Institutionen för didaktik

Examensarbete i utbildningsvetenskap 15 hp, vt 2011

Magisterexamen i undervisning och utbildning. Inriktning fysik/kemi mot gymnasieskolan.

Simulering eller

demonstration i fysik

undervisning?

Hur olika typer av undervisningsformer påverkar

begreppsförståelsen och inlärningen

Författare: Handledare:

Sofia Borg Segarra Marques Cortez Godinho Sven Ljungfelt

Betygsättande lärare: Examinator:

Martin Karlberg Guadalupe Francia

1

Sammanfattning

Syftet med studien är att utvärdera hur olika typer av undervisningsformer påverkar

begreppsförståelsen och inlärningen. Här jämförs datorsimuleringar med demonstrationer.

Studien genomfördes på två grupper i Fysik A i årskurs 2 på gymnasiet, NV-programmet.

Innan studien påbörjades hade eleverna haft kontakt med det fysikaliska begreppet rörelse

endast på högstadiet. Det vill säga, det som undersöktes var första kontakten på

gymnasienivå. Samma diagnos användes före och efter studien. För att samla in data

användes enkäter. Det visade sig att simuleringen var bättre när det gäller

begreppsförståelsen av dragnings- och normalkraft. Att demonstration var någorlunda

bättre i vad gäller friktionskraft innebär att man behöver hitta ytterligare en metod för att

motverka den aristoteliska förförståelsen eftersom ingen av dessa två metoder gav

tillfredsställande resultat.

Nyckelord: begreppsförståelse, dator i undervisning, simulering, demonstration, fysik

2

Innehåll

Inledning .............................................................................................................................4

Avgränsning ..........................................................................................................4

Syfte .......................................................................................................................5

Frågor .....................................................................................................................5

Disposition ............................................................................................................5

Bakgrund .............................................................................................................................7

Historisk bakgrund ..............................................................................................7

Styrdokument ................................................................................................... 10

Kursplanerna för fysikämnet ......................................................................... 10

Begreppsdefinition: Modellering, simulering, och demonstration ....... 11

Teori och forskningsresultat .......................................................................... 11

Metodologi ...................................................................................................................... 15

Val av metod ..................................................................................................... 15

Diagnoser och enkäter ...................................................................... 15

Urval .................................................................................................................... 16

Bortfall ................................................................................................................ 16

Forskningsetiska överväganden .................................................................... 17

Procedur ............................................................................................................. 17

Upplägg ................................................................................................. 17

Simuleringar ......................................................................................... 18

Resultat ............................................................................................................................ 19

Tillfälle 1 samt diagnos 1 och diagnos 2 analys ......................................... 19

Tillfälle 2 samt diagnos 3 analys .................................................................... 27

Enkät analys - Elevers syn på simuleringslaborationer ............................ 28

Sammanfattning ............................................................................................... 31

3

De viktigaste resultaten .................................................................................. 32

Analysverktyg och teori - mätningarnas validitet, reliabilitet och

generaliserbarhet .................................................................................................. 32

Resultatdiskussion i förhållande till tidigare forskning ............................ 33

Bidrag - återknytning till frågeställning och syfte förankrad i redovisade

resultat ..................................................................................................................... 34

Fortsatt forskning ............................................................................................. 34

Litteraturförteckning ..................................................................................................... 35

Tryckta referenser ............................................................................................ 35

Bilagor .............................................................................................................................. 39

Bilaga 1 – Missivbrev ....................................................................................... 39

Bilaga 2 - Diagnos 1 .......................................................................................... 40

Bilaga 3 - Diagnos 2 .......................................................................................... 42

Bilaga 5 – Enkät ................................................................................................. 46

Bilaga 6 – Simuleringsinstruktioner – Tillfälle 1 ......................................... 47

Bilaga 7 – Simuleringsinstruktioner – Tillfälle 2 ......................................... 49

Bilaga 8 – Sammanlagda resultaten för varje enskild elev – Tillfälle 1 –

Diagnos 1 och 2. ..................................................................................................... 52

4

Inledning

I mitt arbete under didaktik i fysik kursen har jag kommit i kontakt med den vanliga

förförståelsen i fysik. Användning av ny teknik i undervisningen är någonting som nu ses mer

och mer på i kurserna Fysik 1, 2 och 3 och inom fysikdidaktiken har man kommit fram till att

det fungerar bra för att göra elever mer intresserade av fysikkurser.1 I det här arbetet har jag

därför valt att studera vilken inverkan datorsimuleringar har i jämförelse med traditionella

demonstrationer för att råda bot på dessa vanligt förekommande felaktiga förförståelser

inom fältet mekanik (rörelse).

Avgränsning

Som man kommer att se under teoridelen av detta arbete finns det flera problem inom

fältet mekanik. Att täcka alla dessa problem skulle vara ett för stort område att studera bara

på en termin och därför har jag valt att fokusera mig mest på den aristoteliska förförståelsen

(det vill säga sammanblandning av kraft och rörelse), dragningskraft, normalkraft och

friktion.

1 Thacker, B. A. (2003) Recent advances in classroom physics. Reports on Progress in Physics, 66:s. 1839.

5

Syfte

Syftet med detta arbete är att undersöka hur olika typer av undervisningsformer påverkar

begreppsförståelsen och inlärningen – jag kommer att utvärdera två sorters undervisning, en

där man använder en datorsimulering i fysik och en annan där man använder den

traditionella demonstrationsmetoden. Detta för att försöka avgöra simuleringens för- och

nackdelar i jämförelse med demonstrationer.

Frågor

Utifrån mitt syfte har jag valt att koncentrera mig på följande frågeställningar:

1) Vilken är påverkan av en simulering jämfört med påverkan av ett antal

demonstrationer för att motverka välkända förförståelser inom fältet mekanik?

Speciellt hänsyn ges till att:

- kunna skilja mellan kraft och rörelse (undvika aristotelisk förförståelse);

- ta hänsyn till dragningskraft/föremålets tyngd;

- ta hänsyn till normalkraft;

- ta hänsyn till friktionskraft på rätt sätt.

2) Finns det skillnad mellan att använda sig av en simulering och att använda sig av en

demonstration inom fysik?

3) Tycker eleverna mest om simuleringar eller demonstrationer?

För att besvara mina frågeställningar har jag använt mig av diagnostiska tester och en enkät.

Disposition

Jag börjar med att ta upp lite historisk bakgrund följt av vad styrdokumenten säger samt

teori och forskningsresultat i de fysikområden som ska adresseras i detta arbete. Slutligen

och som man kan se, under inledningen, finns det flera problem inom fältet mekanik. Att

täcka alla dessa problem skulle vara ett för stort område därför har jag valt att fokusera mig

på den aristoteliska förförståelsen, dragningskraft, normalkraft och friktion.

6

Under metodologi förklarar jag hur och varför jag har valt att presentera studien som jag

gör. Jag har använt mig av både en enkät och flera diagnostiska tester och jag har undersökt

två olika sätt för eleverna att arbeta med simuleringar: enskilt och i grupp. Efter metodologi

kan man läsa resultatdelen där jag redovisar resultaten från studien utifrån mina

frågeställningar.

Därefter kommer den sista delen som är en sammanfattande diskussion där jag behandlar

de viktigaste resultaten, analyserar studiens validitet, reliabilitet och generaliserbarhet. Jag

slutar med vad jag tycker är studiens bidrag och öppnar ett fönster inför framtiden där jag

ger förslag på fortsatt forskning.

7

Bakgrund

Historisk bakgrund

Jag skulle vilja börja med att säga att den historiska bakgrunden är framtiden. Jag tror att i

framtiden kommer vi att använda allt mer simuleringar för att lära oss. Vi undervisar nu en

generation som är uppväxt med dator. Alla som har sett barn eller ungdomar framför ett

datorprogram vet att de är vana att undersöka programmens möjligheter, att pröva sig fram.

Jag tycker därför att det är mycket sannolikt att ”framtidens klassrum” ska ha flera olika

simulatorer, tillsammans med andra visuella/text lärande verktyg. Jag tror att vi är på väg in i

en lärande värld där datorn kommer att vara lika självklar som pennan.

Didaktisk forskning inom det naturvetenskapliga området är inte ett gammalt

forskningsfält. Datorsimuleringar har blivit allt mäktigare och tillgängliga för lärare i

naturvetenskap under de senaste tre årtiondena.2 Dagens lärare i naturvetenskap kan välja

bland ett brett utbud av datorsimuleringar tillgängliga från många olika platser, däribland

fritt tillgängliga webbplatser på internet, kommersiella webbplatser, och klientbaserad

kommersiell programvara. Dessa simuleringar syftar till att underlätta NO-undervisning och

inlärning genom förbättrad visualisering och interaktivitet med dynamiska modeller av

naturfenomen.3

Tidigare forskning har visat att effekten av datorsimuleringar i studenternas lärande är

positiv. Många av dessa studier har inriktats på inlärning av ett visst kunskapsinnehåll. Till

exempel fann Akpan och Andre4 att elever som använde en simulering av en dissektion av en

groda lärde sig betydligt mer anatomi än de som faktiskt utförde dissektioner. Trey och

2 Smetana, L., & Bell, R.L. (2007). Computer simulations to support science instruction and learning: A critical review of the literature. En artikel som presenterades på the Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teaching, New Orleans, LA och som refereras av Trundle, K. C., Bell, R. L. (2010). The use of a computer simulation to promote conceptual change: A quasi-experimental study, Computers & Education 54, s.1078–1088. 3 de Jong, T., & Van Joolingen, W. (1998). Scientific discovery learning with computer simulations of conceptual domains. Review of Educational Research, 68, 179–201. 4 Akpan, J. P., & Andre, T. (2000). Using a computer simulation before dissection to help students learn anatomy. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 19, 297–313.

8

Khans5 undersökning visade att dynamiska datorbaserade analogier kan förstärka

högskolestudenters inlärning av observerbara fenomen inom kemi. Dessutom upptäckte

Huppert, Lomask och Lazarowitz6 att elever på gymnasiet som använde en datorsimulering

på tillväxtkurvan av mikroorganismer bättre uppnår innehållsbaserade mål än de i

kontrollgruppen. Forskare har också rapporterat framgångsrika datorsimuleringar för att

stödja forsknings- och resonemangsfärdigheter. Till exempel rapporterar Monaghan och

Clement7 att en datorsimulering var effektiv för att hjälpa eleverna att testa förutsägelser

och senare utveckla mer exakta modeller av rörelse. Dori och Barak8 drog slutsatsen att en

kombination av virtuella och fysiska modeller som används tillsammans med lektioner för att

stötta lärande och rumslig förståelse av molekylära strukturer är bättre än traditionella

föreläsnings/demonstrationsmetoder. Chang, Chen, Lin, och Sung9 jämförde lärande och

förmågan till abstrakta resonemang hos gymnasieelever i fysik som genomfört en traditionell

optiklaboration med dem som genomgått en liknande simulering. Resultaten visade att

elever som använde simulering var bättre än elever som gjorde den traditionella

laborationen.

Effekten av datorsimuleringar är dock nära kopplad till den pedagogik som används

tillsammans med dem.10

Att bara ge tillgång till dator eller programvara utan noggrann

uppmärksamhet på att stödja lärandet och utan att ge instruktioner leder sannolikt inte till

önskade mål. Denna insikt har inspirerat vissa att utveckla specifika stöd för eleven för

användning av instruktioner vid användning av datorsimuleringar.11,12

Datorsimuleringar har

5 Trey, L., & Khan, S. (2008). How science students can learn about unobservable phenomena using computer-based analogies. Computers & Education, 51, 519–529. 6 Huppert, J., Lomask, S. M., & Lazarowitz, R. (2002). Computer simulations in the high school: Students’ cognitive stages, science process skills and academic achievement in microbiology. International Journal of Science Education, 24, 803–821. 7 Monaghan, J. M., & Clement, J. (1999). Use of a computer simulation to develop mental simulations for understanding relative motion concepts. International Journal of Science Education, 21, 921–944. 8 Dori, Y. J., & Barak, M. (2001). Virtual and physical molecular modeling: Fostering model perception and spatial understanding. Educational Technology and Society, 4(1), 61–74. 9 Chang Chen Lin & Sung (2008). Effects of learning support in simulation-based physics learning. Computers and Education, 51(4), 1486–1498. 10 Flick, L., & Bell, R. (2000). Preparing tomorrow’s science teachers to use technology: Guidelines for Science educators. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education [Online serial], 1 (1). Available from http://www.citejournal.org/vol1/iss1/currentissues/science/article1.htm. 11 Chang Chen Lin & Sung (2008). Effects of learning support in simulation-based physics learning. Computers and Education, 51(4), 1486–1498.

