Umeå universitets logga

Laboratory work is considered important for student achievements in science education. This thesis will contribute with increased knowledge about lab work in science education in Swedish secondary school. The main purposes are to describe secondary school science teachers’ objectives for lab work and to describe how these objectives are implemented during laboratory exercises. The thesis shows and discusses, from a teacher perspective, the complexity involved in lab work.The thesis is comprised of four papers based on empirical analysis of teacher interviews, laboratory manuals and laboratory exercises. Two interview studies identified which objectives the teachers consider important and compared these to international studies. Two case studies identified how the teachers’ objectives are put forward during lab work and what factors are important for the implementation of objectives.The results from the interview studies show that Swedish secondary school science teachers express general objectives including the development of students’ understanding of concepts and phenomena, of their interest in science and ability to think and reflect upon labwork. This is to a large extent in accordance with objectives identified in international studies. However, when the teachers describe specific laboratory exercises they emphasize the activity and the laboratory skills. Some of the teachers describe lab work that includes scientific inquiry but not specifically, knowledge about the nature of science. Scientific inquiry was mostly used to develop interest in science and not to develop knowledge about how to systematically investigate phenomena in nature. The teachers express their objectives differently in different contexts. The laboratory manuals mostly put forward objectives to help students identify objects and phenomena and to learn facts, which is not always in accordance with the teachers objectives. Results from the case studies show that the teachers’ objectives do not always correspond to the students’ views of important things to learn. It is not obvious that lab work in itself make students understand a certain scientific content, they need help to “see what is intended to be seen”. Interactions between the teacher and the students are important to help students perceive the teacher’s objectives. Many interactions have a starting point in the laboratory manuals, and if the objectives in the manual correspond to the teacher’s objectives it makes it easier for both the students and the teacher to reach the intentions for the laboratory exercise. Implications for science teaching are discussed.

Att laborationer har en naturlig och central plats i naturvetenskaplig undervisning håller de flesta med om men hur stor vikt svenska grundskollärare lägger på det laborativa arbetet och dess betydelse för elevers lärande i naturvetenskap är inte klarlagt. Denna avhandling ska ge ytterligare kunskap om det laborativa arbetet i svensk grundskola. Avhandlingen har två huvudsyften. Det ena är att ge en beskrivning av de mål för laborativt arbete som lärare i den svenska grundskolans senare år anser viktiga. Det andra är att beskriva hur laborationer som genomförs i skolpraktiken förverkligar de uppsatta målen. Avhandlingen uppmärksammar och diskuterar det laborativa arbetets komplexitet utifrån ett lärarperspektiv.De fyra delstudierna bygger på empiriska undersökningar av intervjuer med lärare, deras laborationsinstruktioner och av det laborativa arbetets genomförande. I två intervjustudier analyseras vilka mål som anses viktiga och hur dessa förhåller sig till internationell forskning om mål med laborationer. I två fallstudier analyseras hur lärarens mål framträder under det laborativa arbetet och vilka faktorer som har betydelse för hur målen implementeras.Resultaten från intervjustudierna visar bland annat att lärare i den svenskagrundskolan uttrycker generella mål för laborativt arbete som att eleverna skautveckla sin förståelse av naturvetenskapliga begrepp och fenomen, sitt intresse för naturvetenskap, och sitt reflekterande över laborativt arbete. Detta överensstämmer i stor utsträckning med mål som framträder i internationella undersökningar. När lärarna talar om specifika laborationer betonar de istället själva aktiviteten och de laborativa färdigheterna. Lärarna uttrycker således sina mål olika i olika sammanhang. Lärarna erbjuder laborationer där undersökande arbete förekommer men de utnyttjar inte laborationerna till att skapa förståelse av naturvetenskapens karaktär. Det undersökande arbetet utnyttjas främst för att öka intresset för naturvetenskap och inte för att ge kunskap om metoder för naturvetenskapliga undersökningar. Laborationsinstruktionerna innehåller i stor utsträckning mål för att hjälpa elever att identifiera objekt och att lära sig fakta. Instruktionernas mål stämmer inte alltid överens med lärarnas mål med laborationerna. Resultaten från fallstudierna visar att lärarna ofta har fler mål med laborationerna än de som kommer fram under genomförandet och att lärarnas mål inte alltid överensstämmer med vad eleverna uppfattar som viktigt. Det är inte självklart att det laborativa arbetet i sig medför att eleverna förstår ett visst naturvetenskapligt innehåll, eleverna behöver hjälp att ”se vad som är avsett att se”. Interaktionerna mellan lärare och elever och mellan elever och elever är mycket viktiga för att eleverna ska uppfatta målen. Mycket av interaktionerna tar sin utgångspunkt i laborationsinstruktionen. Om målen i denna överensstämmer med de mål läraren vill eftersträva underlättar det både för läraren och för eleverna. I avhandlingen diskuteras konsekvenser för undervisningen.