Hur elever i grundskolan använder orden luft och dragningskraft för ...

Pedagogisk Forskning i Sverige 2009 årg 14 nr 4 s 330–353 issn 1401-6788Hur elever i grundskolan använder orden luftoch dragningskraft för att uttrycka sinförståelse av fysikaliska fenomenANNIKA ÅKERBLOMSociologiska institutionen, Lunds universitetSammanfattning: Artikeln behandlar lärande med fokus på relationen mellanspråkanvändning och kunskapsbildning utifrån ett fenomenografiskt perspektiv.Syftet är att undersöka hur språket används vid uttryckande av förståelse avfysikaliska fenomen genom att analysera relationen mellan använda uttryck och deinnebörder de ges i förhållande till uppfattningar av fenomen. Syftet är också attdiskutera språkets funktion vid kunskapsbildning i förhållande till grundskoleeleverssvårigheter att förstå naturvetenskapliga fenomen och termer. Tre olika åldersgrupperav elever i grundskolan har deltagit i en empirisk, kvalitativ undersökning.Vid datainsamlingen har en speciell dialogstruktur, som utvecklats inom den intentionala-expressivaansatsen, använts. De två uttryck som fokuserats i den härundersökningen är luft och dragningskraft, eftersom de framstod som nyckeluttrycki elevernas beskrivningar/förklaringar av de fenomen som samtalades om. Enjämförelse gjordes mellan vilka olika innebörder samma uttryck ges av olika eleveroch vilka likheter och skillnader det finns i de olika åldersgrupperna. Resultatet visaratt de två uttrycken ges en mycket stor variation av innebörder som har grupperats iolika innebördsteman. Innebörder som ges samma uttryck växlar också ibland inomdialoger. Resultaten diskuteras i förhållande till grundskoleelevers svårigheter attförstå naturvetenskapliga fenomen och slutsatser som dras är bland annat att kunskapoch insikter om hur språkanvändningen fungerar vid kunskapsbildning harbetydelse vid lärande av och undervisning i naturvetenskap.»..... för det är någonting i luften som gör så att viinte flyger iväg och månen liksom, inte trillar ner»Forskning visar att elever i grundskolan anser att det är svårt att förstå naturvetenskapoch att använda naturvetenskapliga termer (Andersson 2001,Schoultz 2000, Sjöberg 2005, Lindahl 2003). Med naturvetenskapliga fenomenmenas inte att barnen uppfattar dem som naturvetenskapliga, men att dekan förstås på ett naturvetenskapligt sätt. Barn förstår delar av världen genom

FÖRSTÅELSE AV FYSIKALISKA FENOMEN 331sina egna konkreta erfarenheter i den. Det finns sätt att förstå fenomen som ärmer eller mindre ändamålsenliga beroende på sammanhang. Om syftet är attbeskriva, förklara och förutsäga händelser i den fysiska världen, som vidnaturvetenskaplig förståelse, krävs en förståelse för omvärlden som är annorlundajämfört med den som de egna kroppsliga erfarenheterna i världen kangöra möjlig (Vikström 2005).Svårigheter att förstå är också kopplade till språkanvändning. I skolansnaturvetenskapliga undervisning möter eleverna teoretiska uttryck de intetidigare har någon erfarenhet av, eller som de använder på annat sätt i vardagsspråket,menar Vikström (2005). Ett uttrycks användning kan ses som enrelation mellan eleven och innebörden hos uttrycket. För att förstå teoretiskauttryck och fenomen krävs att eleven skapar ändamålsenliga relationer tilldem.Syftet med den här artikeln är att beskriva hur grundskoleelever i förskoleklass,4:e och 8:e klass, använder språket för att uttrycka hur de uppfattarföreteelser som kan förstås inom grundläggande mekanik och astronomi; delsgenom att analysera relationen mellan orden och de innebörder de ges i förhållandetill elevernas uppfattningar av fenomenet, dels genom att jämföra vilkainnebörder samma ord ges av olika elever och vilka likheter och skillnader detfinns i de olika åldersgrupperna.När eleverna uttrycker sina uppfattningar av naturvetenskapliga fenomenanvänder de olika ord och uttryck. För att ta reda på hur orden används för