Ingvar Lindqvistprisen 2014

För att uppmärksamma lärares viktiga roll i samhället och för landets utveckling delar Kungliga Vetenskapsakademien varje år ut Ingvar Lindqvistprisen till lärare i matematik och naturvetenskap. Jag kände till detta pris eftersom en fantastisk kollega på Norra Real, Rasmus Neideman, fick det i kemi år 2011, men att jag själv skulle få det kunde jag inte i min vildaste fantasi föreställa mig. Ändå var det precis vad som hände. En onsdagkväll i mars när jag satt och åt pannkakor med mina barn fick jag ett samtal från Akademin om att jag för mitt arbete med att utveckla och sprida kunskap om Flipped Classroom tilldelats priset i fysik. Jag har fortfarande svårt att förstå att de filmer jag började spela in till mina elever för bara tre år sedan ledde till att jag var en av fem lärare som i mars fick diplom och medalj ur kungens hand. HÄR hittar du den föreläsning jag gav på Kungliga Vetenskapsakademien dagen efter prisutdelningen.

Kungliga Vetenskapsakademien 1 april 2014

Digitala verktyg i en ifrågasatt skola

I personalrummet
"Varför ska eleverna egentligen lära sig multiplikationstabellen?" Frågan formulerades av en kollega och var en del av en lång utläggning om hur mycket onödigt eleverna tvingas lära sig. Som nyutexaminerad stod jag mig slätt mot den äldre och mer erfarna läraren i diskussionen som följde. Argumentet att han själv klarat sig utmärkt i livet utan att någonsin avkrävas produkten av två tal utantill var ett bevis på hur mycket vi slösade med den dyrbara tiden i skolan. För att inte tala om datorernas intåg, som en gång för alla skulle förändra vad man egentligen behöver kunna, och dit hörde inte multiplikationstabellen.

Även om det nu går att motivera vikten av att faktiskt lära sig just multiplikationstabellen kan man med lätthet ifrågasätta mycket av det vi lär ut idag, speciellt med tanke på alla digitala verktyg som finns tillgängliga. Ta till exempel algebra; även om det är ett oerhört kraftfullt verktyg så är gymnasiet sista gången som många "räknar med x och y" och således klarar sig alldeles utmärkt utan. Dessutom kan du skriva in vilken ekvation som helst på exempelvis WolframAlpha och direkt, utan att du behöver veta hur det går till, få svaret. Så om du är sexton år och får höra att föräldrarna inte behövt lösa ens den enklaste ekvationen sedan de slutade gymnasiet, samtidigt som du kan googla dig fram till allt, vill du vara säker på att din lärare vet vad hen gör och också varför.

WolframAlpha har svaret

Skolans roll i samhället
Att de digitala verktygen har blivit argument för att vi inte behöver kunna samma saker som förr har gjort det viktigt att förstå vilken roll skolan egentligen har i samhället. Då, och först då, kan vi svara på frågorna "varför ska jag lära mig det här?", oavsett vad det handlar om, och hur de digitala verktygen kan hjälpa oss att nå dit. I den alldeles utmärkta UR-serien Lärandets idéhistoria sammanfattar idéhistorikern Sven-Eric Liedman skolans roll med att den ska leda till ett yrke för den enskilda eleven, fostra demokratiska medborgare och inte minst leda till bildning.

Yrke
När det gäller yrkesutbildningar är det uppenbart att mycket av det eleverna lär sig i skolan har en direkt koppling till det framtida yrket och digitala verktyg kan då vara ett självklart medel för att utveckla skickligheten. En dansare som analyserar sitt rörelseschema i en filmad sekvens kan få syn på detaljer som annars skulle vara svåra att korrigera.

För elever på samhälls- och naturprogrammet är det svårare att direkt peka på vilket yrke den teoretiska utbildningen ska leda till, möjligheterna är flera, vilket gör det näst intill omöjligt att utifrån yrkesperspektivet motivera allt kunskapsinnehåll. Ibland har jag försökt knyta argument om varför man till exempel lär sig Newtons lagar i fysik till yrken där de faktiskt används, men när en elev fått klart för sig att lagarna är verktyg för vissa ingenjörer så faller det platt om hen har tänkt sig att bli veterinärer eller ekonom. Istället kan den specifika yrkeskopplingen, trots den motsatta tanken, bli ett argument till varför det är onödigt att förstå Newtons tankar och då hjälper det inte att man med olika program kan illustrera och simulera de fysikaliska sambanden - "jag ska ändå inte bli ingenjör". Sanningen är att få elever i mina fysikkurser kommer ha en praktisk nytta av Newtons lagar i sina yrkesliv, så om skolans roll endast vore att utbilda eleverna till det som de ska jobba med i framtiden är det alldeles uppenbart att mycket av det de lär sig i skolan är onödigt. Men skolan har också ett demokratiuppdrag.

Demokrati

Efter andra världskrigets slut var alla överens om att något liknande det som skedde i Tyskland aldrig mer skulle få hända. För att vaccinera unga mot fascism och nazism beslöt man därför att skolan skulle få ett demokratiuppdrag som innebar att eleverna både tillägnade sig kunskap om och kompetens att delta i och bidra till ett demokratiskt samhälle. I detta perspektiv blev skolklassen viktig såtillvida att det var här som unga med olika bakgrund skulle mötas, lära sig lyssna till och förstå andra samt utveckla självständigt och kritiskt tänkande.

