Ingår i temat
Ny energi
Läs senare

Fysikens traditioner gör ämnet abstrakt

Elever har ofta svårt att förstå energibegreppet i ett samhälls­perspektiv. Traditionerna inom fysikämnet kan vara en förklaring till svårigheterna, enligt forskaren Susanne Engström.

av Ingvar Lagerlöf
04 Dec 2017
04 Dec 2017

Professorn som blir rörd till tårar av en elegant formel. Det låter som en kliché men ingår i den kultur som av tradition präglar fysikämnet och dess undervisning. Universitetslektor Susanne Engström vid Kungliga Tekniska högskolan (KTH) har intresserat sig för hur denna ämneskultur formar skolans undervisning i fysik.

Intresset väcktes när hon började på forskarskolan i naturvetenskapernas didaktik för drygt tio år sedan. I gymnasieskolans kursplaner i fysik kunde hon se en tydlig koppling till samhällsfrågor, det gällde inte minst inom energi- och miljöområdet.

– Det fanns många fina formuleringar om att man skulle undervisa om hållbar utveckling i fysik och att få in olika samhälls­aspekter. Men i verkligheten gick under­visningen inte till på det sättet, säger Susanne Engström.

Hon genomförde en studie om gymnasieelevers diskussioner om begreppet hållbart energisystem. En slutsats var att eleverna fastnade i de fysikaliska förklaringarna av begreppet. Eleverna kunde visserligen också diskutera begreppets miljö- och samhällsaspekter men hade svårt att koppla samman fysikkontexten och miljökontexten.

En förklaring till elevernas svårigheter med detta är hur undervisningen i fysik traditionellt är upplagd, enligt Susanne Engström.

– Många tänker sig att fysikundervisning utgår från en frågeställning och sedan förklarar den med fysikaliska begrepp och metoder. Men oftast börjar man med begreppen och hur man gör beräkningar utifrån dem, och i bästa fall hinner man med tillämpningarna. Fysik är också ett mycket läroboks­bundet ämne.

Susanne Engström ville ta reda på varför undervisningen i fysik är utformad på det sättet och började undersöka vilka fysiklärarna är. I sin doktorsavhandling från 2011 om gymnasieskolans energiundervisning urskilde Susanne Engström tre grundläggande ”fysiklärartyper” med olika sätt att förhålla sig till kursplanerna i fysik. Den vanligaste förekommande är den ämnestrogne fysikläraren som håller hårt i fysikämnets traditioner och de värderingar som läraren övertagit genom sina egna fysikstudier.

Den ämnestrogne fysikläraren är med­veten om att det finns en samhällsanknytning och ett värderande innehåll i fysik­ämnet, men involverar ändå inte samhällsfrågor i undervisningen. Den präglas i stället av att det räcker med att förstå de fysikaliska begreppen och att detta är stort och intressant i sig själv.

Den ämnestrogne fysikläraren är i majoritet men utmanas av två andra fysiklärar­typer. Den ena är den teknikorienterade läraren som ser fysik som nyttig kunskap för teknikutveckling och även för fram­gång i näringslivet. Undervisningen präglas av hur fysiken kan tillämpas och ger uttryck för en teknikoptimism. Läraren vill gärna utveckla och förändra ämnet och är intress­erad av exempelvis hållbar energi och håll­­bar utveckling.

Den andra utmanaren till fysiktraditionen vill förändra fysikämnet till undervisning för medborgarskap. Denne lärare lägger sitt fokus på att eleven ska förstå fysik i ett sammanhang och kunna diskutera energifrågor i samhället. Läraren kompletterar sin undervisning med bland annat filmer och studiebesök och samarbetar gärna med lärare i andra ämnen.

Nu ingår Susanne Engström i ett projekt vid Centrum för genusvetenskap på Uppsala universitet om lärarutbildare inom natur­vetenskap. Susanne Engström och hennes kollegor studerar bland annat den kultur och de traditioner som formar den blivande fysikläraren under utbildningen.

Det vanligaste upplägget på ämneslärarutbildningen i fysik för gymnasieskolan är att studenterna först läser kurser i matematik och fysik under tre läsår. Först därefter möter de utbildningsvetenskap och didaktik.

– Under de tre första åren skolas lärarstudenterna till att bli fysiker. De läser oftast fysikkurserna tillsammans med exempelvis blivande ingenjörer, sjukhusfysiker och meteorologer och får inte med sig någon ämnes­didaktik, säger Susanne Engström.

Studenterna har oftast valt utbildningen därför att de är intresserade av fysik och matematik. De undervisas av lärare som identifierar sig som fysiker och som högaktar forskningen. De allra vassaste studenterna lockas över till att bli forskare.

– Studenterna får med sig ett sätt att tänka, att det är spännande med fysik och att en formel kan vara vacker. Däremot får de inte med sig att begreppen är viktiga för att exempelvis förstå den energidebatt som pågår i samhället. Det tycker jag är fascinerande, säger Susanne Engström.

När detta förhållningssätt till fysikämnet ständigt reproduceras och sipprar ner i skolans undervisning får det konsekvenser, enligt Susanne Engström. Det kan bli ett hinder för att exempelvis locka den engagerade högstadieeleven med stort intresse för miljö-, klimat- och energifrågor till naturvetenskapen.

Susanne Engström

Verksam vid skolan för teknikvetenskaplig kommu­nikation och lärande på KTH. Under­visar om teknik­ämnet i grundskola och gymnasieskola och om teknik i förskolan. Disputerade 2011 på avhandlingen Att vördsamt värdesätta eller tryggt trotsa.

– Det troliga är att den eleven upplever att de frågorna tas upp bättre i samhälls­kunskapen än i fysiken eller i de andra naturvetenskapliga ämnena, säger hon.

Lärarutbildningen är alltså en god jordmån för den ämnestrogne fysikläraren. Men denne är kanske ändå inte lika dominerande bland nya fysik­lärare som förr. Få studenter söker till de naturvetenskapliga ämneslärarutbildningarna. I stället läser allt fler ingenjörer och andra yrkesverksamma kompletterande pedagogisk utbildning (KPU) för att bli lärare inom fysik, teknik och matematik.

– Det blir en helt annan lärarkategori som utbildas nu. De är vana att utgå från problem och vad man behöver kunna för att lösa dem, säger Susanne Engström.

Susanne Engström ser gärna mer av ämnesövergripande undervisning i skolan mellan exempelvis samhällskunskap, teknik och fysik. Hon efterlyser också ett annat upplägg på ämneslärarutbildningarna, och nämner att det finns högskolor och universitet som redan har det.

– Utbildningsvetenskapen borde komma in redan från början. Det bör också finnas en didaktisk strimma som löper genom lärarstudenternas fysikkurser så att de bättre förstår kopplingen till det skolämne de ska undervisa i, säger hon.

ur Lärarförbundets Magasin