9

många attribut som är potentiellt användbara för att främja kognitiv dissonans. Eftersom

simuleringar är förenklade versioner av den naturliga världen, kan de fokusera elevernas

uppmärksamhet mer direkt och målinriktat på själva fenomen.13

Simuleringar kan göra att

eleven visualiserar föremål och processer på ett naturligt sätt, bortom förförståelsen.

Dessutom har många gånger simulering gjort att eleverna manipulerar variabler som ligger

utanför användarnas kontroll i den riktiga världen. Mot bakgrund av dessa attribut har vissa

hävdat att datorsimulationer har potential att främja kognitiv dissonans och konceptuella

förändringar mer effektivt än direkt erfarenhet.14

Detta gäller särskilt för vetenskapliga

begrepp som är bakvända, abstrakta och/eller inte lätt nås genom direkt observation.15

På

grund av denna potential, har vissa forskare undersökt effekten av att använda

datorsimuleringar för att uppnå önskade begreppsmässiga förändringar. Tidiga

undersökningar16,17

pekade på effektiviteten av användning av datorsimuleringar för en

konceptuell förändring av undervisningen. Senare undersökningar har tagit upp möjligheten

för simuleringar för att uppnå kognitiv dissonans. Till exempel, Gorsky och Finegold18

utforskade möjligheterna för en datorsimulering att framkalla kognitiv dissonans genom att

simulera konsekvenserna av elevers alternativa föreställningar om kraft och rörelse. Det

visade sig att simuleringen var bara måttligt framgångsrik i att skapa kognitiv dissonans, de

studenter som upplevt kognitiv dissonans uppnådde, efter simuleringen, vetenskapliga

insikter. Effekten av datorsimuleringar för att främja kognitiv dissonans och önskad

begreppsmässig förändring stöds också av Bell och Trundle.19

Sedan gjorde de en till

12 Yaman, M., Nerdel, C., & Bayrhuber, H. (2008). The effects of instructional support and learner interests when learning using computer simulations. Computers & Education, 51(4), 1784–1794. 13 de Jong, T., & Van Joolingen, W. (1998). Scientific discovery learning with computer simulations of conceptual domains. Review of Educational Research, 68, 179–201. 14 Winn, W., Stahr, F., Sarason, C., Fruland, R., Oppenheimer, P., & Lee, Y. (2006). Learning oceanography from a computer simulation compared with direct experience at sea. Journal of Research in Science Teaching, 43, 25–42. 15 Allessi, S., & Trollip, S. R. (1991). Computer based instruction: Methods and development (2nd ed.). Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. 16 Brna, P. (1987). Confronting dynamics misconceptions. Instructional Science, 16, 351–379. 17 Zietsman, A. I., & Hewson, P. W. (1986). Effect of instruction using microcomputer simulations and conceptual change strategies on science learning. Journal of Research in Science Teaching, 23, 27–39. 18 Gorsky, P., & Finegold, M. (1992). Using computer simulations to restructure students’ conceptions of force. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 11, 163–178. 19 Bell, R. L., & Trundle, K. C. (2008). The use of a computer simulation to promote scientific conceptions of moon phases. Journal of Research in Science Teaching, 45(3), 346–372.

10

undersökning20

där de utforskade effekten av att integrera en datorsimulering i en

frågebaserad instruktion före lärarnas genomgång om månen. Med hjälp av observationer

av månen som samlats in uteslutande från simuleringen som grund för att uppnå kognitiv

dissonans, flyttade majoriteten av deltagarna från alternativa till önskade vetenskapliga

föreställningar. Özmen, Demirciog˘lu, och Demirciog˘lu21

evaluerade effektiviteten i

begreppsförändrande texter tillsammans med animationer för att främja begreppsmässig

förändring bland gymnasieelever i kemi. Resultat före, efter och försenad efter-

administration av test med flervalsfrågor om föreställningar inom kemisk bindning visade att

den experimentella gruppen förbättrades signifikant mer på eftertest och hade bättre

bevarande av information på det försenade eftertestet.

Styrdokument

Kursplanerna för fysikämnet

Skolverket säger att eleverna ska ”ges möjlighet att använda datorstödd utrustning för

insamling, simulering, beräkning, bearbetning och presentation av data.”22

Vad säger de nya kursplanerna om simulering och om krafter?

I Fysik 1, FYSFYS0123

där det står att eleven ska lära sig, inom Rörelse och krafter om krafter

som orsak till förändring av hastighet och rörelsemängd.

I Fysik 3, FYSFYS0324

där det står att eleven ska lära sig, inom Modellering och simulering,

om ett undersökande mindre projekt där datorbaserad numerisk simulering används för att

fördjupa och tillämpa valfritt område på en problemställning med anknytning till fysik. Och

där det även står att eleven ska lära sig, inom Fysikens arbetssätt och matematiska

metoder, om betydelsen av simuleringar för att testa, omvärdera och revidera hypoteser,

teorier och modeller.

20 Trundle, K. C., Bell, R. L. (2010). The use of a computer simulation to promote conceptual change: A quasi-experimental study, Computers & Education 54, s.1078–1088. 21 Özmen, H., Demirciog˘lu, H., & Demirciog˘lu, G. (2009). The effects of conceptual change texts accompanied with animations on overcoming 11th grade students’ alternative conceptions of chemical bonding. Computers & Education, 52, 681–695. 22 http://www.skolverket.se/sb/d/4168/a/23357/func/amnesplan/subjectId/FYS/titleId/Fysik (2011-04-08) 23 http://www.skolverket.se/sb/d/4168/a/23357/func/amnesplan/subjectId/FYS/titleId/Fysik (2011-04-08) 24 http://www.skolverket.se/sb/d/4168/a/23357/func/amnesplan/subjectId/FYS/titleId/Fysik (2011-04-08)

11

Begreppsdefinition: Modellering, simulering, och demonstration

I det här arbetet använder jag tre begrepp som ska definieras. Det första är modellering.

Modellering är ett sätt av att representera verkligheten på ett enklare sätt. Till exempel,

Bohrs atommodell är en modell av en atom som är enklare än själva atomen men som är en

bra representation för atomen som hjälper oss att bättre förstå atomen. Här menar jag med

en simulering, eller datorsimulering, en modellering av något fysiskt fenomen som görs med

hjälp av datorer. Datorsimulering har blivit ett viktigt verktyg i arbetet med modellering av

många olika fenomen. En demonstration, däremot, är att visa själva fenomenet, här, framför

eleverna i klassrummet. Inte alla fenomen kan direkt visas i klassrummet, andra fenomen blir

enklare att förstå då man använder en simulering av fenomenet istället för att visa själva

fenomenet. Därför blev jag intresserad av att se hur dessa två olika typer av

undervisningsformer, simulering och demonstration, påverkar begreppsförståelsen och

inlärningen.

Teori och forskningsresultat

Den mest utbredda förförståelsen inom mekanik kallas ofta den aristoteliska, eftersom

den på flera punkter liknar Aristoteles beskrivning av kraft och rörelse.25,26,27

Det vill säga,

eleverna är i gott sällskap. Detta sällskap är tyvärr inte det bästa, det bästa är nog Newtons

sällskap.

Hur tänker eleverna att världen fungerar jämfört med vad Newton tyckte?28,29

25 Clement, J. (1982). Students’ preconceptions in introductory mechanics. American Journal of Physics, 50, 66-71. 26 McCloskey, M. (1983). Naïve theories of motion. In D. Gentner, & A. Stevens (Eds.), Mental Models. Hillsdale, NJ: Erlbaum. 27 Jimoyiannis, A., & Komis, V. (2003). Investigating Greek students’ ideas about forces and motion. Research in Science Education, 33, 375-392. 28 Andersson, B. (2001) ELEVERS TÄNKANDE OCH SKOLANS NATURVETENSKAP, FORSKNINGS-RESULTAT SOM GER NYA IDÉER, Stockholm: Skolverket, s.215-227. 29 Knight, R. D. (2004) Five Easy Lessons. Strategies for Successful Physics Teaching, San Francisco: Addison Wesley, Pearson Education, Inc., s. 71-128.

12

Newtons första lag:

Eleverna uppfattar det som naturligt för en kropp att vara i vila om den inte påverkas av

någon kraft. Newtons första lag säger att en kropp som inte påverkas av krafter kommer att

fortsätta att röra sig med samma hastighet, det vill säga: 0a

Newtons första lag är bara ett specialfall av Newtons andra lag;

Newtons andra lag:

Eleverna brukar ha en intuitiv rörelselag som säger att kraft och hastighet är

proportionella och har samma riktning: vF ~

Enligt Newton är kraft och acceleration proportionella och har samma riktning: mFa /

(men hastigheten behöver inte ha samma riktning som kraften).

Newtons tredje lag:

Eleverna tror inte på tredje lagen. De tror på dominansprincipen: Det vill säga, vid

växelverkan dominerar de föremål som är större och/eller aktivt. De har svårt att isolera

systemen från varandra och från området. De har svårt att identifiera aktion/reaktions

kraftpar. De tycker att dessa två krafter appliceras på samma föremål. Vidare tror de inte att

long-range krafter har någon reaktionskraft.

Newton säger att för varje aktion finns det en reaktion som är lika i värde men med

motsatt riktning. Ingen kraft finns utan motkraft. Vi kan även vidare förklara lagen och säga

som Knight30

att:

1) Varje kraft görs på en av både delar av kraftens interaktionspar.

2) De två krafterna i paret agerar på två olika föremål.

3) De två krafterna i paret är lika stora men har motsatta riktningar. Det vill säga,

BonAAonB FF .

Andra relaterade förförståelser hos elever är att eleverna tycker att det bara finns krafter

när man kan se en verkan (en kropp som deformeras; något som förändrar hastighet eller

riktning). Därför tycker de att stillastående föremål inte utövar krafter. De brukar tänka på

den som gör kraften på föremålen, inte på föremålen själva samt de krafterna som inte görs

av någon/något som de ser (som till exempel, ytan – för friktion eller jorden – för

30 Knight, R. D. (2004) Five Easy Lessons. Strategies for Successful Physics Teaching, San Francisco: Addison Wesley, Pearson Education, Inc., s.106.

13

gravitation). Därför brukar de inte tycka att friktion eller gravitation är krafter. Då det gäller

gravitation, tycker de att utan luft finns det ingen gravitation.

Slutligen, tror eleverna inte heller på normalkraften.

När det gäller rörelse, sträcka, hastighet och acceleration är det viktigaste att eleverna

vänjer sig vid användning av rörelsediagram och grafer för att tänka på problemen istället för

att bara använda ekvationer.31

Vid användning av grafer måste de även tänka på vad

lutningen och arean under grafen betyder och hur man går från en graf till den andra: s vs. t

→ v vs. t → a vs. t och tillbaka). Under min första VFU såg jag att eleverna hade problem

med att tolka grafer och en bild säger ju mer än tusen ord. Därför tycker jag att det är viktig

att de ska lära sig och öva på det. Jag drog alltid en parallell mellan följande grafer s vs. t i

vad gäller hastighet och v vs. t i vad gäller acceleration. Till exempel, byter s vs. t grafen från

positiv lutning till negativ så har föremålet börjat röra sig i motsatt riktning; Har v vs. t grafen

negativ lutning innebär det istället att föremålet retarderas (negativ acceleration).

