Fotosyntes och förbränning

Malmö högskola
Lärarutbildningen
SÄL
Examensarbete
10 poäng
Förstår de?
En uppsats kring begreppen fotosyntes och förbränning
Do they understand?
A paper about the concepts photosynthesis and combustion
Anette Arenbo
Helena Bolmenius
Grundskollärarutbildning med
inriktning mot årskurserna 4-9 MaNO (A. Arenbo)
Lärarexamen mot grundskolans tidigare år
Naturvetenskap/Teknik/Matematik (H. Bolmenius)
Vårterminen 2006
Handledare: Birgitta Pettersson
Examinator: Agneta Rehn
2
Sammanfattning
Syftet med vår undersökning har varit att ta reda på vad eleverna på våra respektive skolor
kan om begreppen fotosyntes och förbränning. Vi har även undersökt om arbetssättet har
någon betydelse för att nå förståelse för dessa begrepp. Vi har använt oss av ett skriftligt prov
och vi har gjort intervjuer med niondeklass elever då vi fördjupat oss i frågeställningarna.
Intervjuerna har varit kvalitativa och utfördes individuellt. Vid provet fann vi skillnader
mellan de båda skolorna vilket vi inte fann då vi sammanställde intervjuerna. Vissa av
resultaten har vi försökt analysera extra då de väckte vår förvåning, så som den uppfattning
många elever besitter, nämligen att vatten utgör den största byggstenen i trädets massa. Vi
anser oss ha kommit fram till att det naturvetenskapliga språket haft stor betydelse för hur
våra elever utvecklat förståelse för begreppen fotosyntes och förbränning samt hur vi på våra
skolor har arbetat med förståelse i samband med språket.
Nyckelord: begreppsförståelse, språkets betydelse, arbetssätt, fotosyntes, förbränning.
3
4
Förord
Vi vill tacka vår handledare Birgitta Pettersson som givit oss konstruktiv kritik genom hela
arbetets gång. Hon har även då hon framfört kritik som varit mindre positiv fått oss att känna
lust inför att fortsätta. Ett stort tack för all tid du lagt ner på oss! Vi vill även rikta ett tack till
våra familjer som stått ut med oss då vi suttit med näsan i böcker eller framför datorskärmen.
Arbetet med uppsatsen har givit oss en del grå hår och många glada skratt. Det har varit
givande att på detta sätt få lov att utvärdera sitt sätt att undervisa.
5
6
Innehållsförteckning
Inledning__________________________________________________________________ 9
Bakgrund _____________________________________________________________________ 9
Syfte ________________________________________________________________________ 11
Teoretisk bakgrund_________________________________________________________ 12
Styrdokument ________________________________________________________________ 12
Definition ____________________________________________________________________ 13
Lärande teorier _______________________________________________________________ 14
Kommunikation ______________________________________________________________ 15
Arbetssätt____________________________________________________________________ 16
Tidigare undersökningar _______________________________________________________ 18
Undersökta begreppskunskaper _________________________________________________ 20
Metod ___________________________________________________________________ 22
Presentation __________________________________________________________________ 22
Urval________________________________________________________________________ 23
Datainsamlingsmetoder ________________________________________________________ 23
Procedur_____________________________________________________________________ 25
Databearbetning ______________________________________________________________ 26
Resultat __________________________________________________________________ 27
Provet _______________________________________________________________________ 27
Intervjuerna__________________________________________________________________ 30
Diskussion________________________________________________________________ 36
Metoddiskussion ______________________________________________________________ 36
Resultatdiskussion_____________________________________________________________ 37
Litteraturförteckning _______________________________________________________ 44
7
8
Inledning
Bakgrund
När vi följer debatten i massmedia slås vi av hur människor genom sitt sätt att leva och
förbruka energi och naturtillgångar, påverkar naturen negativt. Den generation som vi idag
undervisar ska klara av att förvalta och bidra till en positiv utveckling av vårt samhälle och
vår miljö. Skolans uppgift är att ge eleverna redskap för att klara detta arbete. Några av de
redskap som behövs är att ha insikt i de olika naturvetenskapliga processer där vi använder
kemiskt bunden energi t.ex. när vi utvinner energi ur fossila bränslen, när kroppen utvinner
energi ur maten eller när växterna tillverkar sin egen energi. Eleverna måste även ha kunskap
om olika naturvetenskapliga teorier exempelvis om hur vår atmosfär har bildats. De måste
även ha kännedom om modeller av atomer och molekyler då dessa ligger till grund för
förståelse av de kemiska processer som ingår i begrepp som fotosyntes och förbränning.
Denna kunskap är nödvändig för att eleverna ska kunna bidra till en positiv utveckling av
miljön.
I vårt arbete väljer vi att fokusera på begreppsförståelse. De begrepp vi har valt är fotosyntes
och förbränning. Vi valde just dessa två mål av alla dom som finns i kursplanen eftersom de
ger förutsättningarna för livet på jorden. Genom växternas fotosyntes produceras syre och
energirika ämnen som krävs för all förbränning. En av produkterna vid förbränningen,
koldioxid, är ett av bidragen till fotosyntesen. Elever som har insikt i dessa begrepp kan följa
med i miljödebatten och får möjligheter att känna ansvar och på så sätt bli delaktiga. När vi
läser i styrdokumenten finner vi följande som stöder vår uppfattning. Den svenska skolan har
sina rötter i demokrati. Skollagen slår fast att skolans verksamhet ska stämma överens med
demokratiska värderingar och att alla de som arbetar inom skolan ska lära eleverna att varje
människa har ett egenvärde och att de ska respektera miljön, (Skolverket, 2005d).
I samma läroplan framhålls även att skolan har som uppdrag är att ge eleverna grundläggande
värden, stimulera deras lärande och på så sätt göra dem redo att verka i samhället. Eleverna
ska kunna tolka en mängd information och kunna sätta den i rätt sammanhang. Kunskapen
ska stimulera eleven att kritiskt granska informationsflödet och på så sätt se följderna av olika
alternativ. Vår läroplan säger också att i all undervisning är det viktigt att ha vissa
övergripande perspektiv. Med utgångspunkten i ett miljöperspektiv får eleverna
förutsättningar för att ta ansvar för den miljö de själva kan påverka och skaffa sig en egen
uppfattning om övergripande och globala miljöfrågor (Ibid.).
9
För att undervisningen ska ge eleverna de bästa förutsättningarna måste vi pedagoger hålla
stoffet i undervisningen aktuellt med utvecklingen. Diskussionen bör hela tiden ha sin
förankring i verkligheten. Dagens viktiga problem som till exempel miljöproblemen passar
inte in i ren ämnesundervisning. Ämneskunskaper i naturorienteringsämnena är nödvändiga
med inte tillräckliga för att få en full förståelse för utvecklingen av den globala
miljösituationen, (Andersson, 2001).
Vi har båda undervisat i naturorienterande ämnen under flera år och har båda ett genuint
miljöintresse. Under de år vi arbetat har vi deltagit i miljödagar av olika slag. Dessa
punktinsatser anser inte vi räcker. Vi tycker att för att nå ut med förståelse av så stora begrepp
som fotosyntes och förbränning måste undervisningen göras lättförstålig och kopplas samman
med vardagsföreställningar som till exempel var vi får energin till kroppen ifrån. Många av
eleverna tror sig få energi av att dricka vatten. Vi upplever att undervisning i miljöfrågor ofta
får en negativ underton och att det är svårt att ge eleverna hopp inför framtiden. Vårt val av
examensarbete grundar sig på en vilja att veta vilka kunskaper som eleverna har med sig när
de slutar årskurs 9 på de skolor vi själva undervisar. Vi ville ta reda på om
undervisningsinnehållet gett eleverna rätt förutsättningar och vi vill kunna använda de resultat
vi finner för att förbättra undervisningen och därigenom ge eleverna grunden till att bli
miljömedvetna.
Vi vet att det redan gjorts mycket forskning kring elevers begreppsförståelse. De
undersökningar vi studerat är stora undersökningar och de är både nationella och
internationella. De görs oftast som prov och mäter kunskaperna kvantitativt. Vi vill i vårt
arbete gå mer på djupet och även få en bättre kännedom om ”våra” egna elevers kunskaper.
10
Syfte
Syftet med vår undersökning är att ta reda på vad elever som går ut nionde klass kan om
begreppen fotosyntes och förbränning/cellandning på de skolor där vi själva undervisar.
Då eleverna på de båda skolorna undervisats med olika metoder fann vi även tillfälle att
jämföra om själva arbetssättet spelar någon roll för förståelsen.
Syftet till vår undersökning grundar sig på ett behov att få vetskap om vad eleverna har
förstått av begreppen fotosyntes och förbränning, detta för att sedan med resultaten som
underlag kunna förändra och förbättra undervisningen.
De frågeställningar vi valt lyder,
–
I vad mån har eleverna i årskurs nio, på våra skolor, förstått begreppen fotosyntes och
förbränning/cellandning?
–
Vilka arbetssätt har eleverna mött på de olika skolorna i samband med undervisning av
begreppen fotosyntes och förbränning/ cellandning.
– Hur kan arbetssättet tänkas ha gynnat eller missgynnat begreppsförståelse för eleverna.
11
Teoretisk bakgrund
Styrdokument
Som stöd för våra frågeställningar har vi kursplanen i biologi för åk 9 och i läroplanen ,
Lpo 94, (Skolverket, 2005a, c).
När våra styrdokument använder ord som förståelse och insikt görs det i samband med
kunskap. I Lpo94 står också att kunskap inte är ett entydigt begrepp utan att den kommer till
uttryck i olika former. Dessa är fakta, förståelse, färdighet och förtrogenhet. Man har inte
definierat orden och på så sätt lämnas tolkningen av dessa öppen för den enskilde läraren.
I Lpo94 talas även om hur verksamheten ska utvecklas i riktning mot de uppställda målen. Då
krävs det att målen med undervisningen och själva undervisningen utvärderas och att resultat
följs upp. Ett av de uppställda målen är att varje elev efter avslutad grundskola ska känna till
och förstå grundläggande begrepp och sammanhang inom de naturvetenskapliga
kunskapsområdena.
I kursplanen för biologi åk 9 (Skolverket, 2005a) har vi funnit att ämnet ska kunna beskriva
och förklara naturen ur ett naturvetenskapligt perspektiv och göra kunskapen användbar för
eleven så att de kan förstå sin omvärld och vara rädda om den.
I mål att sträva mot står det att eleven ska utveckla kunskaper om organismers samspel med
varandra och sin omvärld.
Vi citerar ur skolverkets kursplaner för grundskolan i ämnet biologi.
