Youtube - to teach is to learn twice

Så här kan det sluta om man som fysiklärare släpper lite på kontrollen och låter elevernas kreativitet få fritt spelrum:

En fysikalisk musikal



Som ny lärare för 10 år sedan lade jag ner extremt mycket tid på att försöka komma på hur jag för eleverna skulle förklara begrepp och samband i matematik och fysik. Det ledde till att jag kunde stå hela lektioner och göra spännande demonstrationer och i detalj förklara hur saker och ting hängde ihop. Efter ett tag blev jag bra på det och eleverna bekräftade också detta med kommentarer som: "du förklarar så man förstår" och "du gör det mycket bättre än boken". Men trots mina ansträngningar gick det inte så bra för eleverna på prov. Visserligen lärde sig många att använda rätt formel vid rätt tillfälle, men när frågorna handlade om fundamentala fysikaliska fenomen gick det inget vidare. Många kunde räkna på Arkimedes princip men få kunde använda den för att förklara hur en stor finlandsfärja kan flyta.

I kursplanen till fysik A är två av målen att eleverna ska

• kunna delta i planering och genomförande av enkla experimentella undersökningar samt muntligt och skriftligt redovisa och tolka resultaten

• kunna föra resonemang kring fysikaliska storheter, begrepp och modeller

Man skulle kunna säga att båda målen pekar på det faktum att man lär sig mer när man förklarar än när man lyssnar. I skolan leder det till paradoxen att läraren lär sig mest - hon är den som undervisar och förklarar. En slutsats man kan dra är att om man får eleverna att börja förklara fenomen så når de också en djupare förståelse av dem.

Förra veckan skulle vi börja jobba med elektricitet. Den klassiska inledningen på detta område är att läraren gnider en plaststav mot ett kattskinn och sedan visar hur staven kan attrahera allt från aluminiumburkar till såpbubblor. Det är ett spännande fenomen som alltid väcker elevernas nyfikenhet; då är det så frestande att börja förklara. Men det sorgliga är att hur pedagogiskt en lärare än förklarar så är det väldigt få elever som kan ge ett tillfredsställande svar när man senare ber dem förklara samma fenomen. I ljuset av detta har jag försökt hitta arbetsformer där eleverna själva söker svar och formulerar förklaringar. Men det är först när jag har börjat använda Youtube som det har fungerat som jag har tänkt.

Stumfilm


Efter en kort genomgång om laborationens syfte och mål delade jag upp eleverna så att det i varje grupp fanns någon med en smartphone. Därefter fick varje grupp material för att undersöka fenomenet elektrisk laddning. Om det är enkla experiment behöver man ofta inte ge några instruktioner om vad de ska göra. Får de en kam och en hög malda pepparkorn listar de ut resten själva. Istället var jag tydlig med att de skulle filma experimentet, ge en förklaring till fenomenet i filmen och sedan publicera resultatet på Youtube. I övrigt visade jag bara vilka begrepp som jag ville att de skulle använda sig av och vilka sidor i boken som handlade om elektrisk laddning. Märk väl att detta var det första tillfället som vi jobbade med detta område. Dagen efter laborationen skickade eleverna länkar till sina alster på Youtube:

Bloopers


Intressant är att det här upplägget kan tilltala andra elever än de som vanligtvis märks mest på fysiklektionerna. Nu menar jag inte att eleverna ska filma allt de gör, men det är en intressant variation på det så vanliga arbetet med "i-slutet-av-kapitlet"-uppgifterna. Dessutom kan man se på antalet visningar som elevernas filmer har på Youtube att det de gör i fysiken uppmärksammas av andra.

Filmerna är roliga men de är bara verktyg för att nå det egentliga syftet - att eleverna undervisar och därmed lär sig mer. Och en stor del av tiden ägnade eleverna åt att formulera förklaringar till sina experiment. De vände och vred på olika storheter och begrepp för att i filmerna ge korrekta förklaringar. Målet är att eleverna inte bara ska kunna upprepa fysikens lagar och lösa lärobokens standarduppgifter, de ska även förstå lagarnas betydelse och kunna tillämpa dem i både vardagliga och vetenskapliga sammanhang.

En tänkvärd lektion i demokratisk fysik

Under fredagens lektion i fysik gick det upp för mig vilken makt man som lärare kan ha över elevernas tankar. Min ursprungstanke med lektionsupplägget var att både jag och eleverna, genom att använda responssystemet, skulle få en bild av hur deras föreställningar om ett fenomen kan förändras under en lektion. Men en elev ställde en fråga som fick mig att häpna över vilket enormt inflytande vi lärare kan ha över elevernas föreställningar.

