Balansgång mellan frihet och lärarstöd i naturvetenskapligt undersökande

Fakta

Sebastian Björnhammer

Född 1983
Bor i Söderköping

Disputerade 2025-08-15
vid Stockholms universitet

Avhandling

Naturvetenskapligt undersökande som kunskapsmål för undervisningen på högstadiet och gymnasiet. Kunskapsprodukter ur didaktisk praktiknära forskning

Varför blev du intresserad av ämnet?

– Jag är utbildad lärare i matematik, naturvetenskap, teknik, musik samt idrott och hälsa och har arbetat som lärare i många år, från förskoleklass till högstadiet. Det var framför allt när jag undervisade i NO på högstadiet som intresset väcktes för naturvetenskapligt undersökande. Upprinnelsen var en labblektion om syre och koldioxid där eleverna testade olika stora bägare för att släcka ett brinnande stearinljus. Jag trodde först att eleverna, som gick i årskurs 9, skulle tycka att experimentet var lite fånigt men jag upptäckte att de gick igång på själva undersökandet och bara ville fortsätta.

Vad handlar avhandlingen om?

– Syftet med avhandlingen är att beskriva och exemplifiera hur didaktisk praktiknära forskning kan stärka lärarprofessionens kunskaper om naturvetenskapligt undersökande i den naturvetenskapliga undervisningen på högstadiet och gymnasiet. Kunskapsmålet naturvetenskapligt undersökande handlar bland annat om att eleverna ska lära sig om det naturvetenskapliga undersökandets karaktär, samt förstå hur olika delar i undersökningsprocessen hänger ihop. Kunskapsmålet innebär också att eleverna ska skapa mening kring naturvetenskapligt undersökande, vilket kan handla om att navigera i osäkerhet, hantera oväntade resultat och engageras som medskapare av kunskap.

– Avhandlingens fokus är hur öppet naturvetenskapligt undersökande fungerar som kunskapsmål, alltså där lärarens främsta syfte med aktiviteten är att eleverna ska lära sig naturvetenskapligt undersökande.

– Avhandlingen bygger dels på observationer av en årskurs 9 som arbetat med naturvetenskapligt undersökande, dels på ett praktiknära och designbaserat forskningsprojekt där lärare och forskare undersökt hur elever på gymnasiet formulerar undersökningsbara frågeställningar. Avhandlingen rymmer också en analys av 25 didaktiska artiklar, vilka lärare själva eller i samverkan med forskare publicerat i vetenskapliga tidskrifter. Här har jag undersökt vilken typ av kunskap artiklarna bidrar med till yrkesprofessionen.

Vilka är de viktigaste resultaten?

– En central slutsats är att elever som engageras i öppna undersökningar, det vill säga där de själva bestämmer vad som ska undersökas och hur, behöver stöd av läraren för att kunna utveckla kunskaper i, om och kring naturvetenskapligt undersökande. I observationerna av öppna undersökningar som gjordes av elever i årskurs 9 framkom tydligt att de i olika omfattning behöver lärarens stöd i processen. Eleverna hade helt enkelt svårt att hantera den frihet de fick, de behövde lärarens guidning i undersökandet. Ett sätt att stötta eleverna kan vara att lägga in reflektionsmoment där elever och lärare tillsammans stämmer av var de befinner sig i processen. På samma sätt som forskare i verkliga situationer ofta har handledare eller kollegor att rådfråga och även läser andra studier, är det viktigt att skapa en lärmiljö där eleverna får möjlighet att diskutera med sina klasskamrater och lärare, samt söka information i exempelvis läroböcker eller på nätet.

Jag imponerades av att eleverna tog undersökandet i sina egna händer. Samtidigt var det tydligt att de behövde stöd av läraren och stegvis guidas in i processen.

– Observationerna visar också att eleverna bygger upp en stor förväntan och blir frustrerade när undersökningen inte går att genomföra eller inte faller ut som planerat. Tydligt är att elevernas meningsskapande i det naturvetenskapliga undersökandet är starkt kopplat till deras upplevelse av framgång eller misslyckande i själva genomförandet av undersökningen. Här är det viktigt att läraren riktar elevernas fokus mot värdet av och förståelsen för den naturvetenskapliga processen snarare än slutprodukten. Resultaten visar vidare att elevernas processer i att formulera naturvetenskapligt undersökningsbara frågor sker i ett sammanhang där de både får – och kan – genomföra sin undersökning samt ser ett värde med den.

– I analysen av artiklar i vetenskapliga tidskrifter synliggör jag fyra kategorier: Beskrivning av kunnande, undervisningsdesign, didaktiska exempel samt metodologiska bidrag. Läsare av forskning kan ta stöd i den här typologin för att lättare kunna orientera sig i vilka kunskapsprodukter som kan vara relevanta, meningsfulla och funktionella i den egna praktiken. Dessutom kan de som producerar ny didaktisk praktiknära forskning göra skarpare val och tydligare betona specifika kunskapsprodukter.

– Sammanfattningsvis visar mina resultat att naturvetenskapligt undersökande har ett stort värde genom att eleverna lär sig hur de behöver arbeta i en undersökande process. Här är alltså själva processen i fokus, vilket också har ett demokratiskt värde, för vi kommer alltid att behöva människor som vet hur man gör för att ta reda på saker.

Vad överraskade dig?

– Jag imponerades stort av att eleverna som ingick i studien var så engagerade och tog undersökandet i sina egna händer. Samtidigt var det också tydligt att de behövde stöd av läraren och stegvis guidas in i processen.

Vem har nytta av dina resultat?

– Framför allt lärare i NO i alla stadier. Att elever får arbeta med naturvetenskapligt undersökande är viktigt under hela skolgången. Jag hoppas också att resultaten kan komma till nytta för den praktiknära forskningen liksom för forskningsfältet i stort.