(Skolverket, 2005a)
Mål som eleverna skall ha uppnått i slutet av det nionde skolåret
Eleven skall
beträffande natur och människa
– ha insikt i fotosyntes och förbränning
– ha kännedom om hur celler är byggda och hur de fungerar,
Dessa mål innehåller den miniminivå av kunskaper som alla elever ska besitta när de slutar
grundskolan. Målen ligger även till grund för betygskriteriet godkänd. Kursplanen använder
ordet insikt utan att förklara innebörden av ordet. Dokumentets intention är att klargöra
12
kunskapsinnehållet men lämnar stort tolkningsutrymme för den enskilde läraren. Det lämnas
även stort utrymme vid val av stoff, metod och arbetssätt.
Definition
I Nationalencyklopedin (2005 b, c, d) hittar vi följande definition på begreppsbildning,
förståelse och insikt.
Begreppsbildning, begreppsinlärning, inom psykologin en process som innebär
att man försöker upptäcka och lära sig vad som är gemensamt eller
karakteristiskt för en grupp objekt, en grupp händelser, en grupp beteende osv.
När man lär sig vad som är typiskt för allt sådant som kan betecknas med t.ex.
begreppet frukt, är denna inlärning ett exempel på begreppsbildning.
Förståelse, i filosofisk mening en tolkning av något meningsfullt, att
tillgodogöra sig det tankemässiga innehållet i exempelvis naturlagarna både i
ord, text och handling.
Insikt; uppnådd djupare förståelse av underliggande orsaker och samband, e.d.
vanligen grundad på medvetet tankearbete
I en rapport från Skolverket (Gustavsson 2002) har ordet kunskap delats upp i de fyra olika
formerna. Förståelsekunskap definieras som kunskap med kvalitativ karaktär. Eleven ska
förstå och uppfatta meningen eller innebörden i ett fenomen.
Citaten ur NE har vi valt att tolka in i vår definition av begreppförståelse och insikt. I NE har
man separerat begreppsinlärning och förståelse. Vi väljer att knyta samman dessa två ord till
begreppsförståelse. Fotosyntes och förbränning är begrepp som kan kategoriseras till en grupp
händelser vilka har avgörande betydelse för livet på jorden. Enligt NE ska eleven för att
uppnå förståelse finna tolkningen av begreppen, fotosyntes och förbränning, som något
meningsfullt.
Upplevelsen av meningsfullhet och ett aktivt deltagande är drivkrafterna för att vilja och
kunna uppnå förståelse, (Säljö, m. fl. , 2003). Har eleven genom den undervisning som
13
erbjuds sett tolkningen som meningsfull har den även redskapen för att uppnå insikt, det vill
säga begreppsförståelse. Genom att iscensätta situationer som hjälper eleverna att tänka, så att
de kan koppla samman orsaker och samband kommer de att få en möjlighet att uppnå insikt.
Det dominerande lektionsstoffet är, för eleverna, ofta abstrakt på grund av elevernas
begränsade erfarenheter och lilla insikt i hur kunskaperna ska komma dem till nytta.
Lärande teorier
En person som haft stor betydelse för den naturvetenskapliga undervisningen är Jean Piaget.
Hans teori kring lärande kallas för konstruktivismen, (Sjøberg, 2000). Piaget menade att
kunskapen växer fram i samspel mellan biologisk mognad och aktiv konstruktion. Namnet
kommer av att all mental aktivitet, enligt Piaget, är processer i vilka människan skapar eller
”konstruerar” något så som begrepp, minnen och annat, (Imsen, 2000).
Schoultz (1998) tolkar Piagets teori kring begreppsförståelse, att de barn som befinner sig på
ett lägre utvecklingsstadium i den kognitiva utvecklingen inte kan uppnå begreppsförståelse
om denna kunskap befinner sig på en högre nivå.
Vygotskys huvudtema är att kunskap föds och utvecklas via språket, i dialog med sig själv
eller andra, (Imsen, 2000). Detsamma menar Piaget, för att få och konstruera kunskap om
världen måste eleven få laborera, agera på objekten. Kunskapen förvärvas på två sätt,
antingen genom assimilation eller genom ackommodation. Assimilation innebär att eleven
införlivar den nya kunskapen med redan befintlig. Vid ackommodation däremot förändras och
omarbetas den redan befintliga kunskapen, (Imsen, 2000).
Vygotsky menar att elever först grupperar kunskap som har något gemensamt och därefter
länkas flera kunskapsgrupper samman till begrepp. Han menar även att eleverna inte överger
gamla begrepp och kunskapsgrupper utan ökar bara sin mängd av dessa. Det är också
tillsammans med andra man blir medveten om sin egen tanke genom att sätta ord på den.
Piagets teori utgår från den enskilda individen när han har studerat tankens utveckling, (Ibid.).
Han menade visserligen att interaktionen tillsammans med andra var viktig men utvecklade
inte dess roll. Vygotsky lyfter fram det sociala samspelet och processen där individen sätter
ord på sina tankar, som avgörande för tankens utveckling. Han menade att individens mentala
14
utveckling bara kan förstås när den blir synlig via språket. Med andra ord kan man säga att
Vygotsky koncentrerar sig på social konstruktion av kunskap och Piaget på individuell.
Både Piaget och Vygotsky är överens om att den praktiska undervisningssituationen har stor
betydelse. De ansåg båda att samspelet mellan det individuella och det sociala för att
människan ska utvecklas i tanken, (Imsen, 2000). Detta är, enligt dessa två, vägen till insikt
och kunskap
Det sociokulturella perspektivet, det vill säga elevens hela livssituation med alla relationer
inräknade både de i klassrummet, utanför och hemma, måste vi pedagoger ha insikt i för att
skapa en miljö där lärandet värdesätts av alla inblandade, (Dysthe, 2003).
Den sociokulturella synen tillsammans med den kognitiva kompletterar varandra.
Kunskap skapas när elever samarbetar kring ett begrepp och detta sätts i ett sammanhang.
Samarbete är ett positivt inslag i läromiljön och helt avgörande när kunskap ska befästas,
(Dysthe, 2003).
Kommunikation
I Lpo94 (Skolverket, 2005c) står det att språk, lärande och identitetsutveckling hör ihop. Det
är viktigt att eleverna får tillförsikt till sin språkliga kapacitet. Detta kan de få genom många
tillfällen att samtala, läsa och skriva, det vill säga kommunicera.
I undervisningen strävar pedagogerna att nå ut med fakta till eleverna så att de ska få redskap
att tolka sin omvärld (Barnes, 1978). För detta krävs kommunikation på båda håll. Vi
pedagoger förmedlar ett budskap som kräver elevernas respons. Kommunicera kan man göra
på så många olika sätt, samtal, dialog, skriva, läsa, samarbeta och lyssna. Ingen kan
kommunicera utan att vara aktiv på ett eller annat sätt. Då elever tillsammans med andra
elever får lov att trevande och prövande diskutera något som behöver redas ut utan någon
vuxen närvarande eller när elever pratar högt för sig själva formar de ny kunskap, detta kallas
sonderande tal, (Barnes 1978).
Olga Dysthe (1996) beskiver i sin bok ”Det flerstämmiga klassrummet” en breddad innebörd
av det vardagliga begreppet dialog. Hon menar att en dialog inte endast är ett samtal mellan
15
två människor utan kan vara så mycket mer. Det kan vara lärarens samspel med hela klassen,
gruppen eller en enskild elev. Även det muntliga samspelet elever emellan är dialog.
Dysthe (1996) anser även att texter, enskild elevs text, lärobokstexter eller andra texter i
samspel med elever blir en dialog. Oavsett om dialogen sker muntligt eller skriftligt så
förmedlas individers tankar som sedan tolkas, omvärderas och stärks.
Pedagogen har stor roll i hur dialogen sker i klassrummet och han/hon kan med hjälp av sina
frågor styra samtalet, (Barnes, 1978). Med hjälp av öppna frågor, det vill säga frågor som inte
har ett bestämt svar, kan pedagogen få eleverna att tänka själva och konstruera egen kunskap.
Ibland kan pedagogerna märka att eleverna har ett korrekt språkbruk, men detta behöver inte
betyda att de förstår vad ordens riktiga mening, (Barnes, 1978). Det fenomenet kallas för
redigerat tal.
Förutsättningarna för att en dialog ska kunna äga rum är att pedagogen betraktar eleven som
en kunskapskälla istället för ett kärl som ska fyllas, (Dysthe, 1996). Det är viktigt för
pedagogen att ge respons och tar deras tankar på allvar utan att värdera eller betygsätta det de
säger eller skriver.
Språket gör tankarna synliga oavsett om det är ett inre tal, det vill säga de egna tankarna, en
muntlig dialog eller nedskrivna ord.
Det är viktigt att undervisningen ger elever tillfälle till dialog där de kan använda sina
naturvetenskapliga begrepp, (Schoultz, 1998). I samtal med pedagogen får de då möjlighet att
åskådliggöra innehållet i sina begrepp. Skolans roll i denna process är mycket central då det i
stort sett är endast här eleverna kommer att möta naturvetenskapligt språk, (Schoultz 1998).
Det är viktigt att få elevens tankar att pendla mellan sina befintliga vardagsbegrepp och de
naturvetenskapliga för att fördjupa begreppen för den enskilda eleven, (Östman 2002).
Pedagogen måste ha förkunskap om hur eleverna tänker och ge dem tid att lära sig tänka
naturvetenskapligt, (Andersson 2001).
Arbetssätt
I Lpo94 (Skolverket, 2005c) står det att skolan ska integrera kunskap. Det står vidare att
skolan ska balansera innehåll och arbetsformer så att de fyra kunskapsformerna kan
tillgodoses hos eleverna.
16
Våra kursplaner har mål och riktlinjer vi ska rätta oss efter. Dessa mål och riktlinjer anger de
kvaliteter i kunskaper som våra elever ska ha. Betyg sätts i enlighet med de betygskriterier
som finns uppställda. I kursplanerna betonas att samverkan mellan ämnesgränserna är
nödvändig så att man kan nå läroplanens mål och riktlinjer, (Skolverket, 2005a, b).
Ett sätt att nå samverkan är att arbeta ämnesövergripande. I boken Sex, godis och
mobiltelefoner används Sjøbergs definition på vad detta innebär: Att sätta in fakta, kunskaper
och processer i ett sammanhang, (Krantz & Persson 2001). Ämnesövergripande arbete ger
eleverna en möjlighet att se helhet i det de gör, att det finns en koppling till verkligheten.
PBL (problembaserat lärande) är enligt Egidius (1999) en bra metod när man arbetar över
ämnesgränserna. Eleverna presenteras för ett problem som de själva får utarbeta strategierna
för att lösa utan att de först har kunskaperna. I en dialog inom gruppen kommer eleverna
sedan fram till vilka kunskaper som krävs och hur de ska inhämtas. Det kan vara litteratur,
laborationer studiebesök eller att aktivt söker upp den person som tros kunna ge den kunskap
som saknas. Eleverna går via verkligheten till ämneskunskaper.
