För mycket variation blir svårt för elever

Lärare kan hjälpa elever att lära genom att visa på likheter och skillnader, men det får inte blir för mycket variation på en gång. Det visar en artikel från högskolan i Halmstad, där tre lärare och en forskare förbättrade en lektion om joner i en learning study.

Pernilla Nilsson vid högskolan i Halmstad har stor erfarenhet av att forska om lärares ämnesdidaktiska kompetenser. Bland dessa ingår kunskap om bra sätt att undervisa i ett ämne och kunskap om hur elever förstår ämnet och centrala begrepp som används i ämnet. 

I den här studien ville hon undersöka vad lärare lärde sig av att vara med i en learning study. Projektet gav ny kunskap om vad som kan hjälpa elever att lära sig om joner, men också om lärares professionella lärande.

– Det är viktigt att vi med forskningen försöker identifiera och sätta ord på den där ibland tysta kunskap som lärare besitter, menar Pernilla Nilsson.

Lärare och forskare planerar tillsammans

Tre lärare planerade tillsammans med Pernilla Nilsson en lektion för årskurs 8 om vad joner är och hur de bildas. I planeringen ingick att diskutera fram vilka aspekter som är kritiska för att eleverna ska förstå ämnesinnehållet. Därefter genomförde en av lärarna lektionen med sin klass. Läraren började med atomens struktur för att sedan gå igenom jonbildning, det periodiska systemet och kemisk bindning.

Eleverna fick göra tester före och efter lektionen för att det skulle gå att se vad de lärde sig av lektionen. Dessutom spelade lärarna in lektionen på video för att kunna bedöma hur den skulle kunna förbättras. Bland annat såg de att eleverna hade problem med atomers struktur och med att förstå skillnaden mellan kemiska föreningar och grundämnen. 

Variation ett sätt att synliggöra det viktiga

Lärarna och Pernilla Nilsson gick igenom denna procedur av planering och analys tre gånger. När de planerade lektionerna försökte de hitta fram till en bra nivå av variation av det kritiska innehållet. Sådan variation kan till exempel innebära att visa skillnader mellan joner som har samma antal valenselektroner men olika atomtal. Tanken är att variationen ska göra det lättare för eleverna att upptäcka det kritiska innehållet och därmed förstå ämnet. Denna syn på lärande kommer från en teori som kallas variationsteori.

Baserat på resultatet från den första gången lektionen gavs kom lärarna och Pernilla Nilsson fram till att de tydligare skulle presentera begreppet jon tillsammans med de närliggande begreppen atom, ämne, och grundämne. När den andre läraren hade lektionen med sin klass använde denne därför en begreppskarta. Tanken var att eleverna genom att se vad som skiljer mellan olika kemiska begrepp lättare skulle förstå joner. Till exempel ville de visa på skillnaden mellan atomer och molekyler, skillnader mellan grundämnen och föreningar och skillnader mellan olika grundämnen i periodiska systemet.

För mycket variation blir svårt för elever

Analysen visade att eleverna som var med på den andra versionen av lektionen inte hade lättare att lära, de blev snarare mer förvirrade. Dessa elever fick till och med ett sämre resultat än de som gått den första versionen av lektionen. 

– Detta förvånade oss då vi tyckte att vi verkligen hade använt variationsteorin på ett bra sätt och planerat lektionen väldigt systematiskt. Uppenbarligen var förändringarna vi gjorde för att hjälpa eleverna inte bra, menar Pernilla Nilsson.

Lärarna bestämde därför att den tredje versionen av lektionen bara skulle ha fokus på skillnaderna mellan atomer och joner. Detta visade sig vara en bra nivå av variation. Eleverna fick denna gång bättre resultat än både de som varit med på den första och de som fått den andra versionen av lektionen.

Insikter om elevers svårigheter

För att kunna studera hur lärarna utvecklade sina ämnesdidaktiska kompetenser spelade Pernilla Nilsson in och analyserade alla möten de haft under arbetet. Hon kom fram till att lärarna utvecklade sin kompetens både när det gäller kunskap om hur elever förstår ämnet och på vilka sätt ämnet kan undervisas på. 

En sak som lärarna blev medvetna om var att eleverna hade mindre kunskap om atomer än vad de väntat sig. De såg också risken att elever inte uppfattar analogier på det sätt som lärarna tänkt sig. Till exempel tolkade en del elever ordet elektronskal bokstavligt, och trodde att det precis som i en frukt finns ett fysiskt skal som skyddar atomens kärna. Lärarna kom även fram till att det är viktigt att ha ett tydligt fokus i lektionen, och inte blanda in för många begrepp samtidigt eftersom detta gör ämnet rörigt för eleverna.

Learning study för utveckling av professionen

I en learning study arbetar lärare tillsammans med forskare med att förbättra en lektion under ett antal cykler. Eftersom lärare arbetar med sin egen undervisning är learning study därför en metod för professionell utveckling. Pernilla Nilsson menar att det är just den gemensamma reflektionen som gör learning studies till ett bra sätt att utveckla undervisningen.

– Genom learning studies kan lärare se det som de inte sett tidigare i sin undervisning, och även få hjälp av kollegor och forskare att sätta ord på det som faktiskt gör skillnad i klassrummet, säger Pernilla Nilsson.

Text: Gunnar Höst

Referens:
Nilsson, P. (2014). When Teaching Makes a Difference: Developing science teachers’ pedagogical content knowledge through learning study. International Journal of Science Education, 36(11), 1794-1814.

When Teaching Makes a Difference: Developing science teachers’ pedagogical content knowledge through


Läs mer om projektet i Halmstad:

Learning study gör eleverna till vinnare


Läs mer om variationsteori:

Lektionsdesign spelar roll

Senast granskad: 2016-02-09
Innehållsansvar: Utvecklingsavdelningen