför beskrivas på ett noggrant sätt i resultatredovisningen.
102 Esaiasson et al, 2005, s. 230
103 Bergström et al., 2005, s. 77
Resultat och analys
Nedan följer en redovisning och förklaring av det material som har samlats in ifrån fysikläroböcker för gymnasiets uppgifter. Istället för att ange exakta siffror som redovisning av undersökningen har stapeldiagram valts som redovisningsmetod. Resultatet blir intressant om man jämför frekvensen av olika variabelvärden och det är något som stapeldiagram visar tydligt.
Som en inledande indikator på fysikläroböckernas fokus när det gäller hållbar utveckling används författarna till Ergo Fysik 1:s omskrivning av definitionen av hållbar utveckling:
Förnybara energikällor ska uppfylla krav på att tillgodose dagens behov av energi utan att äventyra kommande generationers möjligheter att tillgodose sina behov. Detta brukar kallas för hållbar utveckling.104
Tolkningar
I undersökningen har jag gjort tolkningar där det eventuellt kunde ha varit möjligt att tolka källmaterialet på ett annat sätt. I vissa fall gällde det vanligt förekommande uppgiftstyper och i andra fall gällde det uppgiftstyper som förekom enstaka gånger. För att göra studiens resultat tydligt kommer tolkningar, och motiveringar till dessa tolkningar, av de uppgiftstyper som förekommer ofta att redogöras för nedan
För att ge en tydligare bild av hur analysverktyget har använts kommer även en av de få uppgifter som tog upp ett brett perspektiv på hållbar utveckling att redogöras för.
En vanligt förekommande tolkning som gjorts för variabel 4, 5, 6 och 11 är att en uppgift som endast består av framräknande av ett siffervärde som berör energiproduktion eller förbrukning av energi ses som en uppgift som endast ger bakgrundskunskaper som utan en kontext säger lite om berörda variabel.
Ex 1, verkningsgrad för ett vindkraftverk
”Varför kan ett vindkraftverk inte ha verkningsgraden 100 %?”105
V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12
1 2 1 2 2 0 1 1 1 1 2 0
V4 (Ekonomisk aspekt): Eftersom uppgiften tar upp, utan att diskutera, energislag vars utveckling är en grund för ekonomisk utveckling anser jag att uppgiften tar upp den ekonomiska aspekten av hållbar utveckling, dock inte direkt. Min tolkning är att uppgiften ger bakgrundskunskaper som tillsammans med andra uppgifter eller en annan given kontext kan beröra den ekonomiska aspekten av hållbar utveckling.
104 Pålsgård et al. Ergo Fysik 1, 2011, s. 207
105 Alphonce et al., Heureka Fysik 1, 2011, s. 240