Detta får också konsekvenser för hur undervisningen ska utformas. Det räcker inte med förmedla kunskap om grundläggande demokratiska värden under lektionerna i samhällskunskap, anordna speciella temadagar eller ha klassråd varje vecka - uppdraget innefattar och ska genomsyra undervisningen i samtliga ämnen. Då uppfyller varken enskilt arbete där elever tittar på videogenomgångar och sedan jobbar självständigt med olika quiz och uppgifter i egen takt, eller traditionell katederundervisning där läraren är en centralfigur och äger större delen av lektionens talutrymme, kraven på demokratiska arbetsformer. Om eleverna ska utveckla förmågan att aktivt delta och bidra till samhällslivet bör lektionerna utformas så att de får möjlighet att lyssna, argumentera och förklara hur de tänker - i kombination med kunskapsutvecklingen i de olika ämnena. Detta leder in på på bildning, ett begrepp som förekommer alltför sällan i debatten om skolan.

Bildning
Även om samhällen alltid har förändrats så är frågan om utvecklingen någonsin gått lika fort som nu. Många av de yrken som finns idag kommer inte finnas kvar när barnen som började skolan i höst går ut från gymnasiet, samtidigt som många nya yrken då tillkommit. Det innebär att vi i skolan ska utbilda eleverna till yrken som ännu inte existerar och kanske är det ur denna insikt som tvekan huruvida det kommer att vara nödvändigt att kunna multiplikationstabellen uppstår. Det är en tvekan som speglar en rastlös oro inför det vi inte vet något om, för det är omöjligt att säga hur samhället och omvärlden kommer att utvecklas, vilka yrken som eleverna kan tänkas utöva och därmed vilka kunskaper och färdigheter de behöver. Som en lösning på detta problem brukar man säga att den viktigaste färdigheten som eleverna måste få med sig från skolan är färdigheten att kunna lära sig. Det är då begreppet bildning blir intressant, igen kanske man ska säga.

Berlins Universitet

Den moderna bildningstanken uppstod i Tyskland i början av 1800-talet med Berlins Universitet som geografisk medelpunkt. Begreppet bildning myntades av Wilhelm von Humboldt och skulle med dagens språkbruk närmast beskrivas som att förverkliga sin själv. Men om vi idag kopplar samman självförverkligande med andningsövningar, mentala coacher och att finna inre lugn, så skulle 1800-talets nyhumanister snarare luta sig mot följande formulering ur läroplanen för gymnasieskolan för att beskriva självförverkligande (bildning):

"Skolans uppgift är att låta varje enskild elev finna sin unika egenart och därigenom kunna delta i samhällslivet genom att ge sitt bästa i ansvarig frihet." 

Ur Läroplan för gymnasieskola 2011

Att "finna sin unika egenart" har i detta sammanhang ingenting med "inre lugn" att göra, utan handlar om att genom studier och reflektion lära sig att tänka fritt och kritisk - helt enkelt utveckla sin personlighet, vidga horisonten och bli lite klokare. Men även om det är en individuell process förankrad i traditionellt tankegods, som till exempel Newtons lagar, är inte målet att bli en kopia av sina lärare, utan ett original som utifrån sin egen unika position kan bidra till den gemensamma samhällsutvecklingen. Tanken med bildning är alltså precis det som anses vara en nyckelkompetens i framtiden - färdigheten att kunna lära sig - således mer aktuellt än någonsin.

Digitala verktyg som färdmedel på en bildningsresa
När jag idag får frågan om varför man lär sig multiplikationstabellen och algebra brukar jag svara att det beror på hur vi väljer att se på skolan. Ett nyttoinriktat perspektiv på kunskaperna ger dock en alltför endimensionell och tunn bild av skolan. Det handlar om så mycket mer än att förbereda eleverna för yrkeslivet och göra dem anställningsbara, något som heller inte förändras av de digitala verktygens möjligheter. Däremot har jag börjat tänka att dessa verktyg i sin tur kan bli medel för att nå även demokratiuppdraget. En med mobiltelefon filmad genomgång, publicerad på Internet och som alla tar del av i förväg innebär att läraren kan ta ett steg tillbaka på lektionerna. Istället kan eleverna få utrymme att prata med varandra om filmens innehåll, förklara hur man tänker och utveckla förmågan att lyssna - samtidigt som kunskaperna kommer på köpet! Bildningen är resan dit och på den är vi lärare endast reseledare.

Filmad prestationsångest

Varje gång jag ska spela in en film till mina elever kommer prestationsångesten smygande. Efter närmare 250 filmer med genomgångar i matematik och fysik vet jag att något kommer att gå snett. Antingen kommer jag att säga något som inte stämmer, kanske säger jag elektron när jag menar proton, eller så skriver jag en tvåa när det ska vara en trea. Jag vet också att jag inte kommer att märka det själv. Men det är det alltid någon annan som gör.

Kan du hitta felet?


1000 visningar per dygn
När jag började lägga ut mina genomgångar på Youtube var det bara mina elever som såg klippen. Min tanke var att de skulle titta på filmerna i förväg, komma förberedda till skolan och sedan använda hela lektionstiden till att aktivt bearbeta innehållet i mina filmer. Men ganska snart insåg jag att fler än mina egna elever såg klippen. En elev berättade att hon tipsat sina kompisar i andra skolor om mina filmer och att hon ibland även visade sin pappa. En annan gång gick jag genom skolans korridor och såg en grupp elever från en annan klass som satt och tittade på en iPad där mina händer rörde sig över ett vitt papper. På ett personalmöte berättade en kollega att en av hans elever hade tittat på en av mina genomgångar på mobiltelefonen, på lektionen, direkt efter hans egen. Idag visas mina filmer nästan 1000 gånger per dygn; naturligtvis alldeles fantastiskt men också en aldrig sinande källa till prestationsångest.