attuttrycka förståelse, har eleverna i individuella dialoger stimulerats att reflekteraöver uttryck och hur de fungerar i förhållande till deras uppfattning avfenomen. I den här undersökningen har två ord, luft och dragningskraft, somframstår som nyckeluttryck i elevernas beskrivningar och förklaringar, särskiltfokuserats. Användningen av orden luft och dragningskraft har analyseratsmed avseende på hur de används och vilka innebörder de ges av elevernavid reflektion.TIDIGARE FORSKNING OM BARNS UPPFATTNINGAROCH SPRÅKANVÄNDNINGHur barns intuitiva uppfattningar skiljer sig från naturvetenskapligt accepteradeidéer har rönt stor uppmärksamhet inom forskning om lärande i denaturvetenskapliga ämnena (t ex Osborne & Freyberg 1985, Duit 2007). Piaget(1973) var en föregångare i att beskriva generella intellektuella kvaliteter ihur barn tänker om och förstår olika fenomen. Med hjälp av intervjustudiervisade han att barns uppfattningar av fenomen ofta skiljde sig från vetenskapligtaccepterade uppfattningar.En mängd studier inom den kognitiva traditionen, som fokuserat barns ochungdomars annorlunda och »icke-vetenskapliga» uppfattningar (»misconceptions»eller »alternative frameworks») har genomförts inom framför alltnaturvetenskap och matematik (Driver & Easley 1978; för en översikt se Duit2007). »Misconceptions» beskrivs som uppfattningar som skiljer sig frånvetenskapligt accepterade uppfattningar. Gemensamt är också att man finnerlikartade uppfattningar hos olika personer och på olika håll i världen och att

332 ANNIKA ÅKERBLOMde är svåra att förändra (Smith, diSessa & Roscelle 1993; Stein, Charles &Larrabee 2007). En mer neutral term är alternative frameworks, som föreslogsav Driver och Easley (1978) och som inte fokuserar på »felaktigheten» hosuppfattningen.Nussbaum och Novak (1976) genomförde en klassisk studie i New York omhur barn uppfattar jordens form och gravitation. Barnen kunde uttrycka att»jorden är rund», men när man undersökte deras uppfattningar närmare sågman att uttrycket rund inte nödvändigtvis syftade på en sfär, utan lika gärnapå en platta. Även Vosniadou och Brewer (1992) har intervjuat barn om hurde uppfattar jordens form och sett att jorden bland annat kan uppfattas somen platta eller som en ihålig eller tillplattad sfär.I en forskningsöversikt redogör Kavanagh och Sneider (2007) för hur barnoch ungdomar uppfattar gravitation. Några framträdande teman är att gravitationbehöver luft, att det inte finns någon gravitation i rymden och att objekti omloppsbana är viktlösa. Frånvaro av luft är lika med viktlöshet för mångaav barnen.Dessa uppfattningar finner man inte bara hos barn, utan också hos äldrestudenter och lärare (Kavanagh & Sneider 2007). Ameh (1987) visar ocksåhur flera barn associerar gravitation med luft eller lufttryck. Osborne ochFreyberg (1985) noterade att även om äldre studenter uttryckte sig på ett mersofistikerat sätt och använde fler vetenskapliga uttryck, uppfattade de gravitationpå samma sätt som de yngre barnen i deras studie.Bereiter (1992) menar att det är omöjligt att konkretisera ett komplext begreppsom gravitation och beskriva det som objekt eller process. Han anser attgravitation i stället bör ses som ett sätt att lösa en grupp problem som inte kanförstås utan att man känner till teorin om gravitation (som till exempel varförmånen inte trillar ner på jorden eller varför en boll faller till marken). Chi,Slotta och de Leeuw (1994) menar att svårigheten att förstå gravitation har attgöra med att begreppet hamnar i fel ontologisk kategori och uppfattas som ett»ting» medan det snarare skall förstås som en relation mellan jorden ochandra objekt.I »The child’s conception of physical causality» beskriver Piaget (1970) hurbarn uppfattar luft och vind. Piaget lade märke till barnens spontana intresseför och nyfikenhet över vad luft är. Han beskriver experiment där barnen fårkänna en luftström mot sin hand och