Kopplingen till verkligheten kan göras genom en aktuell händelse eller genom att välja ett
ämne som ligger nära eleverna själva, (Krantz & Persson 2001). Eleverna ska vara med och
bestämma arbetsmetoder och mål. Det föreligger inga problem att integrera många ämnen i ett
ämnesövergripande område, tema. Lärare och elever behöver bara läsa de olika kursplanerna
och försöka finna gemensamma drag hos de olika ämnena. Begränsningen ligger endast i de
möjligheter som elever och lärare ser i arbetet. Det viktigaste är inte att integrera så många
ämnen som möjligt utan att arbetet ska ge en överblick och ett sammanhang som inte ämnena
kan göra var för sig.
Dewey var en föregångare till ämnesövergripande arbete, (Lundgren, 1993). Han hävdade att
eleven uppfattade undervisningen som meningsfull om man utgår ifrån att kunskapen ska vara
nyttig. Kunskapen ska också vara erfarenhetsbaserad och erfarenhetsskapande. Eleverna ska
sätta egna mål och de måste vara aktiva. Arbetsuppgifterna ska vara utgångspunkten för
arbetet, inte ämnet. Han menade att lärandet ska ske under förhållande som liknar de
situationer där kunskapen ska användas, att eleverna får en erfarenhet de har nytta av,
(Lundgren, 1993).
17
I kursplanen för de naturvetenskapliga ämnena står att eleverna ska ha insikt i olika sätt att
göra naturen begriplig, (Skolverket, 2005b). Detta gör de genom att bland annat observera och
experimentera/laborera.
Inom naturvetenskaplig undervisning finns en lång tradition av ett laborativt arbetssätt,
(Sjøberg, 2000). Det laborativa arbetssättet används för att öka förståelsen för hur saker
händer. Praktiskt arbete i naturvetenskapliga ämnen kan vara så mycket, det kan konkretisera
och/eller befästa en teori. Själva arbetet kan äga rum inne i en laborationssal eller ute i skog
och mark. På detta sätt kan laborationen ge en pedagogisk förstärkning av läromedlet.
Förhoppningsvis kommer eleven att minnas bättre när de har en praktisk erfarenhet
förknippad med teorin.
Genom att experimentera, ställa hypoteser och dra slutsatser, det vill säga ett laborativt
arbetssätt, uppmuntras eleverna till att kritiskt granska naturvetenskapliga teorier och vardags
fenomen, (Wickman, 2002).
Tidigare undersökningar
Flera stora undersökningar som gjorts på senare år, både nationellt (Nationell utvärdering av
grundskolan, NU 03, 2005) och internationellt (TIMSS, 2005) har fokuserat på
begreppsförståelse inom det naturvetenskapliga ämnesblocket, till exempel begreppen
fotosyntes och förbränning. Dessa undersökningar har i huvudsak använt sig av prov och
enkäter. I proven har det varit både flervalsuppgifter och öppna uppgifter. Enkäterna har mätt
elevers och lärares inställning till ämnet och till provet. Undersökningarna var relativt lika.
Resultaten i dessa undersökningar är nedslående, NU 03(2005) visar till exempel att cirka
25 % av eleverna uppnår ett godkänt betyg i biologi på respektive uppgift. I undersökningen
anses att nedgången beror på att det naturvetenskapliga undervisningssystemet, det vill säga
stadsmakten, lärarutbildningen, den naturvetenskapliga forskningen, kommuner och skolor
bara uppnår de undersökta kursplanemålen för en minoritet av eleverna. I undersökningen
jämför man även resultat från liknande undersökningar, dessa är gjorde 1992 och 1995. I
jämförelsen ser man en tydlig nedgång,(Skolverket ,2005).
TIMSS (2005) är en av de internationellt jämförande studierna. TIMSS står för Trans in
International Mathematics and Science Study och har genomförts i årskurs åtta i femtio länder
18
eller regioner över hela världen. Syftet med den här studien var att, i likhet med NU03 (2005),
att beskriva innehållet i och jämföra elevernas kunskaper och inställning till ämnet. TIMSS
undersökning jämför också elevers resultat över en tidsperiod.
Den svenska delen bedömdes på institutionen för beteendeveteskapliga mätningar i Umeå. I
NO visar resultaten att svenska elever klarar sig bra i en internationell jämförelse, (TIMSS
2005). Svenska elever hamnar på femtonde plats trots att kunskapsnivån inom landet har
sjunkit, vilket tydligt framgår även i denna undersökning.
PISA (2004) är ytterligare en internationell undersökning där man tittat på elevers
kunskapsinnehåll men med utgångspunkt från hur elever kan sätta sina kunskaper i ett
sammanhang. Även PISA (2004) gjorde jämförelser över en tidsperiod. De kunskaper som
mäts relateras till vardagslivet. PISA (2004) betyder Program for International Student
Assessment och i undersökningen deltog 41 länder över hela världen, 250 000 femtonåringar
ingick i undersökningen. Även i denna undersökning har man använt sig både prov och
enkäter med såväl öppna frågor som flervalsfrågor.
I de två första undersökningarna visade resultaten att kunskapsinnehållet sjunker i landet vad
det gäller naturvetenskap. PISA däremot kunde inte visa på en sådan trend. Detta kan bero på
att undersökningen gjorde jämförelser under en för kort tidsperiod, bara tre år.
Helldén (1994) har gjort en annan typ av undersökning, där han intervjuat eleverna en och en.
Undersökningens syfte var att klargöra hur eleverna bildar begrepp som till exempel
fotosyntesbegreppet. Helldén (1994) intervjuade små barn från en klass första gången. Dessa
elever intervjuades vid ett antal tillfällen ända upp till åk. 8. Helldén (1994) jämförde varje
enskild elevs begreppsbildning över tid med hjälp av en begreppskarta. De små barnen har
många av delarna i begreppet klart för sig men kan inte knyta ihop dem. De assimilerar olika
begrepp till sin begreppsapparat. De äldre barnen har en betydligt vidare begreppsförståelse.
Fjorton till femton åringar har utvecklat ett differentierat kunnande. De kan koppla samman
flera processer och skapa en helhet.
19
Undersökta begreppskunskaper
Ur två av de stora undersökningarna, NU03 (2005) och TIMSS (2005), som båda innehöll ett
stort antal frågor ur ett flertal naturvetenskapliga områden har vi valt de som har relevans för
vårt arbete.
Diagrammen nedan, se figur 1 och 2, visar procentandelen elever som klarade frågorna i de
olika undersökningarna.
Fotosynte s
25%
20%
15%
10%
5%
TIMSS
gasblandning
Varifrån
kommer
biomassan?
NU03 Hur
ändras
gasblandningen
NU03 Var sker
fotosyntesen?
0%
Figur 1. Sammanställning av fotosyntesfrågor ur NU03 (2005) och TIMSS (2005).
Cellandning /förbränning
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
T IM S S
V ilk et ljus
k om m er
b rinna längs t
o c h v a rför?
T IM S S V ad
finns i
gröns ak erna
s om c ellern a
k an anv ä nda
N U 03 V a r
frigörs
e nerg in ?
N U 03 V ad
g er e nerg i till
k roppe n ?
0%
Figur 2. Sammanställning av cellandning/förbrännings frågor ur NU03 (2005) och TIMSS (2005).
20
I PISA (2004) har de undersökt utifrån tre dimensioner, sammanhangs-, process- och
innehållsdimension. Här har syftet varit att ta reda på hur elever använder sina kunskaper, hur
de tolkar naturvetenskapligt innehåll i texter, vilka slutsatser de kommer fram till och hur de
reflekterar över innehållet i dessa. Frågorna anknyter i första hand till biologi, kemi och fysik.
Frågorna har varit konstruerade för att mäta inställningen till ämnet likväl som elevernas
kunskaper. Av de 41 länder som deltagit kom Sverige på 12: e plats. Tyvärr går det inte att ta
del av frågorna. Det finns bara ett litet urval publicerat och av dessa handlar inga om
fotosyntes eller förbränning.
21
Metod
Presentation
Vi har valt att undersöka elever i årskurs 9 på två specifika skolor, våra egna
undervisningsskolor, Småstadsskolan och Storstadsskolan.
Småstadsskolan är en F-9 skola i ett mindre samhälle. Där fanns, vid undersökningstillfället,
ungefär 400 elever varav i år 9 två klasser med totalt 33 elever. Dessa 33 elever är delade i två
jämstora klasser. Mer än hälften av dessa elever kommer från ytterområden och åker buss till
skolan. Andelen bönder och småföretagare i föräldragruppen är stor, de flesta mammor är
deltidsarbetande. På hela skolan finns det cirka 2 % invandrarelever. Småstadsskolan deltar i
försöket skola utan timplan, men arbetar oftast inte ämnesövergripande. På skolan finns både
specialpedagoger och resurspedagoger, där specialpedagogen fungerar i huvudsak som
handledare till lärare och resurspedagoger. Resurspedagogens arbete är flexibelt och är en
resurs i gruppen. Småstadsskolan är en lugn skola, vilket märks på stämningen i korridorer
och klassrum. Det förekommer väldigt lite skadegörelse och skolk.
Storstadsskolan är också en F-9 skola som ligger i en ganska stor kommun. På skolan fanns,
vid undersökningstillfället nästan 1000 elever. Av dessa gick 275 i åk 9. På grund av
nedläggningar av skolor i kommunen kom eleverna i åk 9 från tre olika skolor. De som
deltagit i undersökningen är 38 stycken och kommer från samma skola, Den andra skolan.
Eleverna från ”Den andra skolan” har arbetat med ett ämnesövergripande arbetssätt. Dessa
elever har inte haft någon statisk klassindelning utan har ingått i olika grupperingar, beroende
på klimatet i gruppen, elevernas egna intressen eller nivån på kunskaperna. Elevunderlaget i
denna grupp har bestått av 98 % invandrare var av hälften haft svenska som andra språk.
I föräldragruppen finns en stor andel arbetslösa med mycket dåliga kunskaper i svenska.
Knutna till arbetslaget där undersökningen utfördes fanns två specialpedagoger och
språkstödresurser. Specialpedagogerna på Storstadsskolan har elever i egna grupper samt
fungerar som handledare till undervisande pedagoger.
22
Urval
Vi har valt att undersöka elevers begreppskunskaper i fotosyntes och förbränning. Eleverna
går i åk 9 på de skolor där vi själva undervisar. På Småstadsskolan hade 30 elever möjlighet
att delta vid provtillfället och på Storstadsskolan hade 28 elever samma möjlighet. Bortfallet
på Småstadsskolan skolan var 3 elever och på Storstadsskolan 10 stycken. Bortfallet berodde
på sjukdom, skolk, praktik och anpassad studiegång.
Vi har även intervjuat elever ur dessa klasser och de eleverna var slumpmässigt utvalda..
Datainsamlingsmetoder
För att få svar på vår första frågeställning, I vad mån eleverna i årskurs 9, på våra skolor,
förstått begreppen fotosyntes och förbränning/cellandning, använde vi oss av både ett
konfidentiellt prov (bil.1 a-d) och öppna intervjuer dvs. intervjuer med ingen given frågemall.