Tryck på REC
Nästan varje dag får jag mejl från elever som skriver och berättar hur de har blivit hjälpta av att titta på mina filmer. Jag sparar dem alla, både i hjärtat och utskrivna i en pärm. Men ibland är det någon som bara vill göra mig uppmärksam på mina brister som pedagog; att jag både skriver och säger fel. Det är just dem jag börjar tänka på när jag ska spela in. Jag har upptäckt att det är väldigt svårt att göra allt rätt i en inspelad föreläsning, om så bara 10 minuter lång. Det smyger sig alltid in fel i det jag säger. Men jag har också kommit fram till att det förmodligen var ännu värre när jag höll samma föreläsning på lektionstid, då den dessutom tog 40 minuter. Nu måste jag dock förhålla mig till att felen dokumenteras och visas minst 1000 gånger om. Så när prestationsångesten kommer smygande säger jag till mig själv att det bara finns ett sätt att hantera den om det ska bli några filmer gjorda - tryck på REC!

Samma prov två gånger

Många gånger har jag sett elever stå i skolans korridor och ivrigt diskutera frågor direkt efter något prov. Ofta har jag tänkt att det är just då som de lär sig allra mest - de vet vad de borde kunnat och de erövrar det i diskussioner med andra. Just denna formativa process ville jag komma åt när jag lät mina elever göra samma prov två gånger med några dagars mellanrum.

10 frågor
Själva provet handlade om induktion (hur man "gör" elektrisk ström) och bestod av 10 stycken flervalsfrågor som behandlade centrala begrepp och samband dem emellan. Ingen av frågorna var rena faktafrågor utan alla krävde att eleverna förstod de begrepp som vi jobbat med och att de kunde använda dem i obekanta situationer.

Bilden visar en av provets frågor

Vid det första provtillfället räckte det med att eleverna ringade in det alternativ som de ansåg vara det rätta. De behövde alltså inte motivera sitt val. När de svarade på samma frågor ett par dagar senare krävde jag att de också skulle ge en fullständig motivering till en av frågorna (frågan ovan). Eleverna visste dock inte i förväg vilken fråga som skulle motiveras vilket innebar att de var tvungna att förstå teorin bakom alla. Min tanke var att mellan de två proven skulle eleverna diskutera både de rätta svaren och hur man kunde motivera dessa. Dessutom ville jag kontrollera kvalitén i elevernas resonemang; vilket inte går om det bara är flervalsfrågor.

Efter det första provet
Direkt efter det första provet samlades eleverna i klungor i korridoren och diskuterade frågorna - precis som jag hoppades. Jag lät dem inte ta med sig frågorna från provet utan de var tvungna att tillsammans försöka komma ihåg både hur de formulerats och vilka svarsalternativen var. Många ville förstås att jag skulle gå igenom de rätta svaren men jag uppmanade dem att istället diskutera alternativen. Efter det andra provtillfället gick vi dock igenom varje fråga.

Resultat
Vid varje provtillfälle kunde man få maximalt 10 poäng - ett för varje rätt svar. Totalt kunde man alltså få 20 poäng om man hade alla rätt vid båda tillfällena. För att bedömas som godkänd skulle man dessutom kunna ge en godtagbar motivering på den fråga som jag valt ut. Som väntat var resultaten bättre vi det andra tillfället. I en av klasserna där 30 elever skrev provet ökade den korrekta svarsfrekvensen från 77% till 98% (antal rätta svar totalt delat med 30*10). Dessutom kunde alla ge godtagbara motiveringar till frågan om flygplanet. Några av förklaringarna var förstklassiga. Men det intressanta var kanske inte själva provresultatet utan elevernas reaktioner på upplägget:

"Provet var jättebra då man fick lära av sina egna misstag."

"Jag tycker provet var lärorikt."

"Jag märkte att jag lärde mig mest när jag fick förklara för de andra hur jag tänkte."

"Det var första gången som jag inte var stressad när jag skrev prov." 

Tankar
Innan provet berättade jag för eleverna att jag ville att de helt enkelt skulle lära sig mer genom att göra provet två gånger. Jag talade om hur jag brukade se dem stå och prata i korridoren efter prov och att vi nu skulle utnyttja styrkan i dessa diskussioner. Trots det var det några som tyckte att det kändes som att fuska. De menade att nu kunde ju alla få alla rätt, vilket i sig är en intressant kommentar som förmodligen speglar synen på prov i skolan. Men det var desto fler som direkt tyckte att pressen minskade när de visste att de skulle få en chans till om de "misslyckades" första gången. Jag tänker att det snarare handlar om tydlighet. Efter det första provet vet eleverna vad de skulle kunna och oavsett om de "lyckats" eller inte får de en möjlighet att både motivera ståndpunkter och fördjupa kunskaper i diskussioner med andra.

Flipped Classroom efter filmerna

Det finns många fördelar med inspelade föreläsningar och elever som är aktiva hela lektionen. Bara det att läraren har tid till individuell handledning talar för att fler elever borde nå längre i ett flippat klassrum. Men ändå kan man fråga sig om Flipped Classrom egentligen bara är mer av samma gamla föreläsningsmetodik förpackad i ett digitalt format. Det nya skulle i så fall vara förändringen i tid och rum då eleverna tar del av lärarens information. Om det är så har jag svårt att tro att metoden automatiskt skulle leda till en högre måluppfyllelse. För att nå dit måste även det som sedan händer på lektionerna, det eleverna gör, utvecklas.

Film hemma och jobb på lektionen
Istället för genomgångar på lektionen tittar mina elever på inspelade föreläsningar i förväg. Föreläsningarna kan närmast betraktas som instruktionsfilmer där jag till exempel går igenom hur man löser en andragradsekvation. När eleverna sedan kommer till lektionen övar de på just detta. Enkelt uttryckt kan man säga att vi bytt plats på föreläsningarna och elevernas eget arbete som tidigare ofta skedde hemma efter lektionen. Men frågan är vilket mervärde metoden kan ge; vad man som lärare gör med den lektionstid som faktiskt frigörs. Flera gånger har jag testat att spela in en film och sedan hålla samma genomgång i klassrummet. I genomsnitt tar det fyra(!) gånger så lång tid som på film - med samma innehåll. Så för mig har filmerna inneburit att vi numera hinner göra saker på lektionerna som vi sällan hann med förut.