Att jobba på flera olika sätt

Eftersom olika elever behöver olika arbetsmetoder för att nå målen i kursplanen valde jag

att eleverna skulle arbeta med simuleringar på två olika sätt. Under tillfälle 1 har eleverna

arbetat enskilt. Individualiserad undervisning innebär ofta att elever arbetar enskilt med

samma uppgifter – inte att undervisningen är anpassad till den elevens specifika behov.

Generellt jobbar eleverna mest ensamma på grund av individualisering, istället för att

verkligen ha en undervisning à la carte. Därför ville jag se vad resultaten var av att arbeta på

det sättet. Det finns dock ett stort antal elever som förlorar på att undervisningen blir

alltmer individuell (studie från Skolverket32

). Detta eftersom de inte klarar att skaffa sig

förståelse av begreppen på egen hand. I denna studie försöker jag se hur eleverna lär sig på

egen hand med hjälp av datorer. Det som flera gånger saknas i individualiserad undervisning

är det gemensamma samtalet som utvecklar begreppsförståelsen och tänkandet. Därför,

under tillfälle 2, arbetade eleverna i grupp. Eftersom eleverna också lär sig av sina

klasskamrater kan grupparbete ha fördelar. Grupparbetets fördelar är det att det kan vara

socialt utvecklande, samt ha uppfostrande funktioner. Att grupparbete kan ”utveckla

31 Godinho, S. S. M. C., under arbete. 32 Skolverket (2009), Vad påverkar resultaten i svensk grundskola? Kunskapsöversikt om betydelsen av olika faktorer, Stockholm: Fritzes kundservice. Beställningsnr: 09:1127 ISBN: 978-91-85545-67-4

14

ömsesidig förståelse och lära sig att ta hänsyn till varandra. Förbereda eleverna för

deltagande i arbetsliv och samhällsliv. (…) Flera tänker bättre än en. Det kommer fram fler

idéer, och idéerna möter fler motidéer än vid individuellt arbete”.33

När en elev förklarar för en annan så lär eleven sig bättre och kan också upptäcka att hon

eller han egentligen inte helt och hållet förstått problemet – learning by teaching. 34

Vidare och enligt Säljö35

är det just samtalet som är viktigast i lärandeprocessen. Barn

upptäcker inte världen runt sig själva utan de upptäcker den genom samtal med vuxna och

andra barn (även med författaren av boken som barnet läser). Lärandet är som ett socialt

samspel mellan människor. Jag håller med Säljö som också håller med Vygotsky.36

Vygotsky

menar att kunskapen först finns mellan människor i socialt samspel som senare tas av

individer själva och då blir egen kunskap.

33 Stensaasen, S. & Sletta, Olav (2000) Gruppprocesser om inlärning och samarbete i grupper, Stockholm: Natur och Kultur, s. 33. 34 Grzega, Joachim/Schoener, Marion. "The Didactic Model LdL (Lernen durch Lehren) as a Way of Preparing Students for Communication in a Knowledge Society." Journal of Education for Teaching 34(3): 167-175 35 Säljö, R. 2007, 'Samtal som kunskapsform', i: Brusing & Strömqvist, 2007, Reflektioner och praktik i läraryrket, Studentlitteratur, Lund. 36 Crain, W. 2005, Theories of Development. Concepts and Applications. Fifth edition, New Yersey, USA: Pearson. Och Vygotsky, L. S. (1934) Thought and language (A. Kozulin, översättare) Cambridge, MA: MIT Press 1986.

15

Metodologi

Val av metod

Jag använde mig av enkäter och diagnostiska tester för att undersöka hur simuleringarna

fungerade och för att avgöra om de gav någon positiv effekt på elevernas begreppsförståelse

och inlärning jämfört med demonstrationerna.

Diagnoser och enkäter

Enkäter och diagnoser är två exempel på snabba och billiga metoder som ger möjlighet

att samtidigt fråga flera personer. Frågorna kan ställas på samma sätt till alla dessa personer

och därför blir det lättare att standardisera svaren. Man kan göra jämförelser och även

eventuellt generalisera. Det finns dock nackdelar med enkät/diagnosmetoden, till exempel

har den som ställer frågorna inte kontroll över hur frågorna uppfattas. Den som svarar kan

välja att inte svara på ett, flera och även alla frågor (bortfall). För att minska bortfall så

mycket som möjligt så ska man välja gruppenkäter, där enkäten besvaras direkt.37

I klassrummet flera samlas och lätt kan nås med ett frågeformulär. Sedan vet man även att

svarsalternativen med fler graderingar och inget mittenalternativ ger en större sannolikhet

att svaren kommer närmare verkligheten och vad eleverna verkligen tycker.38

Motiveringar

är dock önskvärt när det är en fråga som kräver ett bredare svar. Därför har jag valt olika

sorts frågor i min studie både när det gäller enkät och diagnoser.

Diagnoser

Inför varje tillfälle 1A och 1B genomförde eleverna en diagnos – diagnos 1 – och

samtidigt som eleverna fick ut det första testet berättades att testet inte påverkade betyg

eller omdöme. Eleverna använde sin sifferkod utan någon signatur. Efterdiagnosen

genomfördes några dagar senare, efter en helg för att eleverna skulle ha tid för att glömma

37 Magne, H. I. och Krohn, S. B. (1992): Forskningsmetodik – Om kvalitativa och kvantitativa metoder. Lund: Studentlitteratur. Och SoS-rapport 1995:19 s.25f. 38 Trost, J. (2001). Enkätboken. 2., [rev.] uppl. Lund: Studentlitteratur

16

eller ta till sig det de lärde sig under undervisningstillfället. Eleverna svarade på två

efterdiagnoser, ett efter tillfälle 1A eller 1 B – diagnos 2 – och ett till efter tillfälle 2A-2B –

diagnos 3. Alla diagnoser gjordes under lektionstid. Diagnos 1 och 2 bestod i sin helhet av

åtta frågor. Alla dessa frågor var öppna frågor. Tre frågor där man fick rita och fem svar där

man fick skriva. Diagnos 3 bestod i sin helhet av fyra frågor Dessa frågor hade fasta

svarsalternativ fast utan möjlighet till kommentar.

Enkäten

Enkäten39

delades ut i helklass på lektionstid. Detta skedde alldeles efter att eleverna

genomfört diagnos 3. Enkäten bestod i sin helhet av sex frågor. Tre av frågorna hade fasta

svarsalternativ (utan möjlighet till kommentar) och två var öppna frågor. Enkäten

adresserade, i detalj, frågeställning nummer 3) Tycker eleverna mer om simuleringar eller

demonstrationer?

Urval

Den studerade klassen finns i en gymnasieskola i Uppland och eleverna går i årskurs 2 på

NV-programmet. Klassen består av tjugotre elever som delas i två grupper, A och B, under

några tillfällen, vanligtvis ett tillfälle varannan vecka där eleverna brukar laborera. Klassen

består av två grupper: tre flickor och åtta pojkar i första gruppen - A och fem flickor och sju

pojkar i andra gruppen - B. Eleverna A-L tillhör grupp A som fick delta i simuleringsmetod och

eleverna M-T tillhör grupp B som fick delta i demonstrationsmetod.

Bortfall

Alla elever både i grupp A (bortfall) och i grupp B (externt bortfall) svarade på

diagnoserna. Enkäterna och diagnoserna finns som bilagor.

39 Enkäten baseras på enkäten som användes i studien Genberg, L., Höglund, (2006) C. Datorsimuleringslaborationer i fysik Rapport LV0605105.

17

Forskningsetiska överväganden

Såväl lärare, elever, klass som skola är anonyma i rapporten. Alla elever i klassen ingick

frivilligt i undersökningen och både eleverna och rektor gav också skriftligt tillstånd för att

undersökning skulle kunna göras i denna klass. Samtliga elever fick information om studien,

metoden och de etiska riktlinjer som gäller för det humanistiska och samhällsvetenskapliga

området.40

Rektor, lärare och elever informerades om undersökningen. Lärarna gav sitt stöd muntligt

medan rektorn och eleverna fick ett tillståndsbrev41

(bilaga 5) som rektor eller eleverna

skulle skriva under. I brevet beskrivs undersökningen kort och eleverna informerades om att

alla i undersökningen kommer att vara anonyma. Samtidigt fick varje elev välja en sifferkod

som de skulle identifiera sig med under undersökningen.

Vidare fick eleverna och lärare muntligt veta att de när som helst kunde hoppa av studien

utan att behöva motivera varför, att de uppgifter som lämnades skulle presenteras på ett

sådant sätt att ingen skulle kunna identifiera dem och att uppgifterna inte skulle användas i

något annat syfte än i studien.

På dessa sätt följde jag de fyra olika krav som enligt Vetenskapsrådet finns:

informationskravet, samtyckeskravet, konfidentialitetskravet och nyttjandekravet.

Procedur

Upplägg

Klassen består som sagt av två grupper, A och B. Grupp A har haft en lektion med

demonstrationer – tillfälle 1A – då grupp B hade ett simuleringstillfälle – tillfälle 1B – senare

har båda grupperna haft ytterligare ett tillfälle där de har haft både simulering och

laboration, demonstrationer – tillfälle 2A och 2B. Läraren som undervisade i Fysik A

bestämde hur undervisningen skulle genomföras i vad gäller demonstrationerna och

författaren bestämde vilka simuleringar som skulle användas, men både innan och efter

40 Vetenskapsrådet (2002). Forskningsetiska principer inom humanistisk-samhällsvetenskaplig forskning. Stockholm: Vetenskapsrådet. 41 Brevet följer i stort brevet som användes i studien Genberg, L., Höglund, (2006) C. Datorsimuleringslaborationer i fysik Rapport LV0605105.

18

lektionen, diskuterade vi alltid hur det skulle gå/gick. Dessa elever var inte vana vid att

använda sig av simuleringar under fysiklektioner.

Eftersom jag var intresserad av att mäta elevernas förståelse efter simuleringarna fick de

göra samma diagnos före första studien (diagnos 1) och efter att första studien avslutats

(diagnos 2).

Simuleringar

Eleverna som deltog i undersökningen fick inleda tillfälle 1A eller 1B med att fylla i första

diagnostestet. Simuleringarna utfördes genom att eleverna arbetade framför en bärbar

dator i skolans fysiklaborationssal. Eleverna fick jobba självständigt under tillfälle 1B eller i

grupper om tre under tillfällena 2A och 2B. Under simuleringarna fick eleverna skriftliga

instruktioner och sina frågor besvarade av mig eller läraren då det behövdes. Eleverna

kopplade upp sig mot internet och följde sedan hänvisningarna i instruktionen.

Under första simuleringen användes en simulering från The Physics Education

Technology, PhET, om krafter i en dimension (version 1.22).42

Under andra simuleringen

användes en annan simulering från PhET om ett lutande plan (version 2.0).43

Man kan se

grafkvaliteten på följande bilder på simuleringarna.

Instruktionerna (bilagor 6 och 7) samt diagnostesterna (bilagor 2,3 och 4) som följde med

simuleringarna baseras på dokument som man hittar på PhET webbsidan.44

42 Fun, interactive, research-based simulations of physical phenomena from the PhET project at the Physics department, University of Colorado, USA, http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-1d (2010-11-06) 43 http://phet.colorado.edu/en/simulation/ramp-forces-and-motion (2010-11-06) 44 Baseras på Patricia Loebleins instruktioner http://phet.colorado.edu/en/simulation/ramp-forces-and-motion (2010-11-06)

19

Resultat

Jag redovisar resultaten från studien utifrån mina frågeställningar.

1) Vilken är påverkan av en simulering jämfört med påverkan av ett antal

demonstrationer för att motverka välkända förförståelser inom fältet mekanik?

Speciellt hänsyn ges till att:

- kunna skilja mellan kraft och rörelse (undvika aristotelisk förförståelse);

- ta hänsyn till dragningskraft/föremålets tyngd;

- ta hänsyn till normalkraft;

- ta hänsyn till friktionskraft på rätt sätt.