Från början tänkte vi oss enbart ett prov, till vilket vi hämtat inspiration från av Björn
Andersson. Genom att få möjlighet att jämföra utfallet från två olika typer av
undersökningsmetoder fick vi en djupare insikt i substansen av elevernas kunskapsinnehåll,
(Johansson & Svedner, 2004). Detta gav oss då ett vidare perspektiv på vår undersökning.
Frågorna till provet fann vi i två rapporter. Dels en rapport från projektet Nordlab ”Att förstå
naturen - från vardagsbegrepp till biologi”, (Andersson m. fl. 2003) dels rapporten ”Nationell
utvärdering - åk 9 Vad kan eleverna om ekologi och människokroppen?”, (Andersson m.fl.
1993).
I prov och intervjuer har vi ställt frågor som vi tror ger svar på om eleven har en djupare
förståelse för begreppen fotosyntes och förbränning.
Svar på frågeställning två, Vilka arbetssätt har eleverna mött på de olika skolorna i samband
med undervisning av begreppen fotosyntes och förbränning/ cellandning, fick vi dels från den
av oss som själv undervisat eleverna på Storstadsskolan och dels från den andra av oss som
inte själv undervisat, men som intervjuat kollegor som undervisat eleverna på
Småstadsskolan.
23
Den tredje frågeställningen besvarades genom våra intervjuer. Frågeställningen lyder: Hur
kan arbetssättet tänkas ha gynnat eller missgynnat begreppsförståelse för eleverna.
Då intervjuerna var öppna har vi använt oss av bilder, artefakter (bil. 2). Med artefakt menas
ett föremål som formats av människan, ett konstföremål, (National Encyklopedin, 2005a) Vi
har även använt oss av provfrågor, som vi tillsammans med våra elever diskuterat kring.
Vi valde den öppna intervju därför att vi vill få klart för oss hur eleverna tänkte. Denna
intervjuform kräver inga ”korrekta” svar utan ger intervjuaren möjlighet att undersöka med
följdfrågor hur eleverna tänker,(Helldén 1994).
Den öppna intervjun är en flexibel metod eftersom det inte finns något färdigt frågeformulär
utan intervjun styrs av den intervjuade, (Trost 1997).
De bilder vi använt i vårt frågeunderlag kom från litteratur som vi själva använder i
undervisningen, Natura Biologi 1, (Strömberg m.fl. , 1994) och Försök med Biologi (Persson,
2000) och bilderna är kända för eleverna. Bilderna är tydliga och innehåller ett
diskussionsunderlag som passar i en öppen intervju. När vi använde oss av bilder som ett stöd
för eleverna förväntade vi oss svar från dem som inte begränsades av ett naturvetenskapligt
ordval och där de själva fritt kunde associera kring begreppen utifrån egna förutsättningar.
Bilderna hjälpte eleverna att få förståelse för frågeområdet eftersom de då hade något att utgå
ifrån.
Vid intervjutillfällena fanns ingen tidspress, (Schoultz, 1998). Intervjuerna gav oss också
möjlighet att följa upp svaren som eleverna gav för att undvika missförstånd.
De provfrågor vi valde att använda vid intervjun är de som är markerade med stjärna i bilaga
1 a-d. Bilderna och provfrågorna har bara varit en stomme som har vidareutvecklats vid
intervjutillfällena med hjälp av följdfrågor.
En av fallgroparna när man använder sig av intervju är att man styr eleven mot ett förväntat
svar. Helldén (1994 s.35 ) citerar Bell, Osborn och Tasker ”Det är inte intervjuarens
uppfattningar som vi försöker få in den intervjuades huvud, utan barnets uppfattningar som vi
försöker få in i intervjuarens huvud”.
Man bör tänka på att ge den intervjuade respons som uppmuntrar den intervjuade att utveckla
sina svar, (Trost, 1997). Det är även viktigt att undvika ledande frågor och påståenden, vilka
24
uppfattas av den intervjuade som ledande. När man intervjuar är det önskvärt att ställa sig
själv på samma nivå som den man intervjuar. I vårt fall var detta svårt då den intervjuade var
medveten om att intervjuaren arbetar som lärare. Vi strävade dock efter att minimera vår roll
som lärare.
Procedur
Inför både prov och intervjuer har vi skickat hem ett brev till föräldrarna, se bilaga 3, där vi
gav tillfälle att avböja medverkan.
Provet hölls vid ett vanligt lektionstillfälle, alla 58 elever var oförberedda och hade lika lång
tid på sig. Det var ingen tidsbrist, alla hann.
Intervjun utfördes i ett enskilt rum och spelades in på band. Rummet var ganska litet och det
låg ostört. Vi satt bredvid den elev som intervjuades med bilderna och bandspelaren framför
oss. Två provintervjuer vardera utfördes först för att vi skulle bli bekanta med den tekniska
utrustningen och själva intervjusituationen. Sammanlagda antalet intervjuer är 16 stycken, 8
intervjuer på var skola. I vårt resultat har vi bortsett från provintervjuerna d.v.s. vi använder
oss av 6 intervjuer från vardera skola. För att kunna behandla data och dra slutsatser är alla
intervjuer utskrivna.
På Småstadsskolan intervjuades 2 stycken kollegorna som undervisat årskurs 9. Kollegorna
intervjuades en och en samtidigt som anteckningar fördes. Frågorna som ställdes var allmänna
frågor om vad de undervisat om och hur lektionerna varit upplagda. De frågades också om
vilken typ av material som använts till både lektionspass, läxor och prov.
Den av oss som arbetar på Storstadsskolan, gick tillbaka i sin årsplanering för att minnas hur
hon arbetat med begreppen fotosyntes och förbränning. Hon plockade fram material som
använts och tittade på gamla uppgifter, laborationer och prov, för att verkligen försöka
komma ihåg hur de arbetat.
25
Databearbetning
För att kunna kategorisera svaren i intervjuerna valde vi att göra detta enligt SOLOtaxonomin (Structure of the Observed Learning Outcome), (Hattie & Purdie, 2002). Denna
SOLO-taxonomin ger oss möjligheten att urskilja vilket stadium av begreppsförståelse som
eleven befinner sig på. Vi valde just detta analysredskap för att vi tyckte det passade vårt
undersökningsmaterial. Den gör det lätt att nivågruppera kunskapssubstansen i ett begrepp
hos den enskilda eleven. Kriterierna i denna taxonomi är uppdelad i fem nivåer, se tabell 1,
(Hattie & Purdie, 2002). SOLO-taxonomin stödjer sig på Piagets konstruktivism.
Den lägsta av dessa nivåer är den förstrukturella nivån, den innebär att eleven i sitt svar
använder någon del av begreppet, men i fel sammanhang eller svarar något helt annat.
Nästa nivå är den unistrukturella nivån, där kan eleven använda en korrekt del av begreppet
och i rätt sammanhang. I den multistrukturella, som är nästa nivå, kan eleven beskriva flera
delar av begreppet men de är inte kopplade till varandra. Den fjärde nivån, relationell nivå,
där kan eleven använda flera delar av begreppet och koppla ihop dom. Den sista nivån, utökad
abstrakt nivå, har samma kriterier som relationell nivå men eleven kan även koppla begreppet
till andra begrepp och få en större helhet.
Tabell 1. SOLO-taxonomi (Structure of the Observed Learning Outcome) för analys av elevuppgifter (modifierad
från Hattie & Purdie, 2002)
_____________________________________________________________
“SOLO-nivå”
I sitt svar kan eleven………
_____________________________________________________________
(5) Utökad, abstrakt
Beskriva flera relevanta, givna variabler korrekt,
koppla dem till varandra, och koppla dem till andra,
ej givna, relevanta variabler
(4) Relationell
Beskriva flera relevanta, givna variabler korrekt
och koppla dem till varandra
(3)Multistrukturell
Beskriva flera relevanta, givna variabler korrekt, men
isolerat
(2) Unistrukturell
Beskriva en relevant, given variabel korrekt
(1) Förstrukturell
Beskriva irrelevanta variabler och/eller relevanta
variabler inkorrekt.
26
Resultat
Vi har valt att redovisa våra resultat genom att separera de olika frågeställningarna ifrån
varandra. Resultaten från proven som delvis gav oss svaren på frågeställning 1 redovisas i
diagramform och i löpande text. Vi har också kategoriserat elevsvar från intervjuerna i
SOLO-taxonomin för att kunna bedöma deras nivå av kunskap. Elevcitat visar vilken nivå vi
valt att kategorisera dem under.
De andra två frågeställningarna har vi valt att redovisa med elevcitat från intervjuerna och
med att beskriva pedagogintervjuer och egna reflektioner.
Provet
Resultaten vi fann på vår första frågeställning sammanställdes i diagram för att tydligare se
intressanta tendenser. Det kvantitativa resultat vi fick av provet har vi använt för att jämföra
de olika skolornas kunskaper. Sedan har vi ställt dessa resultat mot de vi fick med hjälp av
SOLO-taxonomin. Jämförelsen är inte gjord med enskilda elevers resultat på prov kontra
intervju utan vi har ställt de olika skolorna mot varandra .
Vi fann att provfråga 1 och provfråga 4 gav ett anmärkningsvärt resultat. Fråga1, se figur 3,
löd. ”Ett träd växer och växer och ökar i vikt med hundra kilo. Varifrån kommer de flesta av
dessa hundra kilo?”
50
45
40
35
30
25
Småstadsskolan
20
Båda skolorna
Storstadsskolan
15
10
5
0
A luften
Bvatten
Figur 3. Sammanställning av elevsvar fråga 1
27
Cjorden
Flertalet elever har angivit att det är vatten som utgör den största beståndsdelen av trädets
massa, se figur 3. Endast ett fåtal av eleverna skriver att den största byggstenen kommer från
luften eller från jorden.
Den fjärde frågan var, se figur 4, ”Ett träd blir större med tiden eftersom….
35
30
25
20
15
10
5
Småstadsskolan
0
A ett träd
lagrar upp mer
och mer näring
från marken
B trädet
strävar att
växa mot
solen
C veden i
Dträdet
trädet ökar av
omformar
sig själv
andra ämnen
till ved
Storstadsskolan
Båda skolorna
Figur 4. Sammanställning av elevsvar på fråga 4
Näring från marken ”spökar” hos eleverna som en av de största byggstenarna i trädets massa,
se figur 4.
Det är dessa två faktorerna, vatten och näring, som vi senare vid intervjuerna förstod att
eleverna blandade in som, de största byggstenarna, i en annars tydlig fotosyntestanke.
De frågor som handlar om gasutbytet vid fotosyntesen klarar både elever på Småstadsskolan
och Storstadsskolan bra. De övriga frågorna som behandlar fotosyntesen klarade eleverna från
Storstadsskolan bättre än de från Småstadsskolan t ex de frågor som behandlar växternas
gasutbyte, se bilaga 1 a-d.