Så jobbar vi
I fysik har vi den senaste tiden jobbat med elektromagnetism. Det är ett av mina absoluta favoritområden eftersom det finns en mängd häpnadsväckande elektromagnetiska fenomen.


Filmen visar ett elektromagnetiskt fenomen.

Innehållet i filmen är minst sagt intressant och väcker direkt frågor om hur plattan kan sväva och lampa lysa utan sladd. Problemet är bara att det krävs omfattande kunskaper om elektriska och magnetiska fält om man till fullo vill förstå dessa fenomen. Det finns helt enkelt ingen genväg och det är till exempel nödvändigt att veta hur laddade partiklar beter sig i ett magnetfält. Men istället för en teorigenomgång om detta på lektionstid spelar jag alltså in en film som eleverna tar del av innan lektionen.


Filmen beskriver bland annat det som kallas "högerhandsregeln".

Presentationen av teorin i min film är ju långt ifrån så frän som filmen med den svävande plattan och lampan. Men jag kompromissar inte. Teorin må vara snårig men belöningen ligger i att senare förstå och kunna förklara en mängd vardagliga fysikaliska fenomen. Men nu räcker det inte med att eleverna tittar på min film för att att de verkligen ska greppa innehållet. Därför startar lektionen direkt med experiment eller problemlösning, ofta med lärobokens uppgifter, där eleverna använder den teori som jag har presenterat i filmen. Det gör det också nödvändigt för eleverna att ha sett filmen i förväg.



Bilden visar en elev som löser en läroboksuppgift med hjälp av "högerhandsregeln"

 
Från reproduktion till lärande
I detta steg jobbar eleverna med uppgifter som i stort sett är en upprepning, eller varianter av det som jag har presenterat i min film. Ofta går eleverna då tillbaka och tittar på valda delar av filmen som knyter an till det problem som de för tillfället jobbar med. Genom denna färsdighetsträning gör de innehållet i min film till sitt eget. Samtidigt tänker jag att vad de faktiskt gör är att återupprepa just precis det som jag har berättat i filmen. Bokens uppgifter är ofta inte mer än ett sätt att träna sig på att göra precis det som läraren har visat. Visserligen finns det ett värde i det och det är heller inte svårt att utvärdera om eleverna kan reproducera. Men det riktigt svåra är att använda de modeller och teorier som läraren har presenterat för att förklara fenomen i en annan kontext. Då gärna vardagliga fenomen som exempelvis norrsken; aktuellt när vi jobbar med elektromagnetism.

Filmen visar norrsken - ett elektromagnetiskt fenomen.

En elev som kan förklara fenomenet norrsken med den teori som jag har visat i filmen har utan tvekan gjort något annat än att reproducera. För mig är det ett kvitto på att eleven verkligen har förstått och samtidigt tagit ett steg till och nått den högsta betygsnivån. Eller som det uttrycks i kunskapskraven för betyget A:

"Eleven identifierar, analyserar och löser komplexa problem i bekanta och nya situationer..." 

För att uttrycka det annorlunda - eleven använder det de lärt sig i skolan för att förstå och förklara något utanför skolan. Samtidigt är det ytterst få elever som klarar att ta detta steg av sig själva. Därför är det viktigt att alla får hjälp med att lära sig just det på lektionstid. Det innebär att jag som lärare nu måste byta fokus från att undervisa till att lära elever att lära sig. Men det räcker inte med att ge frågan om hur norrsken uppstår till eleverna. Det som händer då är att de direkt bollar tillbaka frågan till mig. Det är helt enkelt svårt att koppla ihop teorin om laddade partiklar i magnetfält med norrsken. Inte nog med det, om jag som lärare då börjar förklara är jag tillbaka i undervisandet!

Att lära elever att lära sig
Eric Mazur, professor i fysik på Harvard, har utvecklat en metod för att komma åt och utveckla elevernas lärande. Metoden kallas Peer Instruction och innebär att eleverna hjälper varandra att ta språnget från en bekant till en ny kontext. Många av mina elever har sagt att det var först när vi adderade denna metod till den klassiska problemlösningen som de verkligen förstod fysiken. Jag ska i ett senare blogginlägg beskriva mer i detalj hur vi jobbar med Peer Instruction. Men för att ge en översikt ska jag gå tillbaka till exemplet med norrsken.

Jordens magnetfält och Peer Instruction
Norrsken har sin förklaring i de laddade partiklar som från rymden kommer in i jordens atmosfär. Att det sedan bara uppstår norrsken vid nord- och sydpolen har med jordens magnetfält att göra. Detta innebär att fenomenet handlar om laddade partiklar i magnetfält - som eleverna just har jobbat med. Men nu ska teorierna överföras till ett nytt sammanhang. Därför får eleverna följande fråga att fundera på:

Frågan projiceras på OH-duk.


Första steget i Peer Instruction innebär att eleverna först ska fundera på frågan enskilt och svara vad de tror är rätt alternativ med hjälp av mentometerknappar. Innan dess har jag varit noggrann med att de ska försöka använda de teorier och modeller som vi för tillfället jobbar med. Allt eftersom eleverna trycker på sina mentometrar ser jag hur deras svar fördelas på min egen dator och när alla (30 st) har svarat stoppar jag frågan.

Svarsfördelningen när eleverna hade funderat enskilt.