i samband med detta diskutera omluftens ursprung och relationen mellan luft och vind.Piaget menar att barnens uppfattningar om att rörelse orsakas av luft påminnerom Aristoteles syn på rörelse. Aristoteles skilde i sin rörelseteori mellanpåtvingad rörelse och naturlig rörelse. Med observationer som utgångspunktansåg han att föremål som rör sig vertikalt kräver något pådrivande föratt inte stanna och menade att detta pådrivande var luften (Schoultz 2000).Barnen i Piagets (1970) undersökning uttrycker att en kastad boll i luften rörsig »för att den gör luft», »för att luften håller den» och att »vindens kraftputtar den». Det är vanligt att de uppfattar vind som rörelseorsak.Spiliotopoulou-Papantoniou (2007) har undersökt barns uppfattningar avuniversum som system utifrån ett fenomenografiskt perspektiv och menar attförståelse för universum kräver visualisering ur två olika perspektiv samtidigt.

FÖRSTÅELSE AV FYSIKALISKA FENOMEN 333Både från jorden där vi befinner oss och från en tänkt plats utanför jorden.Barnen måste samtidigt relatera till delar av system (t ex jordklotet) och tillsystem som helheter (t ex solsystemet). Det går inte att förstå aspekter avsystemet, som gravitation eller jordklotets form utan att beakta helheten.Spiliotopoulou-Papantoniou (2007) ser paralleller och likheter mellan deuppfattningar hon finner bland barnen och de uppfattningar om universumsom finns beskrivna i historien. Hon menar att barns beskrivningar av helheten,som i dag inte ses som naturvetenskapliga, någon gång i historien utgjortdet accepterat vetenskapliga sättet att tänka. Barnens uppfattningar visar ettgradvis distanserande från deras nära omgivning till utgångspunkt från entänkt plats i universum, för att så småningom också utgöra beskrivning av ettsystem.Vilken betydelse har barns egna (miss-)uppfattningar för lärande inomnaturvetenskap? Beroende på vilken aspekt som fokuseras besvaras denfrågan på olika sätt. Vosniadou (2001), som betonar den kognitiva aspektenav kunskapsbildning, hävdar att lärande inom naturvetenskap karaktäriserasav »misconceptions». Synen på dessa uppfattningar inom conceptual changeforskningär att de behöver övervinnas och ersättas av andra, mer vetenskapligauppfattningar (Carey 2000, diSessa & Sherin 1998).Betonas de språkliga, diskursiva aspekterna blir svaret annorlunda.»Misconceptions» kan vara någonting som utgör möjligheter för lärande ochsom kan ses som resurser i en lärandeprocess. Hammer (1996) anser att detstudenterna uttrycker, inte nödvändigtvis måste reflektera stabila strukturer,utan snarare måste ses som ett pågående konstruerande av uppfattningar.Hamza och Wickman (2008) visar att »misconceptions» inom elektrokemiinte behöver utgöra ett hinder för gymnasieelevers lärande, utan tvärtomnågot som kan generera nytt tänkande och ny förståelse.Schoultz, Säljö och Wyndhamn (2001) kritiserar tanken att det som ett barnuttrycker i en intervjusituation speglar underliggande mentala modeller ochmenar att man måste ha ett diskursivt perspektiv på barns svar. Genom attmodifiera situationen och föra in en jordglob i samtal om jordens form, får deandra resultat än Vosniadou och Brewer (1992) och menar att det är situationensom avgör hur man kan resonera på ett meningsfullt sätt om astronomiskafenomen.Också Halldén, Haglund och Strömdahl (2007) problematiserar intervjusituationenoch menar att yttranden skall ses som kulturella verktyg att användaför att realisera diskursiva praktiker. Svaren skall ses som en indikation påvad den intervjuade försöker åstadkomma i intervjusituationen. Ehrlén(2008) menar att man måste ta hänsyn till hur en lärande kontextualiserar enuppgift och förstår en situation för att avgöra vad som menas. Jacobsson ochWickman (2007) diskuterar skolbarns spontana metaforer och vilken betydelsede har i lärande av naturvetenskap. Genom metaforer som bygger på tidigareerfarenheter skapas ny mening.