28
Vid sammanställning av proven fann vi ytterligare ett resultat som var anmärkningsvärt, se
figur 5. Detta kunde vi direkt koppla till elevernas kunskaper om förbränning.
Den frågan som väckte vårt intresse var. ”Vad ger energi till kroppen? Ringa in rätt svar,
flera alternativ är rätt.”
45
40
35
30
Småstadsskolan
25
Storstadsskolan
20
Båda skolorna
15
10
5
te
r
ko
lh
yd
ra
So
ck
er
Jä
rn
St
är
ke
ls
e
Va
t te
n
Pr
ot
ei
n
in
-v
ita
m
C
Fe
tt
0
Figur 5. Sammanställning av elevsvar fråga 13.
Många av dem tror att vatten ger oss energi, vilket även framkommer med stor tydlighet vid
våra intervjuer. Även vitaminer anges som något vilket ger oss energi.
De övriga frågorna som handlar om förbränningen i kroppen visar att Storstadsskolans elever
klarar sig bättre t ex frågan som handlar om var i kroppen energin frigörs, se bilaga 1 för fler
frågor. Intervjufrågorna visar inga större skillnader mellan de båda skolorna.
29
Intervjuerna
Vi har sammanställt intervjusvaren efter nivåerna i SOLO-taxonomin. För att kunna göra
detta läste vi igenom elevsvaren upprepade gånger så vi fick underlag till en adekvat
bedömning. Detta resultat täcker frågeställning ett.
I tabell 2 nedan så kan man se hur det utföll.
Tabell 2. Sammanställning av intervjusvar kring de frågor vi valt kategoriserade enligt SOLO-taxonomin.
SOLOnivå
Antal elever ”begrepp fotosyntes”
Småstadsskolan
Storstadsskolan
5
Utökad
abstrakt
4
Relationell
1
Total
0
2
1
1
5
3
8
6
6
1
Total
1
2
Förstrukturell
Summa
svar
Storstadsskolan
0
2
Unistrukturell
Småstadsskolan
0
3
Multistrukturell
Antal elever ”begrepp förbränning”
2
2
1
1
4
5
9
6
6
Elevsvaren som vi valde att kategorisera under den första kategorin innehåller en del
vetenskapliga ord som hör till begreppet men orden sätts inte i sitt rätta sammanhang.
På frågan om var den största massan i trädet kommer ifrån svarade Hanna från
Småstadsskolan så här:
– Ja, det måste väl vara energin som ökar massan för man vattnar det eller någonting
30
På frågan; vad ger energi till kroppen är följande svar ett bra exempel från Hanna på
Småstadsskolan
– Jag får energi när jag sover och när jag tränar och kanske när jag solar också. Mat
behöver jag också och vatten. Grönsaker ger också energi, en massa fibrer och vitaminer och
sådant.
Under kategori två finner vi de elever som anger en del av begreppet och gör det i rätt
sammanhang.
På första frågan, den om Van Helmots trädexperiment, svarade Hassan från Storstadsskolan
så här:
– Det är koldioxid som gör den tyngre för att dom, vad heter det? Kolatomerna väger mer.
Man kan kolla dom där reglerna, systemet. Dom väger mer och när vi gjorde de där
kemilabbarna så hällde vi över koldioxiden på elden så släcks ju elden. Vattenånga stiger
rakt upp.
På frågan, vad ger energi till kroppen fick vi svar från Ellen på Storstadsskolan:
– Druvsocker, det är liksom socker men inte vanligt socker utan druvsocker. Kolhydrater det
är de som gör att vi inte förbränner fett. Jag har läst detta i hemkunskapen, men jag kommer
inte ihåg.
Exempel på elevsvar som vi kategoriserat under kategori tre, det vill säga elever som har
delar av begreppet klart för sig och i kan sätta in dessa i rätt sammanhang. Frågan lyder: Ett
träd har under fem år ökat i vikt med X antal kilogram. Var kommer de flesta av dessa
kilogram ifrån? Ellen från Storstadsskolan svarar igen:
– Dom flesta kommer säkert från vatten. Mmmmmm men koldioxid är tyngre än vatten så de
flesta kilona kommer från koldioxid och dom kommer ifrån luften.
31
Lisa, även hon ifrån Storstadsskolan har svarat på frågan om vad som ger energi till kroppen:
– Stärkelse fett kolhydrater och socker. Vatten, vi behöver alla vatten till förbränningen i
cellerna. C-vitamin behöver vi men det ger oss inte direkt energi.
Under kategori fyra, det vill säga eleven kan beskriva de flesta delarna av begreppet och
koppla samman dem till en helhet, fann vi bara ett svar, i detta fall från Daniel på
Småstadsskolan. På frågan om Van Helmuts träd experiment svarade han:
– Det som finns i jorden. Bladen gör också något. Dom tar upp koldioxid från luften och gör
syre och socker av det. Trädet använder solljus och så blir det syre som vi andas och socker.
Detta händer i bladen. Träden använder sitt klorofyll när de ska göra detta på något sätt.
Kanske använder träden socker när de ska växa också, socker är ju näring. Träden använder
nog det för att kunna bli större.
Detta tycker vi tyder på att han har stora delar av begreppet klart för sig och att han sätter
dessa i rätt sammanhang, han har även med näringen från jorden. Vi har svårt att tyda om han
förstår att mineralerna från jorden behövs för att växtens celler ska fungera och att de atomer
som ingår i koldioxidmolekylen bidrar mest till massan i trädet
När vi läste utskrifterna upptäckte vi att eleverna hade problem då vi diskuterade kring en bild
där frågeställningen ovan användes, (se bil 2).
Vid intervjuerna framhöll de flesta av eleverna att det är vatten och näring som bygger massan
i trädet. Vi fick då ytterligare bevis för att eleverna inte kan omsätta sina kunskaper och forma
ett komplett begrepp.
Vad det gäller kretsloppstänkandet upplever vi att eleverna känner till de flesta av
beståndsdelarna som ingår i fotosyntesen t.ex. vatten, syre och koldioxid. Druvsocker däremot
kopplas inte, av alla, som en beståndsdel i fotosyntesen. De kan alltså inte omsätta sin
kunskap för att forma ett komplett begrepp.
De är också osäkra på ordningen i den kemiska processen, det vill säga om man ser
fotosyntesen som en kemiskt balanserad formel så vet inte eleverna på vilken sida om
32
balanspilen de olika ämnena ska stå. De vacklar fram och tillbaka. Kommer de olika gaserna,
koldioxid och syre, in i trädet eller kommer de ut ur trädet.
När vi frågar vad trädet behöver för att växa, svarar många elever näring, men de är osäkra på
vad näring är. Det är problematiskt för eleverna eftersom böckerna och pedagogerna inte är
tydliga nog med att beskriva närsalternas roll i processen. Eleverna vet att jordmånen har stor
betydelse för tillväxten och drar då slutsatsen att näringen måste komma till stor del från
jorden.
Resultat för frågeställning 2 har vi fått från intervjuer med 2 pedagoger från Småstadsskolan
samt genom att den av oss som arbetar på Storstadsskolan har tittat tillbaka på sin egen
undervisning.
På Småstadsskolan arbetar pedagogerna med ett arbetsområde i taget. Detta arbetsområde
sträcker sig över en tidsperiod på fyra veckor. Exempel på sådana arbetsområden kan vara
blodomloppet, ekologi eller ellära. På Småstadsskolan arbetar pedagogerna inte så ofta
ämnesövergripande. Några exempel på när det görs är vid sex och samlevnadstemat och ANT,
då alla ämnen samverkar. Under ämnesområdet vatten i kemi samverkar
samhällsorienteringsämnena.
Under teoriavsnitt får eleverna texter som de läser tillsammans eller enskilt. I samband med
textbearbetningen får eleverna frågor att besvara. Det kan vara frågor av karaktären, minns
du?, eller förstår du? De har även gemensamma genomgångar då bland annat innehållet i
texterna diskuteras. Varje vecka laborerar eleverna och skriver laborationsrapport .
På Storstadsskolan arbetar man ämnesövergripande hela tiden. De olika områdena sträcker sig
över, ibland kortare (tre veckor) och ibland längre tidsperioder( upp till åtta veckor).
Ämnen som deltog kombinerades på olika sätt beroende på ämnesområde, till exempel vid
temat kroppen då arbetsområdet kallades Si och så från knopp till tå då hemkunskap, biologi,
kemi, idrott, svenska och bild ingick. Ett annat exempel är ett arbetsområde kring begreppet
energi som kallades NRJ då biologi, kemi, fysik, teknik, samhällskunskap, historia och
svenska. Storstadsskolan använde traditionell klassindelning endast vid de praktisk/estetiska
ämnena. Vid annan undervisning grupperades eleverna efter intresse, kunskapsnivå och
motivationsnivå.
33
Temaområdena introducerades med hjälp av diskussionsunderlag så som ett påstående, en
bild eller en laboration för att väcka elevernas intresse och samtidigt avslöja deras
förkunskaper. Det var sällan några traditionella genomgångar med pedagogen som pratade,
utan diskussionsfrågor, bilder och laborationer låg till grunden för arbetet i klassrummet.
Laborationer genomfördes minst en gång i veckan och avslutades med en laborationsrapport
där svenskan oftast samarbetade.
Resultat för den tredje frågeställningen fann vi genom samma intervju med eleverna som gav
oss svaret på frågeställning nummer ett.
Här får elevcitaten tydliggöra att laborationer och ett ämnesövergripande arbetssätt, upplevs
av eleverna själva, som något som bidrar till att skapa förståelse.
Vi väljer att kategorisera citaten i: 1. laborationer/elevaktivitet och 2. arbetssätt.
Under kategori ett, laborationer/elevaktivitet finner vi följande citat.
Hassan som är från Storstadsskolan: Det är koldioxid som gör den tyngre för att dom, vad
heter det? Kolatomerna väger mer. Man kan kolla dom där reglerna, systemet. Dom väger
mer och när vi gjorde de där kemilabbarna så hällde vi över koldioxiden på elden så släcks ju
elden. Vattenånga stiger rakt upp.
Ellen från Storstadsskolan igen: Dom flesta kommer säkert från vatten. Mmmmmm men
koldioxid är tyngre än vatten så de flesta kilona kommer från koldioxid och dom kommer
ifrån luften.
Daniel från Småstadsskolan: Vi skulle haft mer experiment och praktiska saker.
Dessa citat kommer från kategori två, elever som pratar om arbetssätt:
Ellen från Storstadsskolan: Druvsocker, det är liksom socker men inte vanligt socker utan
druvsocker. Kolhydrater det är de som gör att vi inte förbränner fett. Jag har läst detta i
hemkunskapen, men jag kommer inte ihåg.