I det här fallet är A det korrekta alternativet, vilket 36% valde. Om färre än 30% väljer rätt alternativ stannar jag upp och ger eleverna ledtrådar. Men i det här fallet fick de genast gå vidare till steg nummer 2 som innebär att de ska hitta någon som har svarat annorlunda och försöka övertyga denna om att det egna svaret är korrekt - Peer Instruction. Under denna stund går jag runt i klassrummet och lyssnar, stöttar och utmanar. När eleverna har diskuterat en stund öppnar jag frågan igen och ber eleverna att svara vad de nu tror är rätt alternativ. Just denna gång såg det ut så här när alla hade svarat:

Svarsfördelningen efter elevernas diskussion.


Som diagrammen visar är det fler som har valt rätt alternativ nu. Samtidigt vet jag inte varför eleverna "röstar" som de gör. De kanske har valt rätt utan att förstå varför. Det gör att det sista steget, förutom att 33% fortfarande har fel, är av yttersta vikt - ta upp frågan i helklass.

Att förklara för alla
I det här läget vet inte klassen vilket alternativ som är det rätta men jag brukar visa dem hur svarsfördelningen har förändrats. Samtidigt ber jag någon argumentera för sitt svar inför hela klassen. Ofta är det dock betydligt fler som vill förklara hur de har tänkt om jag först säger att A är det korrekta alternativet. I det här skedet är det visserligen bara ett fåtal som får prata, men alla har dessförinnan fått utveckla sina tankar i mindre grupper. Det hela avslutas när någon eller några elever har fått ihop en heltäckande förklaring. Just detta problem är konstruerat så att steget till att nu förklara norrskenet är möjligt att ta eftersom de hör ihop. Men hela poängen är att eleverna själva, eller egentligen tillsammans, nu har tränat på att ta steget från tillrättalagda situationer till en ny kontext.

Flipped Classroom - en förutsättning
Peer Instruction var något som jag jobbade med även innan jag flippade mitt klassrum. Men tiden räckte aldrig till för att det skulle ge någon större utväxling. En förutsättning för att det ska vara meningsfullt är att eleverna först har något väl förankrat att utgå ifrån när de jobbar med frågor i ett nytt sammanhang. Tidigare hann vi aldrig förbereda oss tillräckligt för att komma dit. Det mesta av lektionstiden gick åt till mina genomgångar. Numera, med filmade genomgångar, har vi tid att ett både lägga en grund, ta steget vidare och ge oss ut på djupet. För mig har Flipped Classroom varit en förutsättning för att utveckla det som händer på lektionerna.

The Flipped Classroom - Så gör jag

Innan jul pratade jag mer till eleverna på lektionerna än vad jag pratade med dem. Nu är det precis tvärt om. Den senaste månaden känns det som att jag har pratat mer med eleverna än vad jag gjorde under hela hösten. Man kan säga att jag har gått från att vara i centrum, längst fram i klassrummet, till att nu finnas bland eleverna. Den förhoppning jag hade när jag "flippade" mitt klassrum - att eleverna i större utsträckning skulle vara aktiva på lektionerna - har utan tvekan infriats. Men jag återkommer till det och berättar först om hur jag rent praktiskt har gått till väga.

Så filmar jag
Tanken med The flipped classroom är att eleverna ska kunna ta del av lärarens teorigenomgångar innan lektionen så att de sedan kan använda och omsätta teorin i praktiken när läraren finns till hands. Så mitt första problem bestod i vilken typ av genomgångar jag skulle göra och hur de skulle filmas. Jag har tidigare provat att både filma mina genomgångar i klassrummet och att göra skärminspelningar med smartboard och tablet. Men med den förra metoden tycker jag att man distraheras när läraren syns i bild medan skärminspelningar har en tendens att bli opersonliga. Därför valde jag att filma med mobilkameran när jag skriver med penna på ett vanligt papper. Mobiltelefonen har jag hängt upp i en ställning från fysikinstitutionen:


Bilden visar hur jag hänger upp mobiltelefonen när jag spelar in.

Det gör att jag med mina händer kan visa små experiment och peka på flera detaljer samtidigt i det jag skriver. Med telefonens vanliga headset spelar jag sedan in mitt prat samtidigt som jag ritar och skriver.


Filmen visar en genomgång i matematik.

Att jag filmar på det här sättet gör att jag dessutom kan använda simuleringar för att illustrera olika fysikaliska fenomen. Då filmar jag helt enkelt på en dataskärm. Det skulle förstås också vara möjligt med skärminspelning, men nu kan jag peka på olika detaljer samtidigt som jag förklarar vad som visas. Ibland har jag lagt ett vanligt OH-papper på skärmen och ritat på simuleringarna med en OH-penna.


Filmen visar en genomgång i fysik.

Inspelningsteknisk ambitionsnivå
När det gäller den tekniska biten av inspelningarna är det lite trixit att få till en hygglig bildkvalitet. Men eftersom tid inte är något som jag har att strössla med sänkte jag snabbt ambitionsnivån och accepterade att bilden ibland flimrar och att ljuset är trist. För att ytterligare spara tid tar jag hela filmerna i en enda tagning. Det gör att jag ibland både säger fel och tappar tråden. Men jag har märkt att eleverna alltid upptäcker det och tror att jag gör det med flit för att de ska hålla koncentrationen uppe. Så kanske är det till och med bra att det inte är perfekt.

Så publicerar jag filmerna
När filmerna är klara skickar jag dem direkt till mitt Youtube-konto från mobiltelefonen. Det tar ett par minuter, sedan finns den aktuella genomgången tillgänglig som en Youtube-film. För att hjälpa eleverna med strukturen bäddar jag in filmerna i den ordning som jag vill att de ska titta på dem på min hemsida. Sedan har varje klass en egen länk där det står vad de förväntas göra innan varje lektion. Förutom att eleverna ska läsa i boken och titta på teorigenomgångar innan lektionen får de en eller flera grundläggande frågor som de ska försöka besvara. Det kan vara både skriftliga frågor eller frågor som presenteras i filmformat. Här är det eleverna själva som presenterar problemet:


Filmen visar två elever som presenterar ett problem i fysik.