2) Finns det skillnad mellan att använda sig av en simulering och att använda sig av en

demonstration inom fysik?

3) Tycker eleverna mest om simuleringar eller demonstrationer?

Tillfälle 1 samt diagnos 1 och diagnos 2 analys

Första diagnosen – diagnos 1 – gavs i början på det första undervisningstillfället,

fredagslektionen, till båda grupperna, A och B – tillfälle 1. Efter att eleverna följt respektive

instruktion vid första undervisningstillfället svarar de igen på samma diagnos på måndagen,

dvs. efter en helg – diagnos 2. Eleverna studerar inte under helgen inför diagnos 2 (de får

frågan om de studerade eller inte i en enkät – enkät 1 – alldeles innan eleverna får diagnos

2). Det vill säga de måste använda sig av sitt långtidsminne45

(inte arbetsminnet, behåller

man inte informationen som långtidsminne så har man tid för att glömma under en helg det

man gick igenom under lektionen, man behöver återkalla minnet). Enligt Ebbinghaus

glömskekurva46

så har man utan repetition redan glömt mer än 80 % av vad man lärde sig

bara efter tre dagar.

45 Klingberg, T. (2011) Den lärande hjärnan, Natur & Kultur, Stockholm. 46Ebbinghaus, H. (1885) Memory: A Contribution to Experimental Psychology översatt av Ruger, H. A. & Bussenius, C. E. (1913) http://psychclassics.yorku.ca/Ebbinghaus/memory9.htm (2011-05-22)

20

I diagnos 1 / diagnos 2 finns det fem frågor som ska svaras i form av text, frågor 1b, 2b,

2c, 3b och 3c. Dessa frågor är enkla att rätta som rätta eller felaktiga. Däremot de andra tre

frågorna, 1a, 2a och 3a, ska inte besvaras med hjälp av text utan ska besvaras bara genom

att rita, att rita pilar. Och då är frågan: Vad kan vara ett korrekt svar och vad är ett felaktigt

svar för något?

Vi kan ta dragningskraft som ett exempel. Om eleven ska rita en pil som representerar

dragningskraft som verkar på arkivskåpet, ska pilen alltid peka neråt (mot jordens centrum),

ska det bara vara en pil, men den kan placeras på olika ställen. Bilden visar några exempel.

Svaren som accepteras representeras i blå och oacceptabla svar representeras i röd.

Från vänster till höger:

Först alternativ representerar dragningskraft med bara en pil, neråt, från föremålet mot

jordens centrum.

Sedan representeras andra rätt alternativ, med bara en pil, dragningskraft neråt, från

föremålets masscentrum mot jordens centrum.

Det tredje korrekta alternativet är en representation av dragningskraft, fortfarande med

bara en pil, neråt (även om den inte applicerades direkt på föremålet). Efter rättning har jag

bestämt att ta som rätt även de kraftpilar som är felapplicerade med tanke på att i ett free

body diagram så applicerar man kraftpilarna på tyngdpunkten och inte på det stället där de

fysiskt applicerades. Pilarna måste ändå ha rätt riktning för att tolkas som korrekta.

Fjärde alternativet är fel eftersom pilen pekar uppåt (inte neråt). Femte alternativet är fel

eftersom den pekar bakåt (inte neråt). Det sista alternativet är också fel eftersom eleven

representerar dragningskraft för arkivskåpet med flera pilar (inte bara en).

Beroende på om eleven representerar alla möjliga krafter eller inte och om de

representeras på ett korrekt eller ett felaktigt sätt kan man få olika antal rätta och felaktiga

svar på en och samma fråga.

21

Resultat från diagnos 1 och 2

De totala resultaten för varje enskild elev och för alla frågor finns i form av tabeller som

bilaga (bilaga 8).

Här presenterar jag i tabell 1 resultaten för de fem frågorna som besvarades i form av

text, frågorna 1b, 2b, 2c, 3b och 3c. Resultaten rör eleverna A-L (12 elever) som fick

simuleringsundervisningen och även eleverna M-T (8 elever) som fick den traditionella

undervisningen med demonstrationen.

Tabell 1. Simuleringsmetod (12 elever) vs. demonstrationsmetod (8 elever). Resultat från

diagnos 1 och 2. Sammanfattning av resultaten före och efter för frågorna 1b, 2b, 2c, 3b och

3c.

Simulering Demonstration

Fråga Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel

EFTER

Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel

EFTER

1b 10 121 1 01,4 10 63 0 33

2b 12 131 1 33 8 91 2 11

2c 10 121 8 11 6 62 5 31

3b 11 112 1 12 7 91 3 11

3c 5 111 5 01,4 5 81 3 21

Total 48/12 59/121 16/12 5/121 36/8 38/81 13/8 10/81

4 4,92 1,33 0,42 4,5 4,75 1,63 1,25

Rätt (efter-före) = 0,92 Fel (före-efter) = 0,91 Rätt (efter-före) = 0,25 Fel (före-efter) = 0,38

Noter: 1

bättre resultat; 2 lika resultat;

3 sämre resultat;

4 noll fel efter instruktion.

Som man kan se från tabell 1 var grupperna inte lika från början, demonstrationsgruppen

hade flera korrekta svar och flera felaktiga svar jämfört med simuleringsgruppen. Dessutom

var inte antalet elever lika men man kan inte direkt klassificera en grupp som sämre än den

andra från början. Man kan även se från tabell 1 att större skillnader (resultaten före och

efter instruktion) finns för simuleringsgruppen än för demonstrationsgruppen. Eleverna som

fick simuleringsmetoden får fler rätt svar och dessutom får de färre fel svar.

För fråga 1b ser man att simuleringseleverna får bättre resultat och får inga fel efter

undervisningen, däremot får demonstrationseleverna färre korrekta svar och fler felaktiga

svar efter instruktionen. För fråga 2b ökar antalet rätta svar efter instruktionen för båda

22

metoderna, däremot visar sig tyvärr antalet felaktiga svar som minskar med

demonstrationsmetod öka med simuleringsmetoden. Vad gäller fråga 2c ser man att

resultaten förbättras med bara med ett undantag (gällande antal rätta svar så är det lika

innan och efter instruktionen för demonstrationsmetoden). Däremot och gällande fråga 3b

så ser man inte någon skillnad innan och efter undervisning i vad gäller friktionskraft då

eleverna fick ta del av simuleringsmetoden. Man ser bättre resultat för den här frågan för

eleverna som fick ta del av demonstrationsmetoden. Slutligen och vad gäller att applicera

sina kunskaper i nya sammanhang (som testas med fråga 3c, gällande friktionskraft) så ser

man att eleverna som fick ta del av simuleringsmetoden får mycket bättre resultat än de

som fick ta del av demonstrationsmetoden.

Efter detta, i tabell 2 sammanfattar jag alla resultat före och efter undervisningen för

simuleringsmetoden respektive demonstrationsmetoden.

I tabell 3A och tabell 3B presenterar jag en kvalitativ sammanfattning av resultaten före

och efter undervisningen för dessa grupper. Där inkluderar jag resultaten från alla frågor 1a,

1b, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b och 3c.

Tabell 2. Simuleringsmetod vs. Demonstrationsmetod. Resultat från diagnos 1 och 2.

Sammanfattning av alla resultat före och efter

Simulering Demonstration

Elev Rätt(EFTER-FÖRE) Fel(FÖRE-EFTER) Elev Rätt(EFTER-FÖRE) Fel(FÖRE-EFTER)

A 14 0 M 2 2

B 20 0 N 10 1

C 6 1 O -8 -1

D 15 -2 P -1 -1

E 9 -2 Q 3 -2

F 8 -9 R 1 -1

G 18 -5 S 2 2

H 4 5 T 0 1

I -1 -1

J 6 0

K 3 0

L 9 0

Medelvärde 9 -1 Medelvärde 1 0

23

Tabell 3A. Simuleringsmetod. Resultat från diagnos 1 och 2. Kvalitativ sammanfattning av

resultaten före och efter

Elev Resultat

A Innan simulering - inte någon normalkraftspil, inte heller gravitations pil; efter simuleringen så kommer de.

Blandar kraft med rörelse (aristoteliska förförståelse) även efter instruktion. Nämner friktion men ritar ingen pil

för den.

B Innan simulering - inte någon normalkraftspil, inte heller gravitations pil eller friktionspil; efter simuleringen så

kommer de. Visar fortfarande ha den aristoteliska förförståelsen.

C Skriver om friktionen men ritar aldrig pilen för den eller ritar den med fel riktning. Ritar de andra pilarna för

applicerad kraft och gravitation med rätt riktning och relativ storlek.

D Ritar pilar som visar hänsyn till normal- och dragningskraft. Efter instruktionen tar eleven fortfarande inte hänsyn

till friktionskraft på bilderna (bara i texten). Blandar ihop kraft med rörelse även efter instruktionen.

E Ritar pilar och visar att det finns blandning mellan rörelse och kraft. Tar hänsyn till friktionskraft.

F Ritar pilar som visar hänsyn till friktion och även till normal- och dragningskraft. Blandar ihop kraft med rörelse

även efter instruktion.

G Ritar pilar som tar hänsyn till friktion och till normal- och dragningskraft. Visar även den felaktiga idén att det

behövs en kraft för att ett föremål ska vara i rörelse. Efter simuleringen visar det inte längre i ord men

fortfarande med pilarna.

H Visar att det finns dragningskraft men pilarna. I början ser det ut som om mannen gör en kraft som inte bara är

riktad framåt utan också uppåt som om den skulle motverka dragningskraften men efter simuleringen är

riktningen redan rätt. Pilarna visar att eleven blandar ihop kraft och rörelse även efter simuleringen. Efter

simuleringen tar eleven hänsyn till normalkraften. Friktionskraft förekommer i texten men är aldrig med på

bilderna.

I Innan simuleringen ritar pilar som tar hänsyn till friktion (i text) och till dragningskraft (på bilder). Blandar friktion

med dragningskraft och blandar kraft med rörelse innan instruktionen. Efter instruktionen blandar fortfarande

ihop kraft med rörelse och friktion med dragningskraft. Tar hänsyn till luftmotstånd men inte till normalkraften.

J Ritar pilar men med rätt riktning. Efter instruktionen tar eleven hänsyn till friktionskraftens riktning och relativa

storlek. Ritningarna visar friktions pil även då boken inte längre rör på sig. Blandar kraft med rörelse innan och

efter instruktion. Men eleven visar att han/hon är på rätt väg igenom att, efter instruktionen, förstå att boken

inte kommer att stanna om det inte finns friktion. Tar inte hänsyn till normal- och inte heller till dragningskraft.

K Innan och efter instruktion blandar kraft med rörelse. Tar hänsyn till dragningskraft och friktion i texten och även

till dragningskraft på bilden (efter instruktion: även friktion finns med på bild). Tar inte hänsyn till normalkraft.

L Tar hänsyn till friktion och även normalkraft finns med på en bild, efter instruktion. Blandar kraft med rörelse

även efter simuleringen. Blandar ihop dragningskraft och friktion innan men inte efter instruktion.

24

Tabell 3B. Demonstrationsmetod. Resultat från diagnos 1 och 2. Kvalitativ sammanfattning

av resultaten före och efter

Elev Resultat

M Innan och efter instruktion blandar kraft med rörelse då eleven ritar pilarna. Bara när skåpet rör på sig ritat

eleven en pil. På bilden där det ska ritas en pil för kraft men innan skåpet hinner röra på sig ritas ändå ingen pil.

Säger att farten tar slut och därför stannar boken. Efter instruktionen nämner friktionen men ritar aldrig någon

pil för den. Innan instruktion visar en pil för normalkraften men nämner den inte; pilen försvinner efter

instruktionen efter instruktionen som gjordes i form av demonstration. Pilarna för rörelse istället för kraften

finns innan och efter instruktionen.

N Innan (och ibland även efter) blandar kraft med rörelse då den ritar pilarna. Efter instruktion tar hänsyn till

friktion och ibland även till dragningskraft.

