Svårt förstå månens faser från bilder

Elever har svårt att förstå vad månens faser beror på utifrån bilder i läromedel, visar en ny studie. Ett problem är att de samtidigt måste tänka på dels hur månen ser ut från jorden och dels hur solen, jorden och månen ligger i förhållande till varandra. Barns upplevelse av att ha sett fullmånen på natten kan vara en bra utgångspunkt för lärande, menar forskarna.

Att se fullmånen en stjärnklar natt kan vara en lika vacker som djupt känslosam upplevelse. Från vår plats på den mörka halvan av jorden nås vi av det bleka återskenet från halva månens yta. Detta kan vara en bra utgångspunkt för att börja prata med barn om hur månen, jorden och solen förhåller sig till varandra. Det menar forskare som har undersökt hur barn i skolår 3 till 6 resonerar kring månens faser utifrån typiska illustrationer i läroböcker.

Resultaten visar att få elever kunde resonera på ett vetenskapligt sätt om vad som ligger bakom månens faser. Många elever förklarade månens faser med att månen hamnar i jordens skugga, och att denna skugga ger månen dess mörklagda partier. Det är välkänt sedan tidigare att månens faser är svåra för elever, och just förmörkelseeffekten är en vanlig felaktig föreställning. I studien visar det sig att problemen även är kopplade till hur elever tolkar bilder.

– Elevernas tolkning av förklarande illustrationer kan vara mer mångfacetterad än man kan tro och det är lätt att förbise att någon elev missförstått, säger forskaren Lisbeth Åberg-Bengtsson.

Läroplanen för fysik säger att barn när de gått ut år 3 ska förstå hur jorden, solen och månen rör sig i relation till varandra, och månens faser. Men för att förklara månens faser behöver eleven ha två perspektiv på samma gång, något som visat sig svårt för såväl barn som vuxna. Det visade sig också vara ett stort problem i den här studien.

Eleverna behöver dels ha ett perspektiv baserat på jorden, för att förstå hur månen ser ut för någon som befinner sig här. Dessutom behöver de ha ett perspektiv från rymden, för att se hur jordens och månens upplysta halvor ligger i förhållande till varandra och solen. Det är kravet att hantera båda dessa perspektiv som gör det så svårt att förstå månens faser.

– Då hjälper det inte att illustratören försöker anpassa framställningen till yngre åldrar genom att rita den lite som ett barn kanske skulle gjort, säger Lisbeth Åberg-Bengtsson.

Ett exempel på problem är den ovan nämnda felaktiga uppfattningen att månens faser orsakas av förmörkelse. I studien resonerade vissa elever att fullmåne uppstår då månen är mellan jorden och solen. De menade att det blir fullmåne då eftersom jorden inte skuggar månen.. Därmed har de inte tagit ett perspektiv av att se månen från jorden, eftersom den upplysta sidan av månen är vänd bort från jorden (nymåne) i den fas där de tänkte att det borde vara fullmåne.

Bilder vanligt för att lära om månens faser

Läromedel använder ofta bilder för att visa orsakerna till att månen kan se så olika ut. Forskarna försökte därför ta reda på hur eleverna resonerar när de använder bilder som förklarar månens faser. Det är till exempel viktigt att förstå att bilderna är modeller med förenklade avbildningar av den verkliga världen. Lisbeth Åberg-Bengtsson påpekar att lärare behöver vara uppmärksamma på när bilders förklaringar behöver kompletteras, inte minst när det gäller yngre elever.

– Som lärare behöver man förvissa sig om att eleverna läser bilderna på avsett sätt och vara beredda på att guida eleverna genom en viss illustration.

Forskarna använde sig av illustrationer som visar olika aspekter av månens faser med bild och text på två uppslag i en bok för lästräning. Det ena uppslaget visade solen, jorden och månen med dess omloppsbana, samt att såväl månen som jorden alltid har halva ytan upplyst. Det andra uppslaget visade hur månen ser ut från jorden beroende på hur mycket av månens dagsida som vi kan se. Till bilderna fanns också kortare texter för att förklara vad de föreställer.

I studien fick elever arbeta i par med att lösa en uppgift. De skulle i bilden med solen, månen och jorden passa in bilder av månens olika faser på rätt plats i månens omloppsbana runt jorden. Till att börja med fick eleverna peka ut månens position vid fullmåne respektive nymåne. Sedan fick de placera ut ytterligare sex faser. I studien deltog 20 barn i åldrarna 9 till 12. Forskarna analyserade videoinspelningar av elevernas resonemang.

Det visade sig att eleverna förstod det viktigaste i bilderna och kunde se vad som var vad. Ett problem var dock att de såg solen mest som en utsmyckning, och inte som en del av modellen som förklarade månfaserna. Det var oklart om barnen använde texten alls för att lösa problemet. Endast en grupp i studien lyckades lösa uppgiften direkt. De flesta grupperna lyckade bara lösa uppgiften först efter att de fått hjälp. De äldre eleverna hade lika svårt att hitta lägena för nymåne och fullmåne som de yngre, något som förvånade forskarna.

Erfarenhet av fullmåne bra utgångspunkt

Det är viktigt att behandla området på ett sätt som är lämpligt för åldern, menar Lisbeth Åberg-Bengtsson. En del elever i studien utgick från sina upplevelser av att ha sett en fullmåne på natten, och kunde därmed placera in lägena för ny- och fullmåne på rätt ställen i månens bana. Det kunde inte eleverna som använde tankar om förmörkelse i sina förklaringar. Forskarna såg dock inga tecken på att de elever som lyckades svara rätt genom att använda sina erfarenheter också förstod den förklarande bilden. De föreslår därför att lärare kan utgå från sådana erfarenheter om de framkommer i klassrummet och sedan bygga vidare på dem. Elever i år 3 skulle till exempel kunna få iaktta ändringar i månens utseende under en period, följt av samtal om varför de ser olika mycket av månens belysta sida.

– I den mån lärare anser att eleverna är mottagliga för en mera ingående förklaring kan de sedan introducera illustrationer av det slag som vi hade med i vår studie, föreslår Lisbeth Åberg-Bengtsson.

Text: Gunnar Höst

Källa:

Åberg-Bengtsson, L., Karlsson, K. G., & Ottosson, T. (2017). “Can There be a Full Moon at Daytime?” Young Students Making Sense of Illustrations of the Lunar Phases. Science Education. 101(4), 616–638.