Under föregående lektion hade eleverna gjort en laboration för att hitta sambandet mellan vattentrycket (det man känner i öronen när man dyker) och vattendjupet. Detta samband går även att härleda teoretiskt och kallas för Pascals lag och innbär att vattentrycket ökar om vattendjupet ökar.


Bild från laborationen

Utan att antyda kopplingen till Pascals lag fick eleverna nu en fråga som de enskilt skulle besvara med hjälp av responsenheterna. Fördelingen av elevernas svar finns med som ett cirkeldiagram på bilden.



Frågan och diagram som visar elevernas svar


Som diagrammet visar trodde de allra flesta (62% av 28 st) att inget skulle hända med vågens utslag när fingret sticks ner i vattnet. 33% trodde dock att vågen skulle visa mer. I det här läget hade vi inte provat i verkligheten vad som skulle hända.


Nu fick eleverna vända sig till den som satt närmast och diskutera frågan under en minut. Därefter fick de enskilt besvara samma fråga igen.



Svarsfördelningen efter elevdiskussionen



Diagrammet visar att efter elevernas diskussion så var det fler som trodde att vågens utslag inte skulle förändras när fingret sticks ner i vattnet (82%). En tolkning är att de som tidigare valde alternativ B helt enkelt påverkade sina klasskamrater till att ändra åsikt. Nu var det bara 14% som trodde att vågens utslag skulle öka - vilket är det som kommer att hända! Flera av eleverna hade alltså övertalats av sina kamrater att inta en felaktig ståndpunkt. Diagrammen över elevsvaren var i det här läget inte synliga för eleverna.

När eleverna hade besvarat frågan en andra gång började jag som lärare nu argumentera för vad jag trodde skulle hända med vågens utslag. Här använde jag Pascals lag, som eleverna var bekanta med, för att teoretiskt förutsäga utfallet. Pascals lag förutsäger att tryckkraften på glasets botten ökar när vattenytan i glaset höjs, vilket är vad som händer när ett finger sticks ner i vattnet. Slutsatsen enligt denna argumentation är att vågens utlsag ökar. När jag slutfört denna argumentation lät jag eleverna för tredje gången besvara samma fråga.


Elevsvaren efter mitt resonemang. OBS! Färgkodningen har ändrats.

Efter mitt resonemang förändrades elevernas uppfattning radikalt. Andelen elever som trodde att vågens utslag skulle öka (alternativ C, nu lila i dagrammet) förändrades från 14% till 71%. Även om jag var en smula besviken över att 28% inte köpte mitt resonemang tyckte jag ändå att jag nått en bra bit på vägen mot att lära eleverna använda Pascals lag för att lösa problem.

Nu ville eleverna titta på fördelningen av svaren i alla tre frågorna. Det var då som min ursprungstanke med denna statistik tog en oväntad vändning. Jag hade från början tänkt illustrera vad som händer med deras uppfattning om ett specifikt problem i fysik under en lektion. Men en elev räckte upp handen och sa: "Tänk om du ljuger! Tänk om ditt resonemang med Pascals lag inte stämmer. Då har du ju fått nästan alla i klassen att ändra åsikt till något som är fel." Nu startade en dikussion i klassen om hur man som elev påverkas av dels sina klasskamrater och dels av läraren. Diagrammet i frågade 3 visade vilket enormt inflytande läraren kan ha över elevernas uppfattningar. Insikten vi landade i var att en väl argumenterande lärare kan plantera i stort sett vilka uppfattningar som helst hos sina elever.

I ett försök att vinna över de återstående 28% på min sida gjorde jag nu det man gör i fysik - utför experimentet. För att alla skulle se vad som hände lät jag en webkamera filma vågen och glaset. Filmen projicerades på stor duk.


Vattenglaset på vågen. Webkameran syns till vänster.

Alla kunde nu se att vågen visade mer när fingret stacks ner i glaset. Än en gång fick eleverna besvara samma fråga.


Elevernas svar när de sett experimentet

Efter att ha sett experimentet i verkligheten var det nu 89% av eleverna som trodde på det de såg. De 10% (3 personer) som inte köpte det de sett på stora duken hade lagt märke till att det fanns en fördröjning på några sekunder i bildöverföringen och hävdade då att det kan ha varit förinspelat. Och vem vet?

För egen del blev denna lektion något av ett uppvaknande. Även om jag alltid hoppats att det jag säger ska få fäste hos eleverna har jag aldrig betraktat lärarrollen ur det perspektiv som den här eleven gjorde. Vi lärare kan uppenbarligen påverka elevers åsikter och föreställningar långt mer än jag tidigare anat.