O Tar hänsyn till friktion och även till luftmotstånd och gör även pilarna för den sista (som kommer att försvinna

helt efter instruktion). Nämner den bara en gång efter instruktionen men ritar inte längre pilen. Efter

instruktionen finns alltid en pil för rörelse som om den vore en kraft (ibland innan instruktion). Det finns ingen

normalkraftspil (innan eller efter instruktion).

P Blandar mannens kraft med friktionskraft i ord efter instruktion. Pilarna finns för både kraft och rörelse innan

och efter instruktion. Tror att om det inte finns kraft finns det inte heller rörelse: ” kraften minskar, då farten

också minskar och då stannar den”.

Q Tar hänsyn till friktion genom att rita pilarna efter instruktion. Pratar redan om ett motstånd innan dess.

Blandar ihop rörelse med kraft även efter instruktionen. Nämnar luftmotstånd innan instruktion men inte efter.

R Blandar ihop mannens kraft med friktionskraft i ord efter instruktion. Blandar ihop rörelse med kraft även efter

instruktionen.

S Adderar friktions och dragningskraft och tar inte hänsyn till olika riktningar som om de vore parallella. Blandar

rörelse med kraft innan instruktion men inte längre efter. Tar hänsyn till friktion både innan och efter

instruktion.

T Ritar redan innan instruktionen pilar för dragningskraft och normalkraft. Blandar ihop rörelsen med kraften

även efter instruktionen. Tar hänsyn till friktionskraften.

Analys

Jämförelse av rätta svar för medelvärde(Simulering) och medelvärde(Demonstration) i

procent ger följande (från tabell 2). Om man säger att simuleringsresultat motsvarar 100 %

så kan man räkna ut hur mycket motsvarar demonstrationsresultatet på följande sätt:

( )

( ) = 100/9 = 11 %

25

Man ser att resultaten för rätta svar efter simuleringen ökar betydligt mer än efter

demonstrationen.

Då man gör en jämförelse av felaktiga svar för Simuleringen och Demonstrationen visar

man att man får i genomsnitt ytterligare ett fel efter simuleringen än efter demonstrationen

där man i genomsnitt inte gör fler fel.

Tabell 4A. Simuleringsmetod. Resultat från diagnos 1 och 2. Sammanfattning av resultaten

efter instruktion

Jag ville också analysera vilken sorts fel som förekommer även efter instruktionen samt

vad som ändras under den. För det har jag valt några saker som eleverna skulle kunna efter

instruktion, såsom att kunna: skilja mellan kraft och rörelse (eller, med andra ord, inte längre

visa den aristoteliska förförståelsen); ta hänsyn till dragningskraft/föremålets tyngd; ta

hänsyn till normalkraft; ta hänsyn till friktionskraft på rätt sätt.

Resultaten samlas i tabell 4A och tabell 4B.

Elev Kraft <-> Rörelse

Aristotelisk

förförståelse

Dragningskraft /

Föremålets tyngd

Normalkraft Friktionskraft

A Kan ej Kan Kan Kan till viss del

B Kan ej Kan Kan Kan

C Kan ej Kan Kan ej Kan ej

D Kan ej Kan Kan Kan ej

E Kan ej Kan Kan ej Kan

F Kan ej Kan Kan Kan

G Kan ej Kan Kan Kan

H Kan ej Kan Kan Kan till viss del

I Kan ej Blandar med

friktion

Kan ej Blandar med

dragningskraft

J Kan ej Kan ej Kan ej Kan till viss del

K Kan ej Kan i viss del Kan ej Kan

L Kan ej Kan Kan Kan

Antal elever

som kan

0/12 9/12 7/12 7,5/12

0 % 75 % 58 % 63 %

26

Tabell 4B. Demonstrationsmetod. Resultat från diagnos 1 och 2. Sammanfattning av

resultaten efter instruktion

Från resultaten ser man tyvärr att ingen av dessa metoder hjälpte klassen att motverka

den aristoteliska förförståelsen. Därför måste läraren hitta ett annat tillvägagångssätt för att

lösa det.

När det gäller dragningskraft så kan man se att efter simuleringen kan 75 % av eleverna

vad dragningskraft är för något och efter demonstrationen kan fortfarande inte 50 % av

eleverna det. När det gäller normalkraft så kan 58 % av eleverna efter simuleringen vad

normalkraft är för något och 13 % kan det efter demonstrationen. Slutligen, vad gäller

friktionskraft, så visar det sig att efter instruktion kan 63 % av eleverna som simulerade vad

friktionskraft är för något och 68 % av eleverna som fick demonstration. Men som man kan

se skiljer sig resultaten inte mycket när det gäller friktionskraft.

Man måste definitivt hitta en annan metod för att gå emot den aristoteliska

förförståelsen.

Generellt kan man se att det blev bättre resultat för eleverna som fick ta del av

simuleringsmetoden men jag antar att det skulle vara bäst om eleverna skulle få både

Elev Kraft <-> Rörelse

Aristotelisk

förförståelse

Dragningskraft /

Föremålets tyngd

Normalkraft Friktionskraft

M Kan ej Kan ej Kan ej Kan till viss del

N Kan ej Kan Kan ej Kan

O Kan ej Kan Kan ej Kan

P Kan ej Kan ej Kan ej Blandar med

applicerat kraft

Q Kan ej Kan Kan ej Kan

R Kan ej Kan ej Kan ej Blandar med

applicerat kraft

S Kan Blandar dessa krafter Kan

T Kan ej Kan Kan Kan

Antal elever

som kan

1/8 4/8 1/8 5,5/8

13 % 50 % 13 % 69 %

27

simuleringen och en demonstration av friktionskraft eftersom båda metoder har sina starka

sidor. Men det ser ut som om man måste hitta en annan metod för att gå emot den

aristoteliska förförståelsen. För förförståelser som gäller dragningskraft och normalkraft är

simuleringsmetoden bäst och för förförståelse gällande friktionskraft är

demonstrationsmetoden bättre än simuleringsmetoden (men inte mycket bättre).

Efter dessa resultat bestämde jag mig för att prova en annan sak. Att undersöka vilka

resultat man får om man gör en simulering i grupp (inte enskild som under första studie)

eftersom det har visat sig att genom diskussion med andra, får eleverna en bättre bild av

naturvetenskap.

Tillfälle 2 samt diagnos 3 analys

Eleverna har sedan ett antal lektioner under två veckor med sin lärare gått igenom några

kapitel om mekanik och som sista undersökningstillfälle – tillfälle 2 – har eleverna en sista

datorsimulering (The ramp activity: Calculating Net force on an incline) tillsammans med en

annan laboration på en fredag, två veckor efter det första undersökningstillfället. Målet med

datorsimuleringen var att eleverna skulle kunna rita ett free body diagram och beräkna den

resulterande kraften på ett föremål på ett lutande plan. Den här gången gör eleverna

simuleringen i grupp (som bestod av tre eleverna) istället för att göra den själva.

Efter helgen, på måndag svarar eleverna på en sista diagnos – diagnos 3 – och svarar på

en sista enkät – enkät 2.

Tabell 5. Resultat från diagnos 3.

*Som inte var med på simulering och inte heller på demonstration

Vad som undersöktes med dessa frågor var det följande:

Antal elever (max 23) Simulering Demonstration Andra elever*

Svar Rätt

%

Fel

%

Rätt

%

Fel

%

Rätt

%

Fel

%

Rätt

%

Fel

%

Fråga 1 19 83 4 17 11 92 1 8 5 63 3 37 3 100 0 0

Fråga 2 6 26 17 74 3 25 9 75 3 37 5 63 0 0 3 100

Fråga 3 19 83 4 17 11 92 1 8 6 75 2 25 2 67 1 33

Fråga 4 20 87 3 13 10 83 2 17 8 100 0 0 2 67 1 33

28

Fråga 1 – Summa av krafter (Net force) på ett lutande plan;

Fråga 2 – friktionskraft;

Fråga 3 – dragningskraft;

Fråga 4 – Summa av krafter (Net force) i 2D.

Av 23 elever: Fyra elever hade allt rätt (två gick simulering (S) – simulering (S); två fick ta

del av demonstration (D) – simulering (S)). Tretton hade ett fel (åtta S-S; tre D-S; två

”andra”). Tre elever hade två fel (en S-S; två D-S) och tre elever hade tre fel (en S-S; en D-S;

en ”andra”).

Som man kan se från tabell 5 är fråga nummer 2 som skapar störst problem för eleverna.

Som förväntades, efter resultatet av första undersökningstillfället, är det eleverna som fick

ta del av simuleringen som har mest problem med den.

Av de elever som svarade fel på fråga nummer 2, tror nio att det finns en kraft uppåt

(märker inte att den kallas Ff som i friktion och glömmer att i det fallet kylskåpet skulle

puttas uppåt så skulle också finnas en friktionskraft neråt). De andra åtta tror att kylskåpet

faktiskt glider neråt men att farten ökar som om den resultanten FNET skulle peka neråt

istället för uppåt som visas i figuren. Det visar sig, därför, att problem med friktionskraft

fortfarande kvarstår hos några elever både efter två simuleringar och en demonstration och

en simulering.

Vad gäller summa av krafter på ett lutande plan respektive summa av krafter i 2D (fråga 1

och fråga 4), så ser resultaten bättre ut för S-S eleverna för summa av krafter på ett lutande

plan och bättre ut för D-S eleverna för summa av krafter i 2D.

Gällande att eleverna tar hänsyn till dragningskraft (som undersöktes med fråga 3) kan

man se att resultaten för eleverna som gick S-S är resultatet bättre än för de andra som gick

D-S.

Enkät analys - Elevers syn på simuleringslaborationer

För att vidare undersöka elevernas syn på hur simuleringsmetod fungerade gjordes en

enkät för att undersöka vad eleverna själva tyckte om datorsimuleringar, i jämförelse med

vanliga demonstrationer.

Eleverna svarade på olika frågor och själva enkäten kan hittas som bilaga i slutet av det

här arbetet.

29

Här visas resultaten av denna undersökning.

Tabell 6. Elevens svar på frågor 1 och 2 i enkäten om vad tycker eleverna om

datorsimuleringar.

Svar (%)

Fråga 1 (Nej, inget eller inte alls) 2 3 4 5 (Ja, mycket eller stämmer helt)

1 13 9 55 14 9

2 9 23 45 14 9

I Tabell 6 kan man se att de flesta eleverna tycker att simulering är till viss del roliga och

hjälper dem att förstå fysiken bättre. Man kan också se att även om några elever inte tycker

att simuleringar var så roliga tycker de ändå att de var hjälpsamma för att bättre förstå

fysiken. Frågan är nu om resultaten från observationerna ser likadana ut inom varje grupp av

elever eller om de skiljer sig åt. Det vill säga eleverna som hade bara en eller två simulerings

tillfällen.

Tabell 7. Elevens svar på frågor 3 och 4 i enkäten om vad tycker eleverna om

datorsimuleringar i jämförelse med demonstrationer.

Svar (%)

Fråga Simulering Ingen skillnad Traditionell

demonstration

Vet ej

3 50 9 36 5

4 18 18 55 9

I Tabell 7 kan man se att nästan hälften av eleverna tycker att det är roligare med

simuleringar men att de upplever att de lär sig mer när de får delta i traditionell

undervisning, det vill säga, att vara med på en lektion där läraren gör en demonstration

framför klassen.

Under analys av fråga 5 och fråga 6 kom det följande fram som man kan se i tabell 8.

Eleverna uppskattar att undersöka själva, testa och påverka men de är också lite oroliga

för att missa någonting ”utan lärare”.

30

Resultaten från diagnoserna visar däremot att eleverna missar mer under en

demonstration med en lärare än under simuleringen utan lärare.

Tabell 8. Elevens svar på frågor 5 och 6 i enkäten om vad tycker eleverna om för- och

nackdelar av datorsimuleringar i jämförelse med demonstrationer.