Intervjuare: Hur skulle vi gjort för att lära er att det är koldioxiden som bygger trädets massa
Ellen: - Vi skulle ha haft, som nu extra kemi, där vi lär oss att molekyler väger olika så när vi
hade fotosyntesen så skulle ni ha fått in det där.
Intervjuaren: - Varför tror du att de flesta tror att det är vatten?
34
Lisa: -Jag vet inte det liksom……. Jag vet att det finns en massa molekyler i luften, men när
man ser luften är det som om den finns men man ser den inte, den väger inte någonting. Men
vatten är något man ser, det finns där man kan mäta det.”
Intervjuare: Hur ska vi undervisa för att ni ska lära er bäst?
Conny från Småstadsskolan: Det är viktigt att läraren säger roliga saker och skämtar precis
som Tore gör. Vi får göra roliga experiment. Och då vill man lära sig mer om det. En gång
fick vi göra sån gas som smäller.
Då vi inte direkt jämfört provresultaten med intervjusvaren kan vi inte peka på någon direkt
koppling mellan dessa, det vi kan se är att Storstadsskolans elever överlag klarar sig bättre vid
provet medan de båda skolornas resultat är likvärdigt vid intervjun.
När vi undersökte om arbetssättet hade gynnat eller missgynnat begreppsförståelse för
eleverna så har vi dragit vissa kopplingar mellan provresultat och intervjusvar, dvs. att de
elever som arbetat ämnesövergripande och med mycket dialog i klassrummet klarar sig bättre,
eleverna uttrycker själva att just laborationer har en stor betydelse för deras förståelse av
begrepp. Vi kan dock inte dra några generella slutsatser av detta.
I vår undersökning anser vi oss ha kommit fram till att eleverna inte har full
begreppsförståelse. Vi menar också att arbetssättet kan spela en viss roll för deras möjlighet
att lära sig och förstå begreppen.
35
Diskussion
Metoddiskussion
I vår undersökning har vi tidigare lyft fram hur viktigt det är att koppla samman elevernas
vardagsbegrepp med de naturvetenskapliga begreppen, (Östman, 2002).
I frågan ”Vad ger energi till kroppen” framgick det inte att det var den naturvetenskapliga
innebörden som det syftades på. Så här i efterhand ångrar vi att vi inte testade provet på en
liten grupp elever innan vi genomförde det. Då hade vi troligtvis märkt att några av
formuleringarna var mindre bra, bland annat märkte vi att eleverna hade svårt att tolka ordet
energi som vi tänkt oss. Med facit i hand kan vi konstatera att frågan ”Vad ger energi till
kroppen” gav ett missvisande resultat därför att eleverna inte förstod den naturvetenskapliga
innebörden i ordet energi. Vi tror att vi hade fått ett mer trovärdigt resultat om vi tagit hänsyn
till detta.
Provfrågorna hämtade vi ur Björn Andersson m.fl. (1993) digra samling av undersökningar.
Vi har omformulerat dem lite grand men till största delen är de i originalutförande. Detta har
gett oss möjlighet att jämföra våra resultat med hans. Vårt val av frågor grundar sig på de
kunskaper vi själva har om begreppen fotosyntes och förbränning. Vår intention var att mäta
om eleverna har ”rätt” kunskaper. Vi valde därför just Andersson m.fl. (1993)som är erkänd
inom sitt område och har stor erfarenhet av denna typ av undersökning.
Elever som svarat rätt på provet var osäkra vid intervjun. Vi tror att detta delvis kan ha sitt
ursprung i en vilja hos eleven att svara rätt, att göra intervjuaren (läraren) till lags, (Barnes,
1978). När de fick tillfälle att vidareutveckla sina svar framgick att de faktiskt till stora delar
kunde fotosyntesen. De har kunskaper om den, men har inte nått till insikt, det vill säga en
djupare förståelse av orsaker och samband.
Då vi intervjuat kollegor har vi förstått att vi skulle ha fått bättre kunskap om arbetssättet på
Småstadsskolan om intervjun kompletterats med undervisningsobservationer, (Dysthé, 2003).
Detta har framgått då vi jämfört arbetssättets betydelse. Vi har haft för liten kunskap om hur
det praktiska arbetet fungerar i undervisningssituationen.
36
Resultatdiskussion
Då vi startade vår undersökning antog vi att Storstadsskolans elever skulle klara sig sämre då
de hade sämre förutsättningar vad det gäller språket och antalet icke godkända betyg var
större.
Som vi visat i resultatdelen är det några saker som vi finner extra intressanta att diskutera. I
den del av vår undersökning som berör begreppet fotosyntes har ett litet antal elever valt att
koppla atomerna i koldioxidmolekylen till det som bygger trädets massa.
Vi vill koppla till det som Hassan sa i intervjun. Han hade lärt sig att koldioxid är en tung gas
i en laboration. Han använde även vardagskunskap när han konstaterade att vattenånga stiger
rakt upp.
Hassan hade alltså genom sin praktiska erfarenhet, det vill säga en laboration, fått insikt i
fotosyntesen och kunde sedan tillämpa sin kunskap teoretiskt, (Sjøberg, 2000). Han kunde
även dra nytta av sina vardagsföreställningar då han i tanken pendlade mellan
naturvetenskapligt resonemang och sina egna vardagsföreställningar, (Andersson, 2001,
Östman, 2002).
De flesta tror att det är vattenmolekylen som utgör den största beståndsdelen av det som
bygger trädets massa. Enligt oss kan detta ha sin orsak i att gas är osynlig.
Vid intervjutillfället på Storstadsskolan diskuterades var trädets massa kommer från. Denna
elev har själv klart för sig att det är koldioxidmolekylens atomer som bygger trädets.
Intervjuaren: - Varför tror du att de flesta tror att det är vatten?
Lisa: -Jag vet inte det liksom……. Jag vet att det finns en massa molekyler i luften, men när
man ser luften är det som om den finns men man ser den inte, den väger inte någonting. Men
vatten är något man ser, det finns där man kan mäta det.”
Vi har funderat och diskuterat mycket kring detta. Hur kan det komma sig att vi misslyckas
med att nå ut med kunskapen till eleverna, att det är koldioxiden som är den tyngsta
beståndsdelen i druvsockret och således i det som bildar trädets massa. Här vill vi citera en
annan elev vid Storstadsskolas teori om vad det kan bero på:
Intervjuare: Hur skulle vi gjort för att lära er att det är koldioxiden som bygger trädets
massa?
37
Ellen: - Vi skulle ha haft, som nu extra kemi, där vi lär oss att molekyler väger olika så när vi
hade fotosyntesen så skulle ni ha fått in det där.
Detta tolkar vi som att gas är ett abstrakt begrepp för eleverna. De har svårt att förstå att något
man inte ser finns. Däremot kan vi förstå att eleverna tror att det är vatten.
Vatten kan man se, känna på, hälla, mäta upp och bada i. Kopplat till vatten finns många
vardagshandlingar. Därför tror vi vattnet blir en, för eleverna, viktig byggsten till trädets
massa. Det regnar på trädet och man vattnar sina krukväxter. Många har själva vattnat
blommor och vet att om de inte får vatten dör de. Detta kan förklara varför vatten spelar en så
central roll i elevernas fotosyntesbegrepp.
Vi vill ge ett exempel på hur en elev tolkar vattenmolekylen som den del vilken bidrar mest
till trädets massa.
Intervjuaren: Från början väger växten 2 kg och efter fem år väger den 72 kg. Var kommer de
70 kg ifrån?
Conny från Småstadsskolan: Från jorden och vatten.
Intervjuaren: Hur tänker du då?
Conny: Ja, om man tar bort växten och bara väger krukan och jorden kommer den att väga
mindre efter fem år för då har ju växten ätit av jorden kan man säga. Rötterna har blivit jätte
stora så det är nästan ingen jord kvar i den krukan med det stora trädet i. Men det är mest
vatten i den stora plantan i alla fall och vatten väger mycket mer än torrt trä.
Intervjuaren: Vilket är det som väger mest?
Conny: Vatten.
Vi tror att Conny drar nytta av sina erfarenheter. Därför att han vet, då de eldar med ved
hemma, att torr ved väger mycket mindre än blöt. Den blöta veden kommer från ett träd som
nyligen är fällt i skogen. Vi tror att han använder denna vardagserfarenhet i sitt eget
resonemang kring trädets massa. Helt tydligt framgår att han inte kopplar samman sin egen
erfarenhet med någon laboration. Detta beror, enligt oss, på att pedagogen inte haft insikt i
hans specifika förkunskaper. Connys vardagserfarenheter är mer förankrade än de teoretiskt
naturvetenskapliga. Han kunde ha kommit till en djupare insikt om han givits tillfälle att
kommunicera och varit aktivare, (Barnes, 1978).
Vid en första anblick tyckte vi att figur fyra och fem sade emot varandra. De flesta elever
svarade att vatten, inte jorden, var det som fick trädet att öka i vikt/växa, medan de på frågan
”Ett träd blir större med tiden eftersom…” svarade att ett träd lagrar upp mer och mer näring
38
från marken. Enligt oss kan denna synbara motsägelse bero på att elever uppfattar att vattnet
kommer från marken.
Vi behöver i vår undervisning ge eleverna fler tillfällen att ha dialoger med varandra och på
detta sätt uppmuntra dem att synliggöra det inre språket. Vi tror att det är som Vygotsky
säger, att processen där individen sätter ord på sina tankar är det som är avgörande för tankens
utveckling, (Imsen, 2000).
Både på Småstadsskolan och på Storstadsskolan ges eleverna tillfälle till muntliga prov, vilket
har visats sig underlätta för både svaga elever och elever med språkliga hinder. Vi tror att om
alla elever getts möjlighet till samma sorts dialog även vid undervisningen, skulle detta kunna
stärka dem i tilltron till sig själva och den egna förmågan. Med en större tilltro växer
motivationen att söka kunskap för sin egen skull. En motiverad elev känner meningsfullhet i
undervisningen vilket hjälper dem till insikt och förståelse, (Säljö, m.fl. , 2003). Genom att ta
in dialogen i undervisningssammanhang, antingen elev -lärare och/eller elev- elev, kommer
kunskaperna få möjlighet att fördjupas, (Dysthe, 1996).
När vi tolkar tabell fyra och fem i resultatdelen finner vi att Storstadsskolans elever har bättre
kunskaper vad det gäller den största byggstenen till trädets massa. Dessa elever klarade sig
bättre när vi frågade var trädets massa kom i från. Eleverna vid Storstadsskolan består av en
stor andel elever med svenska som andraspråk och det är lätt att tro att de då skulle klara ett
skriftligt prov sämre. Arbetssättet har här enlig oss stor betydelse. På Storstadsskolan har man
arbetat med ett elevaktivt material som kräver diskussion. Dessa diskussioner kan göras i
grupp, elev till elev eller i helklass.