Lektionerna
När eleverna sedan kommer till lektionen börjar vi med att titta på det problem som de skulle jobba med i förväg. Då ger jag dem först några minuter att visa varandra hur de har tänkt innan vi går igenom det tillsammans. Min tanke är att de som eventuellt inte har sett mina filmer då får en chans att sätta sig in i vad vi ska göra med hjälp av en bänkgranne, som förhoppningsvis vet vad det handlar om. Just detta är också det avgörande med The flipped classroom - hur får man eleverna att jobba i hemma i förväg? Men det intressanta är att de som inte har gjort det som förväntas av dem ändå får chansen att jobba med innehållet på lektionerna. De kan helt enkelt inte sitta passiva och lyssna på läraren med ett halv öra; på lektionerna är det eleverna som är aktiva. Samtidigt har en del av dessa elever ägnat lektionstid till att titta på mina genomgångar på sina telefoner eller en dator. Så för dem är det kanske ingen skillnad jämfört med när jag föreläste på lektionstid. Andra elever har tittat på genomgången igen för att repetera.


Bilden visar en elev som tittar på en genomgång på lektionen.

Vad är annorlunda?
Den stora skillnaden med The flipped classroom är att tidigare använde jag en stor del av lektionerna till att visa och förklara, så när det var dags för eleverna att jobba med innehållet var lektionen i stort sett slut. Då fick de jobba hemma med det som är betydligt svårare än att hänga med på lärarens genomgångar - problemlösning. Många har berättat om hur de hemma har kört fast och inte kommit vidare. Sedan kom nästa lektion med ännu mer nytt. Nu finns både jag och klasskamrater till hands när en elev behöver hjälp för att komma vidare. Nu hinner vi i stort sett göra klart det tidigare hemarbetet på lektionerna.

Vad tycker eleverna?
Jag tror inte att det finns en undervisningsmetod som passar alla. Inte heller The flipped classroom är lösningen på allt. Men det är en intressant metod som möjliggörs av dagens teknik och för mig känns det inte som att det finns någon väg tillbaka. Men mest intressant är förstås om eleverna lär sig mer. Till det får jag återkomma i senare inlägg. Men flera elever har hittills varit positiva:

"Det är så skönt att bli klar med uppgifterna på lektionen."

"Jag brukar kolla på filmerna flera gånger."

"Jag tittade på genomgången med min pappa. Det var jättebra."

"Wow, då kan man ju kolla igenom alla filmer igen innan provet."

Därför börjar jag med The flipped classroom

Jag har länge gått omkring med en känsla av att det är något som inte fungerar med min undervisning. Trots att jag har jobbat som lärare i snart 10 år kan jag inte se att eleverna som jag har idag lär sig mer än vad eleverna jag hade i början av min lärarkarriär gjorde. Det borde ju finnas ett samband mellan min erfarenhet och elevernas resultat. Samtidigt är jag övertygad om att jag är en bättre lärare idag jämfört med för 10 år sedan, åtminstone är jag bättre på det arbetssätt enligt vilket jag jobbar. Men jag tror att det är just det som är problemet - det finns en gräns för hur långt jag kan nå med den metod som jag använder mig av idag.

Hur jag jobbar idag
För att elever ska lära sig fysik krävs att en lärare förklarar, demonstrerar och visar simuleringar av olika fysikaliska fenomen. Till detta kommer självklart att eleven själv måste jobba med innehållet, både praktiskt och teoretiskt. Men eftersom det är nödvändigt att läraren presenterar innehållet på ett pedagogiskt sätt så har jag ansträngt mig till det yttersta för att bli en bra föreläsare. Samtidigt har förmodligen det varit en del av problemet, det mesta av lektionstiden har varit centrerad kring mig som lärare. Men det är inte lärarens föreläsningar som avgör hur långt eleverna når - det är vad eleverna själva gör som leder till att de lär sig. Det gäller alltså att se till att eleverna är aktiva och jobbar med innehållet så stor del av lektionstiden som möjligt. Så har det inte varit på mina lektioner hittills.

Eric Mazur
Länge var jag alltså övertygad om att bara jag blir en riktigt bra föreläsare som förklarar fysiken så enkelt som möjligt så skulle eleverna nå högre resultat. Men sedan hittade jag det här videoklippet på Youtube:



Eric Mazur är professor i fysik på Harvard och i filmklippet berättar han om undersökningar som visar att det inte spelar någon större roll om du har en prisbelönt föreläsare eller en illa omtyckt lärare i fysik - när de använder sig av en undervisningsmetod som bygger på föreläsningar skiljer sig inte elevernas resultat särskilt mycket åt! Att föreläsa, som förmodligen är den äldsta undervisningsmetoden, är helt enkelt ingen bra teknik. För mig känns det både provocerande och trösterikt på samma gång. Provocerande eftersom det strider mot bilden av en bra lärare som en bra föreläsare, trösterikt eftersom det förklarar varför mina elevers resultat inte har förbättrats genom åren. Det skulle alltså bero på begränsningar i den metod jag använder mig av. När Eric Mazur tagit del av dessa resultat gjorde han om sin undervisning och skapade en metod där eleverna i förväg jobbar med teorin. På lektionerna diskuterar sedan eleverna ett antal frågeställningar i anslutning till denna teori. För att ytterligare öka motivationen använder sig Mazur av digitala responsenheter, något som jag skrivit om tidigare.