Fördelar simulering vs. demonstration Nackdelar

Man kan påverka själv

Man får en annan överblick och kan

gå igenom det man inte förstått

Man kan göra det upprepade gånger

och allt man behöver veta står där

Man får använda datorn

Man tar mer ställning till aktiviteten

och man arbetar mer

Man lär sig hur vetenskapen fungerar

om man lär sig hur man kan reta

saker och ting utan demonstration

Roligare att tänka mer själv!

Att få försöka själv är bättre

Man tappar inte fokus

Man får se hur det fungerar och

pröva sig själv fram

Man får se hur det ser ut när dt går

och så får man se diagram samtidigt

Man får inte bara sitta och titta på

Man hänger med i allt mera än när

det är demonstration

Läraren har chans att förklara bättre

(dem.)

Det kan vara svårt att få saker

förklarat för sig om man inte förstår

simuleringen

Man kanske inte lär sig lika mycket

som man skulle ha lärt sig genom att

ha en demonstration

Det kan vara förvirrande utan

förklaring till hur man ska göra under

simuleringen

Man måste se verkligheten framför

sig om man lär sig om vetenskapen

Lätt att leka lite för mycket

Risken finns att man inte gör vad

man ska, att man inte förstår vad

man ska göra

Man lär sig mest grunderna i

simuleringen, man lär sig mer i en

demonstration

Process av att lära sig blir långsam

31

Sammanfattning

Som sammanfattning tänker jag svara på mina frågor:

1) Vilken är påverkan av en simulering jämfört med påverkan av ett antal

demonstrationer för att motverka välkända förförståelser inom fältet mekanik?

Man kan sammanfatta för tre olika sorters krafter, dragningskraft, normalkraft och

friktionskraft samt nämna den väl kända aristoteliska förförståelsen där eleven blandar ihop

kraft och rörelse.

Både för dragnings- och normalkraft verkar simuleringen ge bäst resultat för att eleverna

ska kunna förstå och rita motsvarande pilar rätt.

För friktionskraft är resultaten bättre med demonstration (men ändå inte mycket bättre

än med simuleringen). Man kanske därför ska ha båda metoderna.

Slutligen, för att motverka den aristoteliska förförståelsen måste man tyvärr hitta ett

annat sätt än dessa simuleringar eller/och demonstrationer. Inga av de två testade

metoderna gav bra resultat.

2) Finns det skillnad mellan att använda sig av en simulering och att använda sig av en

demonstration inom fysik?

Ja, för den här klassen finns det skillnad. Eleverna missar mer under en demonstration

med en lärare än under simuleringen utan lärare. Den enda demonstration som verkade ge

bättre resultat än simuleringen är friktionsdemonstrationen och den ska därför genomföras

tillsammans med simuleringen. Utrustningen är inte dyr och med en ballong och en enkel

skiva där det finns även ett litet rör på hålet i mitten där vi kan sätta på en ballong och man

kan ha en enkel och bra demonstration om vad friktionslös betyder. Ett exempel på sådan

utrustning är den som man ser i följande bild:

3) Tycker eleverna mest om simuleringar eller demonstrationer?

Eleverna uppskattar att undersöka själva, testa och påverka som de gör under en

simulering men de är också lite oroliga för att missa någonting ”utan lärare”. Nästan hälften

av eleverna tycker att det är roligare med simuleringar men att de upplever att de lär sig mer

när de får en traditionell demonstration.

32

Sammanfattande diskussion

De viktigaste resultaten

För den här klassen kan man säga att det finns en fördel med att använda sig, inom fältet

mekanik, av en simulering istället för en demonstration.

Både för att lära sig om dragnings- och normalkraft verkar simuleringen ge bättre resultat

än demonstrationen.

Vad gäller friktionskraft är resultaten däremot bättre med demonstration. Detta även om

skillnaden inte är stor. Man ska därför ha båda metoderna när det gäller att undervisa

friktionskraft.

För att motverka den aristoteliska förförståelsen måste man tyvärr hitta ett annat sätt än

dessa simuleringar eller/och demonstrationer. Inga av de två testade metoderna gav bra

resultat.

Eleverna uppskattar att undersöka själva, testa och påverka som de gör under en

simulering men de är också lite oroliga för att missa någonting ”utan lärare”. Dock missar

eleverna mer under en demonstration med en lärare än under simuleringen utan lärare.

Slutligen kan man säga att den enda demonstration som verkade ge bättre resultat än

simuleringen är friktionsdemonstration och den ska därför genomföras tillsammans med

simuleringen. För den aristoteliska förförståelsen måste man hitta en bättre metod.

Analysverktyg och teori - mätningarnas validitet, reliabilitet och generaliserbarhet

Mitt syfte var att se påverkan av två olika metoder för att lära ut viktiga kraftbegrepp

samt motverka förförståelse inom fältet mekanik. Därför använde jag mig av ett par

simuleringar och jämförde elevens resultat med andra elever som istället gick den

traditionella undervisningen (där man istället använder sig av demonstrationer). Elevernas

kunskapsinhämtning mättes genom diagnostiska tester.

Diagnoserna genomfördes i klassrummet. Eleverna gjorde båda diagnoserna utan hjälp av

läraren eller författaren. Resultaten på diagnoserna är utifrån de förutsättningarna helt

tillförlitliga. Därför tycker jag att man skulle sannolikt få samma resultat vid upprepade

mätningar.

33

Resultaten skulle troligtvis ha blivit ungefär de samma om jag hade gjort undersökningen

på en annan grupp elever. Jag tror ändå att mina resultat kan direkt inte generaliseras till alla

andra elevgrupper även för dem som är på samma utvecklingsnivå. Därför tänkte jag testa

vidare med andra grupper i framtiden för att se om detta gäller eller inte.47

Resultatdiskussion i förhållande till tidigare forskning

Datorsimuleringar, som vi såg i introduktionen, har blivit allt bättre och tillgängliga för

lärare inom naturvetenskap under de senaste tre årtiondena.48

Tidigare forskning har visat

att effekten av datorsimuleringar i studenternas lärande var positiv. Mitt arbete, genomfört i

den svenska gymnasieskolan, pekar också åt samma håll, simuleringar visar sig generellt ge

bättre resultat än de traditionella demonstrationerna inom fältet mekanik/rörelse.

Monaghan och Clement49

rapporterade tidigare en annan studie inom samma fält med en

framgångsrik datorsimulering för att stödja forsknings- och resonemangsfärdigheter som var

effektiva för att hjälpa eleverna att testa förutsägelser och senare utveckla mer exakta

modeller av rörelse. Dori och Barak50

drog också slutsatsen att en kombination av virtuella

och fysiska modeller som används tillsammans med lektioner för att stötta lärande och

rumslig förståelse av molekylära strukturer är bättre än traditionella

föreläsnings/demonstrationsmetoder.

Tidiga undersökningar51,52

pekade på effektiviteten av användning av datorsimuleringar för

en konceptuell förändring av undervisningen. Senare undersökningar, som sagts under

introduktionen, har tagit upp möjligheten att använda simuleringar för att uppnå kognitiv

47 Det har även undersöktes med en annan yngre grupp (32 elever i årskurs 7) och upplevdes samma sorts resultat med simuleringarna med undantag för friktionskraft resultat eftersom i den studien har man valt att undersöka ett annat tillvägagångssätt för att lära ut friktionskraft. Godinho, S. S. M. C., under arbete. 48 Smetana, L., & Bell, R.L. (2007). Computer simulations to support science instruction and learning: A critical review of the literature. En artikel som presenterades på the Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teaching, New Orleans, LA och som refereras av Trundle, K. C., Bell, R. L. (2010). The use of a computer simulation to promote conceptual change: A quasi-experimental study, Computers & Education 54, s.1078–1088. 49 Monaghan, J. M., & Clement, J. (1999). Use of a computer simulation to develop mental simulations for understanding relative motion concepts. International Journal of Science Education, 21, 921–944. 50 Dori, Y. J., & Barak, M. (2001). Virtual and physical molecular modeling: Fostering model perception and spatial understanding. Educational Technology and Society, 4(1), 61–74. 51 Brna, P. (1987). Confronting dynamics misconceptions. Instructional Science, 16, 351–379. 52 Zietsman, A. I., & Hewson, P. W. (1986). Effect of instruction using microcomputer simulations and conceptual change strategies on science learning. Journal of Research in Science Teaching, 23, 27–39.

34

dissonans. Till exempel har Gorsky och Finegold53

utforskat dessa möjligheter med en

datorsimulering om kraft och rörelse. Denna studie, precis som min studie, visade sig också

ge bra resultat.

Bidrag - återknytning till frågeställning och syfte förankrad i redovisade resultat

Fortsatt forskning

Elever måste lära sig att ta eget ansvar för sina studier och lära sig att arbeta självständigt.

Men det är säker viktigt att det ska finnas diskussioner i helklass under lärarens ledning.

Diskussion och reflektion är viktiga. Som det har kommit fram i en rapport från

Skolverket54 om ämnet matematik (Skolverket, 2002) krävs samtal kring det eleverna ska

lära sig. Elever behöver prata, inte bara med andra elever utan också, med lärare och få

återkoppling till vad de har lärt sig.

Det är säkert att om skolan ska uppnå de mål, som finns i kursplanerna, så måste lärarna

säkert variera sina metoder för att nå så många elever som möjligt och för att motverka så

många förförståelsen som möjligt. Läraren måste därför också vara öppen för att ta till sig

nya metoder om de visar sig vara bättre metoder, inte bara för att de är nya, utan för att

man läser forskningsresultat och att man själv testa de och ser resultaten med sina elever.

En och samma metod inte alltid är bäst för alla elever.

Helt enkelt ska läraren i klassrummet vara en forskare, inte bara en maskin som sänder

ämneskunskaper till elever. Läraren ska vara beredd att fortsätta att lära sig varje dag för att

ge det bästa stödet som eleverna behöver för att utveckla sina kunskaper i ämnet.

53 Gorsky, P., & Finegold, M. (1992). Using computer simulations to restructure students’ conceptions of force. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 11, 163–178. 54 Skolverket. Nationella kvalitetsgranskningar (2001 – 2002). Lust att lära – med fokus på matematik.

Stockholm: Skolverket/Fritzes.

35

Litteraturförteckning

Tryckta referenser

Akpan, J. P., & Andre, T. (2000). Using a computer simulation before dissection to help

students learn anatomy. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching,

19, 297–313.

Allessi, S., & Trollip, S. R. (1991). Computer based instruction: Methods and development

(2nd ed.). Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.

Andersson, B. (2001) ELEVERS TÄNKANDE OCH SKOLANS NATURVETENSKAP, FORSKNINGS-

RESULTAT SOM GER NYA IDÉER, Stockholm: Skolverket, s.215-227.

Bell, R. L., & Trundle, K. C. (2008). The use of a computer simulation to promote scientific

conceptions of moon phases. Journal of Research in Science Teaching, 45(3), 346–372.

Brna, P. (1987). Confronting dynamics misconceptions. Instructional Science, 16, 351–379.

Chang Chen Lin & Sung (2008). Effects of learning support in simulation-based physics

learning. Computers and Education, 51(4), 1486–1498.

Clement, J. (1982). Students’ preconceptions in introductory mechanics. American Journal of

Physics, 50, 66-71.

Crain, W. 2005, Theories of Development. Concepts and Applications. Fifth edition, New

Yersey, USA: Pearson.

de Jong, T., & Van Joolingen, W. (1998). Scientific discovery learning with computer

simulations of conceptual domains. Review of Educational Research, 68, 179–201.

Dori, Y. J., & Barak, M. (2001). Virtual and physical molecular modeling: Fostering model

perception and spatial understanding. Educational Technology and Society, 4(1), 61–74.

Genberg, L., Höglund, (2006) C. Datorsimuleringslaborationer i fysik Rapport LV0605105.

Godinho, S. S. M. C., under arbete.

Gorsky, P., & Finegold, M. (1992). Using computer simulations to restructure students’

conceptions of force. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 11, 163–

178.