Pedagogerna har arbetat medvetet med det naturvetenskapliga språket och varit noga med att
kontrollera att eleverna tolkat innehållet på ett korrekt sätt. I undervisningssituationen har
eleverna inte fått texter att läsa och tolka själva, utan innehållet har diskuterats och
formulerats med, för gruppen gemensamt språk, och sedan skrivits ner av eleverna själva. På
Storstadsskolan har alltså dialogen i klassrummet varit det centrala, (Schoultz, 1998).
Genom att Storstadsskolan har arbetat ämnesövergripande har eleverna fått möjlighet att
förknippa begreppen fotosyntes och förbränning med miljö- och samhällsfrågor. Vi tror att
detta stimulerar elevernas intresse och förståelse, ( Krantz & Persson, 2001).
På Småstadsskolan, där det är en mycket liten del barn med svenska som andraspråk, kan
pedagogerna på grund av elevernas goda kunskaper i svenska ibland låta eleverna läsa texter
39
med naturvetenskapligt språk och tolka texten själva. Det är lätt att förvänta sig av dessa barn
att de förstår innehållet i texterna. Eleverna själva tror sig också förstå innehållet.
Enligt oss bör även barn med svenska som förstaspråk få hjälp att tolka det naturvetenskapliga
språket. Dessa barn har vardagsbegrepp, men inte vetenskapliga begrepp kopplade till de
naturvetenskapliga orden. Detta kallas begreppsförvridning, (Helldén, 1994). De kan en
betydelse av ordet men har inte kunskap om alla olika betydelser av det, till exempel ordet
rörelse som kan betyda att ett föremål ändrar sitt läge i rummet, ett företag, att rör någon
kroppsdel, uppleva en stark känsla av ömhet e.d. eller en organisation av personer som
kämpar för ett gemensamt mål. I och med att de kan en betydelse tror de själva, och kanske
även pedagogerna, att de har förstått innehållet i texterna.
Genom att arbeta mer medvetet med det naturvetenskapliga språket tror vi att vi kan uppnå en
djupare begreppsförståelse även för dessa barn.
Pedagogerna på Småstadsskolan berättade att eleverna som ett komplement till det vanliga
studiematerialet får intressanta arbetsuppgifter så som spel, korsord, ordflätor, frågesport och
eget forskande. Detta innebär att eleverna konfronteras med olika bilder och symboler för
samma begrepp. På så sätt hjälper pedagogerna eleverna att bygga begrepp och koppla ihop
delarna till en helhet.
När vi intervjuade eleverna märktes inga stora skillnader mellan de två skolorna. Vi tror att
detta beror på de olika språkliga förutsättningar som eleverna på de två skolorna har. Eleverna
på Storstadsskolan har som vi tidigare nämnt arbetat medvetet med det naturvetenskapliga
språket men för många av eleverna från Småstadsskolan var detta det första tillfället där de
själva formulerade begreppen högt. Vi menar inte att de aldrig tidigare pratat kring begreppen,
det har de, men vid intervjutillfället skulle de förklara för någon annan, vilket ställde krav på
en djupare förståelse hos dem. Intervjun blev då den dialog där eleven befäste sin kunskap
genom att muntligt berätta om sina tankar kring begreppen,(Imsen, 2000, Dysthé, 1996).
Detta blev tydligt under intervjuns gång då intervjuaren märkte hur eleverna ändrade sig, de
hade ett sonderande tal, (Barnes, 1978).
Eleverna uppmärksammade själva att det först blev fel och diskuterade sig fram till en
förklaring som de själva kunde godkänna.
40
Det skulle även kunna vara ett redigerat tal från eleverna då de använder ord som de tror att vi
förväntar oss, men de har ingen djupare förståelse för ordens korrekta betydelse, (Barnes,
1978).
När en elev vid Småstadsskolan fick frågan hur skulle vi ha gjort för att ni skulle ha lärt er
mer om fotosyntesen och förbränningen, blev svaret:
Daniel: Vi skulle ha haft mer experiment och praktiska saker.
Vid intervjutillfällena framkom att elever på både Småstadsskolan och Storstadsskolan tyckte
att de lärt sig mest då de haft praktisk undervisning, laborationer. Det vill säga då de arbetat i
samspel med andra och alltså tvingats att interagera, vilket gett dem tillfälle att tillsammans
med andra omforma sin kunskap och skapa ny, (Imsen, 2000). Återigen tycker vi oss se hur
viktigt det är att ge eleverna tillfälle att föra dialog och på så sätt sätta ord på sina tankar.
Laborationen aktiverar fler sinnen hos eleven och underlättar för elever med olika
språksvårigheter att lära sig. Vid laborationstillfällen måste eleven först utnyttja sin
förförståelse när ställer sin hypotes. Denna utvärderas under laborationens gång och
omformas till ny kunskap när resultatet formuleras i slutsatsen. Resultatet måste diskuteras så
att nya begrepp skapas och för att ge pedagogen en chans att kontrollera att de begrepp som
eleven arbetat med blir vetenskapliga, (Barnes, 1978).
Begreppet förbränning upplever elever på båda skolorna som svårt, speciellt när man talar om
kroppen. De kan lättare redogöra för processen när man talar om förbränning som en eld eller
processen i en explosionsmotor. För att belysa detta citerar vi följande ur en intervju från
Storstadsskolan.
Intervjuare: Tycker du att det här är svårt? Med fotosyntes och förbränning.
Lisa: Så där, det är svårare med kroppen. Typ, jag tycker att cellandningen är svårare än det
här med eld.
Intervjuare: Hur kommer det sig?
Lisa: Det känns som om kroppen har fler beståndsdelar som heter olika och gör olika saker
och så att typ, alla träd är likadana rakt igenom.
Enligt vår uppfattning är en del av förklaringen att ordet förbränning förknippas med något
som man kan bränna sig på, något som är väldigt varmt.. Därför är det lättare, för eleverna, att
koppla ihop förbränning och den kemiska process det handlar om, med en eld.
Alla har varit med om att blåsa på en lägereld för att den ska brinna, de har även förstått att
elden behöver ved. Produkterna vid förbränning är gaser som vi tidigare beskrivit som svåra
41
för eleverna att förstå. Att det bildas vatten vid förbränningen är mycket svårt för eleverna att
förstå då de alla upplevt hur man släcker eld med vatten.
Vid en närmare granskning av provresultat som handlade om förbränningen, upptäckte vi att
Storstadsskolans elever hade bättre resultat än Småstadsskolans elever. När vi senare
intervjuade om förbränningen märktes ingen skillnad mellan de båda skolorna. Förklaringen
till detta tror vi har samma orsaker som kring prov alternativt intervjun vid området
fotosyntesen.
På Småstadsskolan undervisar man om matspjälkning, blodomlopp och andning som separata
områden vilket kan göra det svårt för eleverna att koppla ihop dessa kroppsfunktioner till en
helhet med förbränningen i cellen som mål, (Andersson, 2001).
Eleverna förstår inte vad ordet energi i samband med förbränningsbegreppet innebär.
Eleverna kan inte använda ordet energi vetenskapligt utan har en vardagsuppfattning om vad
ordet betyder. Vardagsuppfattningen kring ordet energi är ofta förknippat med att bli pigg, få
energi. Vi citerar Hanna igen: : Jag får energi när jag sover och när jag tränar och kanske
när jag solar också. Mat behöver jag också och vatten. Grönsaker ger också energi, en massa
fibrer och vitaminer och sådant.
Vi menar att ordet energi måste få en naturvetenskaplig betydelse innan eleverna kan forma
ett komplett begrepp kring förbränningen.
När eleverna har en djupare förståelse för de vetenskapliga begreppen har de möjlighet att
tolka innehåll i media som handlar om eller debatterar miljöfrågor. Detta skulle förbättra
elevernas förutsättningar att på ett adekvat sätt delta i miljödebatten. I Lpo 94 (Skolverket,
2005a, b, c) och i kursplanen framhålls att eleverna måste ges förutsättningar för att tolka och
granska information för att på så sätt kunna påverka och skaffa sig en egen uppfattning om
miljöfrågor.
Under arbetets gång har vi förstått att skriftligt prov kontra intervju ger två helt skilda bilder
av elevernas kunskaper. Detta gör oss lite misstänksamma mot de resultat de stora
undersökningarna NU03 (2005), TIMSS (2005) och PISA (2004) kommit fram till då dessa
enbart varit skriftliga. Vi tror att eleverna kan mer än de visar vid ett skriftligt prov.
Resultaten blir bättre när de får berätta själva. Liknande kritik har även framförts av Schoultz
(1998).
42
Undersökningen har tillfört oss personligen en bekräftelse på hur viktigt språket är för hur
eleverna formar ny kunskap. När vi som pedagoger har lyckats förmedla den
naturvetenskapliga betydelsen i t.ex. ordet energi och näring måste vi ge dem rikligt med
tillfällen att använda orden i diskussioner med utgångspunkt i naturvetenskap, ( Andersson,
2001). Vår undersökning är begränsad till enbart våra undervisningsskolor. Vi kan därför inte
dra några generella slutsatser att detta gäller någon annanstans. Vi tror att vi båda två i
framtiden i allt större utsträckning kommer att låta dialogen mellan elever vara utgångspunkt
för hur vi hanterar innehållet i det naturvetenskapliga läromedelsstoffet. Det
naturvetenskapliga språket är svårt för de flesta. Därför måste vi arbeta aktivt med detta.
I framtiden kommer vi att vara mer öppna för att i första hand utgå från elevernas
vardagsföreställningar och erfarenheter. Det är viktigt att ha ett elevaktivt arbetssätt oavsett
om man arbetar ämnes övergripande eller inte. Det hade varit intressant att undersöka fler
begrepp både inom matematik och naturvetenskap.
Vi pedagoger bör bli bättre på att ge eleverna förutsättningarna att tolka det skrivna
naturvetenskapliga språket och dess begrepp eftersom eleverna så ofta bedöms med skriftliga
prov, både i grundskolan och senare på gymnasiet.
En dröm hade varit att själva få lov att utforma ett elevaktivt läromedel tillsammans med
elever.
43
Litteraturförteckning
Andersson, Björn (2001). Elevers tänkande och skolans naturvetenskap- forskningsresultat
som ger nya idéer. Kalmar: Skolverket
Andersson, Björn & Emmanuelsson, Jonas & Zetterqvist, Ann (1993). Nationell utvärderingåk9. Vad kan eleverna om ekologi och människokroppen. Göteborg: Göteborgs universitet
inst. För pedagogik och didaktik.
