Elevar sin bruk av representasjonsformer i fysikk

Abstract

Recruiting students to choose physics in upper secondary school in Norway is difficult. The number of physics students is decreasing, which is problematic since physics is important in order to solve future challenges. Learning physics is demanding for many students. A special feature of physics is that one must be able to handle various representational forms and be able to connect these. In this thesis, representational forms denote such as mean figures, graphs, equations, speech, and verbal and mathematical writings. These are important in the process of learning, as well as when the students are to convey what they have learned. To understand each representation and the ability to discover relations between them require learning processes - which many find challenging. This thesis locates these learning processes within a theoretical perspective science literacy, which concerns insight in the physics itself. The aim is also to investigate if heightened awareness on learning strategies and reflections over the application of the representational forms of representation, known as metacognition, results in a better understanding of the physics subject.

Det er vanskeleg å rekruttere ungdom til å velje fysikk i den vidaregåande skulen i Noreg. Andelen elevar som vel fordjuping i fysikk har gått ned, noko som er problematisk da det er eit viktig fag for å løyse utfordringane vi står ovanfor i framtida. Å lære fysikk er noko mange syns er utfordrande. Eit særpreg ved fysikkfaget er at ein må kunne handtere fleire ulike representasjonsformer og kunne forbinde desse med kvarandre. Sentrale representasjonsformer i fysikk er figurar, grafar, formlar, munnleg tale, og verbal og matematisk skrift for å nemne nokre vanlege. Desse er viktige i læreprosessen og når elevane skal framstille det dei har lært. Dei mange representasjonsformene og samanhengen mellom desse kan vere ein årsak til at mange syns det er vanskeleg med fysikk. Denne undersøkinga tek for seg korleis representasjonsformer og refleksjonar over desse kan bidra til å skape innsikt i fysikk hos elevar i Fysikk 1. Ei slik fagleg innsikt inngår i det å oppnå science literacy. Teorien eg brukar omhandlar dette begrepet, samt representasjonsformer og metakognisjon. Metakognisjon inneber å ha tankar om korleis ein lærer, og refleksjonar omkring representasjonsformer kan inngå i dette. I undersøkinga har eg studert to fysikkelevar gjennom tre veker, noko som utgjorde tre case`ar. Eg har brukt ei kvalitativ tilnærming i form av observasjon og intervju av elevane. Elevane blei filma i fysikkundervisinga og deretter intervjua ein gong i veka. Observasjonane frå filminga la grunnlaget for kvart intervju. Intervjua er hovudkjelde til data i denne studien. I intervjua la eg hovudvekt på representasjonar som var blitt presentert i undervisninga. Mi rolle i datainnsamlinga var todelt. Eg ville både dokumentere korleis elevane forheldt seg til representasjonsformer, med tanke på deira bruk og synspunkt på desse. I tillegg ville eg påverke dei til å reflektere over representasjonsformer og undersøke kva dette førte til. Da studien foregjekk over ein periode, kunne eg undersøke dette ved å samanlikne start – og sluttsituasjon. Studien viser at elevane i utgangspunktet brukar lite visuelle representasjonsformer, og prioriterer verbal tekst i læringa. Mitt fokus på figurar og grafar i studien er ein konsekvens av dette. Resultata gir ein peikepinn på kva fysikkelevar finn vanskeleg, og korleis representasjonsformer inngår i å lære faget og det å oppnå science literacy. Resultata tyder på at elevane ønskar meir forklaring av representasjonar, og også hjelp å dra samanhengar mellom desse. Etter eg har hatt fokus på representasjonsformer over ein periode, uttrykkjer elevane også nye refleksjonar om desse. Dei argumenterer for at fleire ulike representasjonsformer kan vere nyttige å bruke for å formidle eit begrep eller fenomen i fysikk. Dei nye refleksjonane kan inngå som metakognisjon hos elevane og bidra til å lære faget. Ein implikasjon av studien blir å forske på korleis ein lærar kan støtte elevane i forklaringar og refleksjonar om representasjonsformer i ein klasseromssituasjon.