36

Grzega, Joachim/Schoener, Marion. "The Didactic Model LdL (Lernen durch Lehren) as

a Way of Preparing Students for Communication in a Knowledge Society." Journal of

Education for Teaching 34(3), 167-175.

Huppert, J., Lomask, S. M., & Lazarowitz, R. (2002). Computer simulations in the high school:

Students’ cognitive stages, science process skills and academic achievement in microbiology.

International Journal of Science Education, 24, 803–821.

Jimoyiannis, A., & Komis, V. (2003). Investigating Greek students’ ideas about forces and

motion. Research in Science Education, 33, 375-392.

Klingberg, T. (2011) Den lärande hjärnan, Stockholm: Natur & Kultur.

Knight, R. D. (2004) Five Easy Lessons. Strategies for Successful Physics Teaching, San

Francisco: Addison Wesley, Pearson Education, Inc., s.106.

Magne, H. I. och Krohn, S. B. (1992): Forskningsmetodik – Om kvalitativa och kvantitativa

metoder. Lund: Studentlitteratur. Och SoS-rapport 1995:19 s.25f.

McCloskey, M. (1983). Naïve theories of motion. In D. Gentner, & A. Stevens (Eds.), Mental

Models. Hillsdale, NJ: Erlbaum.

Monaghan, J. M., & Clement, J. (1999). Use of a computer simulation to develop mental

simulations for understanding relative motion concepts. International Journal of Science

Education, 21, 921–944.

Skolverket. Nationella kvalitetsgranskningar (2001 – 2002). Lust att lära – med fokus på

matematik. Stockholm: Skolverket/Fritzes.

Skolverket (2009), Vad påverkar resultaten i svensk grundskola? Kunskapsöversikt om

betydelsen av olika faktorer, Stockholm: Fritzes kundservice. Beställningsnr: 09:1127 ISBN:

978-91-85545-67-4

Smetana, L., & Bell, R.L. (2007). Computer simulations to support science instruction and

learning: A critical review of the literature. En artikel som presenterades på the Annual

Meeting of the National Association for Research in Science Teaching, New Orleans, LA och

som refereras av Trundle, K. C., Bell, R. L. (2010). The use of a computer simulation to

promote conceptual change: A quasi-experimental study, Computers & Education 54,

s.1078–1088.

Stensaasen, S. & Sletta, Olav (2000) Gruppprocesser om inlärning och samarbete i

grupper, Stockholm: Natur och Kultur, s. 33.

37

Säljö, R. 2007, 'Samtal som kunskapsform', i: Brusing & Strömqvist, 2007, Reflektioner och

praktik i läraryrket, Lund: Studentlitteratur.

Thacker, B. A. (2003) Recent advances in classroom physics. Reports on Progress in

Physics, 66:s. 1839.

Trey, L., & Khan, S. (2008). How science students can learn about unobservable phenomena

using computer-based analogies. Computers & Education, 51, 519–529.

Trost, J. (2001). Enkätboken. 2., [rev.] uppl. Lund: Studentlitteratur.

Trundle, K. C., & Bell, R. L. (2010). The use of a computer simulation to promote conceptual

change: A quasi-experimental study, Computers & Education 54, 1078–1088.

Vetenskapsrådet (2002). Forskningsetiska principer inom humanistisk-samhällsvetenskaplig

forskning. Stockholm: Vetenskapsrådet.

Vygotsky, L. S. (1934) Thought and language (A. Kozulin, översättare) Cambridge, MA: MIT

Press 1986.

Winn, W., Stahr, F., Sarason, C., Fruland, R., Oppenheimer, P., & Lee, Y. (2006). Learning

oceanography from a computer simulation compared with direct experience at sea. Journal

of Research in Science Teaching, 43, 25–42.

Yaman, M., Nerdel, C., & Bayrhuber, H. (2008). The effects of instructional support and

learner interests when learning using computer simulations. Computers & Education, 51(4),

1784–1794.

Zietsman, A. I., & Hewson, P. W. (1986). Effect of instruction using microcomputer

simulations and conceptual change strategies on science learning. Journal of Research in

Science Teaching, 23, 27–39.

Özmen, H., Demirciog˘lu, H., & Demirciog˘lu, G. (2009). The effects of conceptual change

texts accompanied with animations on overcoming 11th grade students’ alternative

conceptions of chemical bonding. Computers & Education, 52, 681–695.

Elektroniska referenser

Ebbinghaus, H. (1885) Memory: A Contribution to Experimental Psychology översatt av

Ruger, H. A. & Bussenius, C. E. (1913) http://psychclassics.yorku.ca/Ebbinghaus/

memory9.htm (2011-05-22)

38

Flick, L., & Bell, R. (2000). Preparing tomorrow’s science teachers to use technology:

Guidelines for Science educators. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education

[Online serial], 1 (1). http://www.citejournal.org/vol1/iss1/currentissues/science/article1.

htm (2011-05-22)

http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-1d (2010-11-06)

http://phet.colorado.edu/en/simulation/ramp-forces-and-motion (2010-11-06)

http://www.skolverket.se/sb/d/4168/a/23357/func/amnesplan/subjectId/FYS/titleId/Fysik

(2011-04-08)

39

Bilagor

Bilaga 1 – Missivbrev

Hej!

Jag heter Sofia Borg Segarra Marques Cortez Godinho och läser examensterminen på

Masterprogrammet i Utbildning och Undervisning vid Uppsala Universitet. Jag ska via ett

undervisningsförsök studera datasimulering i fysik för mitt examensarbete. Jag planerar att

genomföra försöket med tillhörande enkät och eventuell intervju. Vi skulle nu vilja be om

tillstånd att använda resultaten till mitt forskningsarbete.

Allt material numreras så att jag kan följa varje elev individuellt, när jag sammanställer

kommer dock inte det framgå vem som har vilket nummer. All information från försöket

kommer att hanteras konfidentiellt och ingen kommer att gå att identifiera i efterhand. Ja

kommer även att förstöra mina listor med nummeridentiteten när försöket har avslutats.

Jag bekräftar härmed att jag frivilligt deltar i undervisningsförsöket.

Elevens underskrift:

_____________________________ ________________________________

40

Bilaga 2 - Diagnos 1

Nummer: (Obs! Du behöver komma ihåg ditt nummer inför nästa lektion)

1. Johannes vill putta ett arkivskåp in till sitt kontor. Han börjar med att fundera på hur han göra

det (Bild 1). Sedan börjar han putta på det men det rör sig fortfarande inte (Bild 2). Efter en stund

börjar arkivskåpet att sakta röra på sig åt höger (bild 3) tills Johannes slutar att putta och då stannar

arkivskåpet.

a. Rita ut alla krafter (med pilar) som du tycker verkar på arkivskåpet på varje bild.

Bild 1: Man som inte

puttar på arkivskåpet.

Bild 2: Man börjar putta

på arkivskåpet men det rör

sig inte

Bild 3: Man fortsätter

putta på arkivskåpet och det

rör sig åt höger

b. Varför rör arkivskåpet på sig på Bild 3 men inte på Bild 2?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

2. När Anna avslutar sin fysikläxa, stänger hon boken och knuffar i väg boken till andra sidan bordet

(Bild 1). Boken bromsar ner på vägen dit (Bild 2) tills den stannar (Bild 3).

a. Rita ut alla krafter (med pilar) som du tycker verkar på boken på varje bild.

Bild 1: Anna knuffar i väg boken och

den rör på sig (åt höger)

Bild 2: Boken rör på sig

(åt höger) över bordet

Bild 3: Boken stannar vid

bordskanten.

b. Varför rör boken på sig på Bild 1 när Anna knuffar den?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

c. Varför stannar boken efter ett tag (Bild 3)?

41

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

3. Tänk nu på samma situation fast att nu ligger boken på en jättestor 1m3 iskub (betrakta is som

friktionslös) istället för ett bord. Anna knuffar på boken med samma kraft som hon gjorde på bordet.

(Samma kraft från Anna och boken har samma massa) Vad händer nu?

a. Rita ut alla krafter (med pilar) som du tycker verkar på boken på bilderna 1 och 2.

Bild 1: Anna knuffar i väg

boken och den rör på sig (åt

höger)

Bild 2: Boken rör på sig

(åt höger) över isen

Bild 3: Boken – stannar den

eller stannar den INTE vid iskanten

om du betraktar is som

friktionslöst?

?

b. Boken - stannar den eller stannar den INTE vid iskant om du betraktar is som friktionslöst (Bild

3)?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

c. Om istället för att ha en iskub man skulle ha en oändlig isyta (betraktar den fortfarande som

friktionslös) vad skulle hända då? Stannar boken efter ett tag eller inte? Motivera!

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

42

Bilaga 3 - Diagnos 2

Nummer: (Obs! Du behöver skriva ditt nummer som du skrev i fredags)

1. Johannes vill putta ett arkivskåp in till sitt kontor. Han börjar med att fundera på hur han göra

det (Bild 1). Sedan börjar han putta på det men det rör sig fortfarande inte (Bild 2). Efter en stund

börjar arkivskåpet att sakta röra på sig åt höger (bild 3) tills Johannes slutar att putta och då stannar

arkivskåpet.

a. Rita ut alla krafter (med pilar) som du tycker verkar på arkivskåpet på varje bild.

Bild 1: Man som inte

puttar på arkivskåpet.

Bild 2: Man börjar putta

på arkivskåpet men det rör

sig inte

Bild 3: Man fortsätter

putta på arkivskåpet och det

rör sig åt höger

b. Varför rör arkivskåpet på sig på Bild 3 men inte på Bild 2?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

2. När Anna avslutar sin fysikläxa, stänger hon boken och knuffar i väg boken till andra sidan bordet

(Bild 1). Boken bromsar ner på vägen dit (Bild 2) tills den stannar (Bild 3).

a. Rita ut alla krafter (med pilar) som du tycker verkar på boken på varje bild.

Bild 1: Anna knuffar i väg boken och

den rör på sig (åt höger)

Bild 2: Boken rör på sig

(åt höger) över bordet

Bild 3: Boken stannar vid

bordskanten.

b. Varför rör boken på sig på Bild 1 när Anna knuffar den?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

43

c. Varför stannar boken efter ett tag (Bild 3)?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

3. Tänk nu på samma situation fast att nu ligger boken på en jättestor 1m3 iskub (betrakta is som

friktionslös) istället för ett bord. Anna knuffar på boken med samma kraft som hon gjorde på bordet.

(Samma kraft från Anna och boken har samma massa) Vad händer nu?

a. Rita ut alla krafter (med pilar) som du tycker verkar på boken på bilderna 1 och 2.

Bild 1: Anna knuffar i väg

boken och den rör på sig (åt

höger)

Bild 2: Boken rör på sig

(åt höger) över isen

Bild 3: Boken – stannar den

eller stannar den INTE vid iskanten

om du betraktar is som

friktionslöst?

?

b. Boken - stannar den eller stannar den INTE vid iskant om du betraktar is som friktionslöst (Bild

3)?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

c. Om istället för att ha en iskub man skulle ha en oändlig isyta (betraktar den fortfarande som

friktionslös) vad skulle hända då? Stannar boken efter ett tag eller inte? Motivera!

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

44

Bilaga 4 - Diagnos 3

Nummer: (Obs! Du behöver skriva ditt nummer som du skrev tidigare)

45

46

Bilaga 5 – Enkät

Enkät Nummer: (Obs! Du behöver skriva samma nummer som i

fredags)

Tycker du att simuleringen har hjälpt dig att förstå fysiken bättre?

Nej, inget Ja, mycket

1 2 3 4 5

Var simuleringen rolig?

Nej, inte alls Ja, stämmer helt

1 2 3 4 5

Vilket tycker du mest om, en simulering eller en demonstration gjord av läraren där du får

se vad läraren gör men inte direkt kan påverka det?

Simulering Ingen skillnad Traditionell

demonstration Vet ej

Vad tror du att du lär dig bäst på, en simulering eller en demonstration gjord av läraren

där du får se vad läraren gör men inte direkt kan påverka det?