Andersson, Björn & Bach, Frank & Frändberg, Birgitta & Hagman, Mats & Jansson, Ingrid &
Kärrqvist, Christina & Nyberg, Eva & Wallin, Anita & Zetterqvist, Ann (2003). Att förstå
naturen - från vardagsbegrepp till biologi fyra workshops. Göteborg: Göteborgs universitet
inst. För pedagogik och didaktik .http://na-serv.did.gu.se/nordlab/se/se.html, 050330
Barnes, Douglas (1978). Kommunikation och inlärning. Malmö: Wahlström & Widstrand
Dysthe, Olga (1996). Det flerstämmiga klassrummet. Lund: Studentlitteratur
Dysthe, Olga (2003). Sociokulturella teoriperspektiv på kunskap och lärande, Dysthe, Olga
(red.)Dialog, samspel och lärande. Lund: Studentlitteratur
Egidius, Henry (1999)PBL och casemetodik. Lund: Studentlitteratur
Gustavsson, Bernt (2002). Vad är kunskap?. Kalmar: Skolverket
Hattie, John and Perdie, Nola (1998). The Solo Model: Addressing Fundamental
Measurement Issues. Dart, Barry & Gillian Boulton-Lewis (red.). Teaching and Learning in
Higher Education. Melbourne, Australia: The Australian Council for Educatinal Research
Ltd.
Helldén, Gustav (1994). Barns tankar om ekologiska processer. Stockholm: Liber utbildning
Imsen, Gunn (2000). Elevens värld. Lund: Studentlitteratur
Johansson, Bo & Svedner, Per-Olof (2004). Examensarbetet i lärarutbildningen. Uppsala:
Kunskapsförlaget i Uppsala AB
Krantz, Johan & Persson, Pelle (2001). Sex, godis & mobiltelefoner. Lund: Moped förlag
Lundgren, Ulf, P (1993). Boken om pedagogerna. Svedberg, Lars och Zaar, Monica (red.)
Falköping: Liber Utbildning AB
Nationalencyklopedin (NE) (2005a) Artefakt.
http://www.ne.se/jsp/search/article.jsp?i_art_id=118489&i_word=artefakt, hämtat 051008
Nationalencyklopedin (NE) (2005b) Begreppsbildning.
http://www.ne.se/jsp/search/article.jsp?i_art_id=125607&i_word=begreppsbildning,
hämtat 051008
Nationalencyklopedin (NE) (2005c) Förståelse.
http://www.ne.se/jsp/search/article.jsp?i_art_id=178646&i_word=f%f6st%e5else,
hämtat 051008
44
Nationalencyklopedin (NE) (2005d) Insikt.
http://www.ne.se/jsp/search/article.jsp?i_art_id=212073&i_word=insikt, hämtat 051008
NU03, Nationell utvärdering av grundskolan 2003 (2005). Naturorienterande ämnen.
Stockholm: Skolverket
Persson, Hans (2000). Försök med Biologi. Stockholm: Liber AB
PISA 2003, (2004). Stockholm: Skolverket
Schoultz, Jan(1998). Kommunikation, kontext och artefakt. Lindköping: Linköpings
universitet Filosofiska fakulteten
Sjøberg, Svein (2000). Naturvetenskap som allmänbildning- en kritisk ämnesdidaktik. Lund:
Studentlitteratur
Skolverket (2005a). Kursplan och betygskriterier biologi.
http://www.3.skolverket.se/ki03/front.aspx?sprak=SV&ar=0506&infotyp=24&skolform
=11&id=3879&extraid=2087, hämtat 051008
Skolverket (2005b). Kursplan och betygskriterier Naturorienterande ämnen.
http://www.3.skolverket.se/ki03/front.aspx?sprak=SV&ar=0506&infotyp=23&skolform
=11&id=3878&extraid=2087 hämtat 051008
Skolverket (2005c). Läroplan för det obligatoriska skolväsendet, förskoleklasser och
fritidshemmet. Lpo94 anpassad för att också omfatta förskoleklasser och fritidshemmen.
http://www.skolverket.se/sb/d/468, hämtat 051008
Skolverket (2005d). Skollagen. http://www.skolverket.se/sb/d/777#paragraphAncor1
Strömberg & Brinkhoff & Strömberg (1994). Natura Biologi 1 Levande livet. Stockholm:
Liberutbildning AB
Säljö, Roger& Riesbeck, Eva& Wyndhamn, Jan (2003). Samtal, samarbete och samsyn.
Dysthe, Olga (red.) Dialog, samspel och lärande. Lund: Studentlitteratur.
TIMSS (2005), En sammanfattning av TIMSS 2003, (2005). Umeå: Skolverket
Trost, Jan (1997). Kvalitativa intervjuer. Lund: Studentlitteratur,
Wickman, Per-Olof (2002) Vad kan man lära sig av laborationer?. Strömdahl, Helge (red.),
Kommunicera naturvetenskap i skolan, Lund;Studentlitteratur.
Östman, Leif (2002). Att kommunicera om naturen. Strömdahl, Helge (red.), Kommunicera
naturvetenskap i skolan, Lund; Studentlitteratur.
45
Bilaga 1a
Namn:___________________________Nr:______________
Fotosyntes och förbränning
Välj ett av svarsalternativen i följande frågor.
1.Ett träd växer och växer och ökar i vikt med 100kg.
Varifrån kommer de flesta av dessa 100kg?
A Luften
B Vatten
C Jorden
2. Alla levande organismer behöver föda som ger dem energi. Vad gäller om
vanliga trädgårdsväxters föda?
A Den tas upp med rötterna
B Den tas upp med bladen
C Den tas upp med både rötterna och bladen
D Den tillverkas av växten själv
3. Växternas blad är viktiga därför att de
A skyddar växten från solen
B lagrar vatten till växten
C tar in dagg på nätterna
D tillverkar socker för att växten ska kunna växa
4. Ett träd blir större med tiden eftersom
A trädet lagrar upp mer och mer näring från marken
B trädet strävar att växa mot solen
C veden i trädet ökar av sig själv
D trädet omformar andra ämnen till ved
5. Vilket påstående är mest rätt?
Trädet lagrar sin energi i
A stam och rötter
B frö och rötter
C blad och rötter
D blad, stam, frö och rötter
6.Vilket påstående om växter och syre är mest rätt?
A Växter avger syre på dagen
B Växter avger syre på natten
C Växter avger syre både på dagen och natten
46
Bilaga 1b
D Växter avger inte syre
7.Vilket påstående om växter och syre är mest rätt?
A Växter upptar syre på dagen
B Växter upptar syre på natten
C Växter upptar syre både på dagen och natten
D Växter upptar aldrig syre
8. Vilket påstående om växter och koldioxid är mest rätt?
A Växter avger koldioxid på dagen
B Växter avger koldioxid på natten
C Växter avger koldioxid både på dagen och natten
D Växter avger aldrig koldioxid
9. Vilket påstående om växter och koldioxid är mest rätt?
A Växter upptar koldioxid på dagen
B Växter upptar koldioxid på natten
C Växter upptar koldioxid både på dagen och natten
D Växter upptar inte koldioxid
10. Vilket påstående om växter och vatten är mest rätt?
A Växten avger inte något av det vatten som den tar upp
B Växten avger allt vatten som den tar upp
C Växten avger en liten del av det vatten den tar upp
D Växten avger det mesta av det vatten den tar upp men behåller en mindre del
11. Tänk dig att alla växter på en stor ö dör. Vad beskriver bäst det som händer
med djuren på ön?
A Alla djur dör så småningom
B Många djur dör, men en del djur som inte äter växter klara sig
C En del djur som brukar äta växter övergår till annan föda och klarar sig
D Bara de starkaste djuren överlever
12.Vilket av dessa påstående om tallbarr är mest rätt?
Tallbarren är viktiga därför att
A deras vassa spetsar skyddar mot angrepp
B de skuggar tallens rötter
C i barren tillverkas socker som trädet behöver
D de tar upp fukt från omgivningen
47
Bilaga 1c
*13. Vad ger energi till kroppen? Ringa in rätt svar, flera alternativ är rätt.
Fett
C-vitamin
Protein
Vatten
Stärkelse
Järn
Socker
Kolhydrater
*14. Maten du äter ger dig energi. Var i kroppen frigörs den energi som finns i
maten?
A Magsäcken
B Tarmarna
C Musklerna
D Cellerna
*15. Förklara varför kroppen behöver mer syre när man springer än när man
går?
A för att man andas snabbare
B för att hjärtat slår snabbare
C förbränningen i kroppen ökar( och till det behövs syre)
D för att du blir varm
*16. I utandningsluften finns koldioxid. Var kommer den ursprungligen ifrån?
A från lungorna
B från blodet
C från cellerna
D från matspjäkningsapparaten.
*17. Vad använder kroppen största delen av energin den utvinner ur maten till?
A värme
B muskelarbete
C till hjärnan
D till hjärtat
18. Vilket av följande alternativ beskriver förbränningen i kroppen.
A syre + kolhydrater → koldioxid + vatten + värme
B koldioxid + energi → vatten + kolhydrater + värme
C syre + kolhydrater → koldioxid + energi
D syre + kolhydrater → koldioxid + energi + vatten
48
Bilaga 1d
19.Växten i plastpåsen på natten
Karin fyller en plastpåse med vanlig luft (luft är en
blandning av olika gaser).Sedan trär hon påsen över en
krukväxt och knyter till den om stammen så som figuren
visar. Knytningen är helt tät. Växten får stå i mörker en
hel natt.
Här följer ett antal påståenden om vad som händer med
gasblandningen i påsen under natten. Ange för varje
förslag om det är rätt eller fel.
Rätt
Fel
Mängden syre ökar
Mängden syre minskar
Mängden syre ändras ej
Mängden koldioxid ökar
Mängden koldioxid minskar
Mängden koldioxid ändras ej
20. Musen och pelargonen i terrariet
En mus och en krukväxt placeras en solig
morgon i ett terrarium. Ett tätt lock
sätts på. Hur förändras gasblandningen i terrariet under dagen?
49
Bilaga 2
50
Bilaga 3
Till föräldrar i klass 9
Vi är två lärarstuderande inom SÄL-utbildningen på Malmö Lärarhögskola, Helena
Bolmenius som arbetar på Småstadsskolan i X och Anette Arenbo som arbetar på
Storstadsskolan i Y.
I vår examensuppgift ingår det att skriva ett arbete som ska handla om barns lärande och
naturvetenskap. Vi har valt att studera begreppsförståelse inom områdena fotosyntes och
cellandning. Undersökningen kommer att bestå av två delar:
•
Prov till samtliga elever. Proven kommer att vara konfidentiella.
•
Intervjuer med 10 stycken elever per skola
Intervjuerna kommer att spelas in på band. Vi kommer att skriva rent svaren och sedan tolka
dem. I vårt skrivna arbete kommer barnen att vara helt anonyma. Vi kommer varken att
använda elevernas eller skolans riktiga namn.
Om ni av någon anledning inte vill att ert barn ska medverka i undersökningen, så var vänlig
och kontakta oss angående detta senast fredagen den 20 maj.
Med vänliga hälsningar
Helena Bolmenius
Anette Arenbo
-------------------------------------------------------------------------------------------------------Mitt barn får lov att deltaga i undersökningen:
_____JA
_____ NEJ
Elevens namn:___________________________________ Klass _____
Målsmans underskrift: ____________________________
51