The flipped classroom
Senare under hösten 2011 började flera av dem jag följer på twitter länka till artiklar om något som kallades "the flipped classroom". När sedan det här videoklippet dök upp började jag på allvar tänka att det här måste jag pröva:



Filmen visar hur dagens teknik möjliggör för läraren att gå igenom innehållet utan att den dyrbara lektionstiden tas i anspråk. The flipped classroom innebär att eleverna förbereder sig för lektionerna genom att läsa boken, titta på korta videopresentationer inspelade av läraren och laborera med digitala simuleringar. Sedan kommer de till lektionen för att ställa frågor om innehållet och använda teorin i problemlösning, experiment och diskussioner. Lektionstiden används då till det som de tidigare gjorde i hemläxa - därav namnet "the flipped classroom". Den stora vinsten är att både läraren och andra elever finns till hands när den enskilda eleven jobbar aktivt med innehållet. Det är precis så jag vill jobba. Jag vill finnas till hands när eleverna tar sig an problemlösningen, som är betydligt svårare än att lyssna på en lärare, men också det som ger den största utväxlingen i lärande. Även Eric Mazur hävdar att vi måste skifta fokus från att undervisa eleverna och istället lära dem att lära sig, något som bara är möjligt när eleverna själva jobbar aktivt med innehållet.

Möjligheter
Det finns naturligtvis en mängd kritiska frågor att ställa - Hur får man eleverna att jobba i förväg? Har alla elever tillgång till tekniken? Passar det alla elevgrupper? - men så här i början tänker jag framför allt på möjligheterna. Bara det att elever kan stoppa och spela upp svåra avsnitt i föreläsningen igen är intressant. För att inte tala om dem som snabbt tittar igenom videoklippet och direkt vill börja med exempelvis problemlösning. En individualiserad undervisning blir plötsligt praktiskt möjlig. Överhuvudtaget hoppas jag att lektionerna kan bli mer elevcentrerade där läraren inte längre är en vis förmedlare av kunskaper utan en guide vid sidan om. Hur jag ska genomföra det hela rent pratktisk, med inspelning och publicering av videoklipp, återkommer jag till.

Formativ bedömning av en laborationsrapport

Tidigare har jag låtit eleverna skriva någon form av redogörelse efter i stort sett varje laborationstillfälle. Dessa rapporter har varit av mycket skiftande kvalitet och det har varit svårt att få eleverna att skriva riktigt bra rapporter. Därför bestämde jag mig i höstas för att jobba mer formativt med detta moment i fysiken.

Gröna Lund
I september 2011 deltog 3 av mina klasser från naturprogrammet i Fysik på GRÖNA LUND. Detta är en fysikdag som arrangeras i samarbete mellan Gröna Lund och Nationellt Resurscentrum för Fysik där syftet är att väcka intresse för och verklighetsförankra fysiken. Mina elever fick i uppgift att ta reda på vilken hastighet attraktionen fritt fall kommer upp i med hjälp av två olika oberoende metoder och sedan jämföra och värdera resultaten.

Planering
Innan besöket planerade eleverna hur de skulle gå till väga för att mäta och beräkna hastigheten. Till sin hjälp på Gröna Lund skulle de ha en linjal (1m) och ett stoppur. De fick även titta på den matris som jag skulle komma att använda för att bedöma deras arbete.


Bilden visar bedömningsmatrisen

Formativ bedömning
Innan eleverna började skriva sina rapporter gick vi igenom hur man behandlar mätdata och vad en laborationsrapport ska innehålla. Sedan bestämde vi ett datum när deras rapporter skulle vara inlämnade. Tanken var att eleverna skulle få feedback på ett första utkast och sedan få ca två veckor på sig att förbättra rapporterna. Det andra datumet var en deadline. Lämnade man inte in en förbättrad rapport innan detta datum gällde den första bedömningen. I och med detta blev min första bedömning rent formativ - den styrde hur eleverna sedan arbetade vidare med sina utkast.


Bilden visar ett utdrag ur en elevs första utkast

I stort sett alla elever tog chansen att jobba vidare med sina rapporter när de visste vad som behövde göras för att den skulle bli ännu bättre. Nu var det även uppenbart att tillgången till bedömningsmatrisen styrde det fortsatta arbetet.


Bilden visar samma avsnitt vid andra inlämningstillfället

De första utkasten som lämnades in liknade de rapporter som eleverna tidigare skrev i samband med laborationer. Även då brukade jag skriva kommentarer om hur de kunde förbättra sina redogörelser till nästa gång, men det var först när de fick chansen att jobba vidare med samma rapport som den förbättringen också skedde. De färdiga rapporterna var av en helt annan kvalitet än vad eleverna tidigare åstadkommit.

Personliga tankar
När jag läser det jag skrivit känns det så banalt på något sätt. Det är väl självklart att eleverna presterar på en högre nivå när de får feedback på och chans att förbättra det de gjort. Det gör att jag blir osäker och tänker att alla andra redan jobbar på det här sättet. Gör de det? Är det bara jag som har missat det här och nu levererar en riktigt hästspark genom en av skolans mest vidöppna dörrar? Hur det än är med den saken kan jag konstatera att jag har lärt mig något nytt genom att stanna upp och jobba vidare med elevernas resultat istället för att direkt bokföra dem och gå vidare med nya uppgifter.

En filmad fysiklektion

Pedagog Stockholm är en webbplats som Utbildningsförvaltningen i Stockholm har skapat för att sprida det som är på gång inom skolområdet. Tanken är att man som lärare ska få reda på aktuella kurser, seminarier, utvecklingsprojekt och reformer. Men man dokumenterar även saker som händer på enskilda skolor för att inspirera andra lärare. För ett par veckor sedan filmade Pelle från Pedagog Stockholm en av mina lektioner i fysik då jag använder ett digitalt responssystem. Så här såg det ut:

Youtube och formativ bedömning i fysik

Fysik - en massa formler
Många elever upplever att fysik bara handlar om en massa formler och räknande. På ett sätt kan man hålla med om det. Tittar man i en lärobok i fysik så är det lätt att uppfatta ämnet på just det sättet. Ett typiskt sätt att låta elever jobba med fysik är dessutom att de löser uppgifter av typen:

• En luftmassa med volymen 1200 m3, trycket 101,1 kPa och temperaturen 15 grader C rör sig vertikalt uppåt. Trycket sjunker till 80,0 kPa, och temperaturen sjunker till -3,0 grader C. Beräkna den nya volymen för luftmassan.