Simulering Ingen skillnad Traditionell

demonstration Vet ej

Vilka tycker du är fördelarna med att ha en simulering i stället för en demonstration?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Vilka tycker du är nackdelarna med att ha en simulering i stället för en demonstration?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

47

Bilaga 6 – Simuleringsinstruktioner – Tillfälle 1

Simulation om krafter

Forces in one dimension 1.22

Börja med att öppna programmet som du hittar på:

http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-1d

Titta på Help/Help.

Du ser att du kan välja flera saker som till exempel:

- Du kan välja vilket föremål du vill titta på (olika massa);

- Du kan välja ha friktion eller inte (till ex. om man har trägolv eller is);

- Du kan ha två väggar eller inte (barriers);

- Du kan välja att titta på olika krafter som friktions-, applicerade/pålagda- och totala

krafter (forces);

- Du kan välja att titta på grafer av acceleration, hastighet (velocity) och sträcka

(position) som funktion av tiden.

a.

Först väljer du (file cabinet/arkivskåp) och undersöker hur programmet fungerar.

Då du har gjort det ska du välja ett tyngre föremål (refrigerator/kylskåp) vad ser du, nu?

Då du har gjort det ska du välja ett lättare föremål (book/bok) vad ser du, nu?

Behöver du större kraft eller mindre kraft för att kunna röra på föremålet? Anteckna!

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

b.

Du ska vara säker på att du har friktion på (Friction On) innan du börjar undersöka nästa

fråga:

Ser du något sammanhang mellan krafterna och acceleration eller hastighet eller

position? I så fall gör piller mellan dem.

Friktionskraft * * Acceleration

Applicerade/pålagd kraft * * Hastighet (velocity)

Total kraft * * Sträcka (position)

48

Förklara varför du svarade så.

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

c.

Nu ska du undersöka när du inte har friktion. Vad händer då?

Applicera en kraft som får att föremålet börja röra på sig. Sedan lämnar du föremålet och

ser vad som händer med det. Nu kan du studera situationen då resultanten på föremålet är

lika med noll (totala kraften lika med noll). Stannar föremålet? (Hastighet lika med noll,

sträcka konstant) Håller föremålet kontant fart? (Acceleration lika med noll och hastighet

konstant men inte lika med noll). Åker föremålets fart? (Acceleration, hastighet och sträcka

inte lika med noll). Anteckna!

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Hur ser normalkraftens, FN, riktning och storlek ut jämfört med gravitationskraften, Fg?

Anteckna!

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

49

Bilaga 7 – Simuleringsinstruktioner – Tillfälle 2

The Ramp activity : Calculating Net force on an incline

http://www.colorado.edu/physics/phet 30 minuter

Mål: Elever ska kunna rita ett free body diagram och beräkna den resulterande kraften på

ett föremål på en lutande plan.

1. Johan ska flytta sitt kylskåp och han puttar den över köksgolvet.

På en horisontell yta som golvet, hur kan du beräkna med vilken kraft han måste putta?

Rita ett free body diagram för att hjälpa dig att förklara hur du tänker och använd

simuleringen för att testa dina idéer. Anteckna den minimala kraften som Johan behöver för

att flytta på kylskåpet i köket.

Jämföra nu med det free body diagrammet från simuleringen och rätta ditt diagram om

det behövs.

2. Senare måste Johan lasta kylskåpet på lastbilen.

50

X axis

Y axis

Fgy

Fgx

mg

(tyngd)

Fgy =mg cos

Fgx =mg sin

FN

a. Förklara hur han kan beräkna hur mycket kraft han behöver för att lyfta det rakt

(vertikalt) upp in i lastbilen. Rita ett free body diagram för det också.

3. -> mg är den resultaten av två komposanter: Fgy=mg (y) och Fgx= mg (x)

a. Johan börjar tänka hur han kan göra det på ett lättare sätt och kommer ihåg att han har

en träplanka som han skulle kunna använda som ett lutande plan. Rita det nya free body

diagrammet. Hur kan han beräkna den minsta kraft han behöver för att putta kylskåpen in i

lastbilen genom att använda det lutande planet?

b. Använd simuleringen för att testa dina idéer genom att göra flera experiment där du

ska ha olika föremål och olika vinklar på det lutande planet. Gör en tabell där du beskriver

resultaten av dina experiment:

51

Lutning i grader Vikt (Fg) Fgravitation Ffriktion Fapplicerad Resulterande

rörelse (stilla,

neråt eller uppåt)

Förklara genom att

räkna

52

Bilaga 8 – Sammanlagda resultaten för varje enskild elev – Tillfälle 1 – Diagnos 1 och 2.

Först presenterar jag resultaten från eleverna A-L som fick simuleringsundervisningen.

Tabell A. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev A.

A Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 2 5 - -

1b - 1 - -

2a 2 7 1 2

2b 1 1 - -

2c - 1 1 -

3a 2 6 3 3

3b 1 1 - -

3c 1 1 - -

Total 9 23 5 5

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

23-9 = 14

Fel(FÖRE-EFTER)

5-5 = 0

Tabell B. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev B.

B Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 2 10 - -

1b 1 1 - -

2a 1 9 1 1

2b 1 1 - -

2c 1 1 - -

3a 1 5 1 1

3b 1 1 - -

3c 1 1 - -

Total 9 29 2 2

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

29-9 = 20

Fel(FÖRE-EFTER)

2-2 = 0

53

Tabell C. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev C.

C Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 1 5 - 1

1b 1 - 1 -

2a 1 2 1 2

2b 1 2 - -

2c 1 1 1 -

3a 1 1 1 1

3b 1 1 - -

3c - 1 1 -

Total 7 13 5 4

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

13-7 = 6

Fel(FÖRE-EFTER)

5-4 = 1

Tabell D. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev D.

D Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 1 8 - -

1b 1 2 - -

2a 1 7 1 1

2b 1 1 - 1

2c 1 1 - -

3a - 1 2 5

3b 1 1 - -

3c 1 1 - -

Total 7 22 3 7

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

22-7 = 15

Fel(FÖRE-EFTER)

3-7 = -2

54

Tabell E. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev E.

E Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 2 4 4 4

1b 1 1 - -

2a 1 7 5 7

2b 1 1 - -

2c 1 1 1 -

3a - 1 6 7

3b 1 1 - -

3c 1 1 - -

Total 8 17 16 18

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

17-8 = 9

Fel(FÖRE-EFTER)

16-18 = -2

Tabell F. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev F.

F Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 3 5 - 1

1b 1 1 - -

2a 2 8 - 3

2b 1 1 - -

2c 1 1 - -

3a 1 1 - 5

3b 1 1 - -

3c - 1 1 -

Total 10 19 1 9

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

19-10 = 9

Fel(FÖRE-EFTER)

1-9 = -8

55

Tabell G. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev G.

G Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 1 10 - -

1b 1 1 - -

2a 1 9 1 3

2b 1 1 - -

2c 1 1 1 -

3a - 1 2 6

3b 1 1 - -

3c 1 1 - -

Total 7 25 4 9

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

25-7 = 18

Fel(FÖRE-EFTER)

4-9 = -5

Tabell H. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev H.

H Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 2 3 2 2

1b 1 1 - -

2a 2 3 2 2

2b 1 1 1 1

2c 1 1 1 -

3a - - 2 -

3b - 1 1 -

3c - 1 1 -

Total 7 11 10 5

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

11-7 = 4

Fel(FÖRE-EFTER)

10-5 = 5

56

Tabell I. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev I.

I Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 3 3 - -

1b 1 2 - -

2a 2 2 1 1

2b 1 1 - 1

2c 1 1 1 1

3a 1 - 1 -

3b 1 - - 1

3c - - - .

Total 10 9 3 4

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

9-10 = -1

Fel(FÖRE-EFTER)

3-4 = -1

Tabell J. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev J.

J Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 2 4 - -

1b 1 1 - -

2a 1 3 1 3

2b 1 1 - -

2c - 1 1 -

3a 1 1 1 1

3b 1 1 - -

3c - 1 1 -

Total 7 13 4 4

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

13-7 = 6

Fel(FÖRE-EFTER)

4-4 = 0

57

Tabell K. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev K.

K Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 3 5 - -

1b 1 1 - -

2a 2 3 1 1

2b 1 1 - -

2c 1 1 - -

3a 1 1 - -

3b 1 1 - -

3c 1 1 - -

Total 11 14 1 1

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

14-11 = 3

Fel(FÖRE-EFTER)

1-1 = 0

Tabell L. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev L.

L Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 5 8 - -

1b 1 1 - -

2a 4 8 1 2

2b 1 1 - -

2c 1 1 1 -

3a - 1 - 1

3b 1 1 - -

3c - 1 1 -

Total 13 22 3 3

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

22-13 = 9

Fel(FÖRE-EFTER)

3-3 = 0

58

Nu presenterar jag resultaten från eleverna M-T som fick den traditionella

undervisningen.

Tabell M. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev M.

M Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 1 1 - -

1b 1 1 - -

2a 1 1 1 1

2b 1 1 - -

2c - 1 1 -

3a 1 1 1 1

3b 1 1 1 1

3c - 1 1 -

Total 6 8 5 3

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

8-6 = 2

Fel(FÖRE-EFTER)

5-3 = 2

Tabell N. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev N.

N Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 1 5 - -

1b 1 1 - -

2a 1 4 1 1

2b - 1 1 -

2c - 1 1 -

3a - 1 - 1

3b 1 1 - -

3c 1 1 - -

Total 5 15 3 2

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

15-5 = 10

Fel(FÖRE-EFTER)

3-2= 1

59

Tabell O. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev O.

O Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 9 7 - -

1b 2 1 - -

2a 8 6 - 1

2b 2 1 - -

2c 2 1 - -

3a 4 3 1 1

3b 1 1 - -

3c 1 1 - -

Total 29 21 1 2

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

21-29 = -8

Fel(FÖRE-EFTER)

1-2 = -1

Tabell P. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev P.

P Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 4 4 - -

1b 1 - - 1

2a 3 2 2 2

2b 1 1 - -

2c - - 1 1

3a 1 1 1 3

3b 1 1 1 -

3c - 1 1 -

Total 11 10 6 7

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

10-11 = -1

Fel(FÖRE-EFTER)

6-7 = -1

60

Tabell Q. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev Q.

Q Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 5 6 - -

1b 1 1 - -

2a 4 6 1 2

2b 1 1 - -

2c 1 1 - -

3a 3 3 1 1

3b 1 1 - -

3c 1 1 - 1

Total 17 20 2 4

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

20-17 = 3

Fel(FÖRE-EFTER)

2-4 = -2

Tabell R. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev R.

R Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 3 4 - -

1b 1 1 - 1

2a 1 1 3 3

2b 1 1 - -

2c - - 1 1

3a 1 1 2 2

3b 1 1 1 1

3c 1 1 1 1

Total 9 10 8 9

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

10-9 = 1

Fel(FÖRE-EFTER)

8-9 = -1

61

Tabell S. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev S.

S Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 6 6 - 1

1b 2 1 - 1

2a 4 6 2 1

2b 1 1 1 1

2c 1 1 1 -

3a 3 3 1 -

3b 1 1 - -

3c - 1 1 -

Total 18 20 6 4

Skillnad

Rätt(EFTER-FÖRE)

20-18 = 2

Fel(FÖRE-EFTER)

6-4 = 2

Tabell T. Resultat från diagnos 1 och 2 för elev T.

T Antal rätt

FÖRE

Antal rätt

EFTER

Antal fel

FÖRE

Antal fel EFTER

1a 10 10 - -

1b 1 1 - -

2a 9 9 1 1

2b 1 1 - -

2c 1 1 - -

3a 5 5 2 1

3b 1 1 - -

3c 1 1 - -

Total 29 29

Skillnad Rätt(EFTER-FÖRE)

29-29 = 0

Fel(FÖRE-EFTER)

3-2 = 1