Uppgiften är hämtad från en av de mest använda läroböckerna i fysik på gymnasiet. Problemet med den här typen av uppgifter, förutom att de är tråkiga, är att de knappast hjälper eleverna att förstå innebörden av och sambanden mellan fysikens begrepp. Har man en formelsamling och den minsta känsla för algebra kan man lätt lösa problemet utan att ha en aning om vad man egentligen har beräknat. Det enda som blir intressant är om man får "rätt svar" i förhållande till lärobokens facit. Så även om det är viktigt att jobba med och lösa bokens uppgifter så är det i sig ingen garanti för att eleverna förstår vad de gör. Här erbjuder Youtube en aldrig sinande källa med filmer som kan vara ett intressant komplement.

Hur kommer det sig att tunnan imploderar?



Det är ett intressant problem ur flera aspekter. Till att börja med framkallar filmen i sig spontana frågor. Det första man undrar efter att ha sett filmen är varför tunnan knycklas ihop. Vidare får man ingen mer information än det man ser med egna ögon. Inga mätetal eller annat som kan ge ledtrådar till vilken formel som är lämplig att använda. Istället består problemet i att välja en ansats (energiprincipen, jämvikt, F=ma etc.) som man tror kan förklara skeendet. Just detta är något som elever behöver träna på. Många efterfrågar "siffror" för att kunna "räkna ut" vad som händer med tunnan och har då ingen aning om vad de ska göra när den informationen saknas. De har uppfattningen att formler är något man använder när man har siffror.

Formativ bedömning
En fördel med bokens räkneuppgifter är att de är lätta att bedöma. Eleven kan på ett snabbt sätt få återkoppling på om de har tänkt rätt genom att titta i bokens facit. Däremot är det svårt att använda sig av formativ bedömning när eleverna löser problem av bokens karaktär. Till detta fungerar dock Youtubeproblem alldeles utmärkt. Viktigt är då att visa för eleverna både vilka förmågor de ska utveckla och hur det kommer att bedömas när de förklarar vad som händer i filmen. Vill man nå ett högt betyg räcker det inte att säga att: "tunnan knycklas ihop för att trycket i tunnan sjunker när den stoppas i vattnet", även om det också stämmer. Vid bedömning av elevernas lösningar har jag använt mig av följande matris (klicka på bilden):


Bilden visar en matris för bedömning av problemlösning i fysik

Min erfarenhet är att så länge man är tydlig med bedömningen är eleverna villiga att prova nytt. Och förutom att matrisen visar bedömningskriterier så ger den mig en möjlighet att i detalj kunna peka på förbättringsområden. Till exempel är det inte alls så lätt att helt korrekt beskriva ett problem som man läst eller sett på film med en bild. Men detta i sig är en förmåga, att hoppa mellan olika representationsformer, som är viktig att öva på. Men det räcker inte med att ge eleverna en matris för att de ska veta hur de ska gå tillväga. Man måste också visa konkreta exempel på hur en lösning kan se ut.

Ett exempel på en "Excellent" lösning

Bilden visar en förklaring till Youtubefilmen ovan

Min bestämda uppfattning är att en elev inte kan prestera en lösning av det här slaget om hon inte vet vad hon gör. En räkneuppgift av bokens karaktär kan man däremot lösa utan att veta vad man gör - "trixa" lite med formler så trillar svaret ut. Matrisen erbjuder dessutom en struktur för hur man kan gå tillväga när man resonerar sig fram till en förklaring av ett fysikalsikt problem.

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.

Jag har ljugit!

På fredagens lektion i fysik fick en klass ta ställning till ett påstående som knyter an till det moment som vi just nu jobbar med - Arkimedes princip. Eleverna fick en kort stunds betänketid under vilken de fick prata med varandra. Men eftersom vi pratat om just detta fenomen lektionen innan, där jag berättat hur det förhöll sig, så kunde alla svara utan problem. Alla valde samma alternativ.


Bilden visar påståendet och statistik över elvernas svar.

Glädjande nog kom alla ihåg det jag hade sagt om saken och svarade uppenbarligen därefter. Men problemet är att mitt påstående och elevernas svar inte stämmer. Det rätta svaret är nej. Det är för de allra flesta väl bekant att man utan problem kan bära en stor person så länge han finns i vatten. Men på land kan samma person vara omöjlig att lyfta. Det här illustrerar att alla föremål som befinner sig i vatten upplever en lyftkraft från vattnet. I samband med detta och i anlutning till min teoretiska härledning av detta fenomen frågade en elev om detta även gällde föremål som ligger på botten av en sjö. Det var först efter lektionen som jag kom på att jag hade svarat fel. Tvärsäkert hade jag hävdat att det inte spelar någon roll om t.ex. en sten befinner sig en bit ifrån eller ligger på botten; så länge den är i vatten upplever den samma lyftkraft. Men det finns enkla experiment som visar att det inte alltid stämmer.

Till saken hör att detta inte var medvetet från min sida trots att jag tidigare skrivit om lärarens inflytande över elevernas uppfattningar, vilket är mycket olyckligt om det läraren hävdar inte stämmer (HÄR). Detta var något som vi hade diskuterat i klassen under en tidigare lektion. Då påtalade jag att i fysik ska man inte köpa något som man inte sett med egna ögon i ett experiment. Ändå gick både jag och elverna i fällan och köpte det som läraren (jag) sa utan att kräva en experimentell bekräftelse.

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.