334 ANNIKA ÅKERBLOMEN FUNKTIONELL SYN PÅ RELATIONEN MELLANKUNSKAPSBILDNING OCH SPRÅKANVÄNDNINGI forskning om lärande har relationen mellan språk och kunskapsbildningbehandlats och uppfattats på olika sätt. Två dominerande forskningsinriktningarhar utvecklats. Det ena är forskning om conceptual change, som utvecklatsinom den kognitiva traditionen (Vosniadou 1994; diSessa & Sherin1998; Chi m fl 1994). Här ligger fokus på språk som begrepp och begreppsbildning.Den andra inriktningen basreras på de sociokulturella teorier, somutvecklats från Vygotskijs idéer (Wertsch 1991, Mercer 2000, Lemke 1990).Lärande ses som sociala och kulturella processer där språkanvändningen gesen avgörande roll (Lemke 1990). Inom de sociokulturella teorierna fokuserasoftast språkets kommunikativa funktion.I den här studien är det inte språkets kommunikativa funktion eller språksom begreppsstrukturer som avses, utan hur barn använder socialt och kulturelltkonstruerat språk för att uttrycka förståelse av delar av världen. Ett sättatt uppfatta språket är som ett system av regler om ord och ljudmönster somstyr språkanvändaren. Relationen mellan uttryck och betydelse uppfattas somett fast och entydigt förhållande. Inom analytisk filosofi finns en strävan att sespråk och tanke som enheter som kan härledas och delas upp i allt mindredelar som i sin tur utgör de fasta byggstenarna i språket som refererar till motsvarandedelar av verkligheten (von Wright 1971). Detta regelsystem byggerpå en generaliserad språkanvändare. Men att enbart se språket som ettabstrakt system är inte tillräckligt för att förstå vilken roll språkanvändningenhar vid kunskapsbildning.Ett annat sätt att se på språkanvändning finns hos den senare Wittgenstein(1996) som menar att språk skall förstås när det används i konkreta situationer.Språket uttrycker någonting och ett uttryck kan ges olika innebörderberoende på vem som uttrycker det och i vilken kontext. Wittgensteinanvände uttrycket språkspel för att beskriva hur människor använder språketutifrån den funktion det har för användaren. Synen på språk som »språk ianvändning», snarare än som ett slutet lingvistiskt system, en syn som finnshos strukturalisterna Saussure och Chomsky, utvecklades i olika riktningargenom verk av bland andra Jacobson, Wittgenstein, Searle och Halliday ochkom att benämnas funktionell språksyn (Ongstad 2006). Wells (1994) definierarockså Vygotskijs språksyn som funktionell. Halliday baserade sina teorierpå observationer av barns språkutveckling och menar att språkets roll ilärande är central (Halliday 1993, Wells 1994). Allt mänskligt lärande är enprocess av meningsskapande, en semiotisk process. Det är språket som formarerfarenheten menar Halliday (1993).En funktionell syn på språkanvändning i kunskapsbildning har utvecklatsinom den intentionala-expressiva ansatsen som använts i den här studien.Ansatsen har sin grund i den gestaltpsykologiska inriktningen hos Wittgenstein(1996). Språkanvändningens funktion handlar om hur uttryck användsför att uttrycka förståelse i konkreta situationer (Anderberg, Svensson, Alvegård& Johansson 2008). Flera olika studier har gjorts om språkanvändningensfunktion vid kunskapsbildning där en intentional-expressiv ansats har

FÖRSTÅELSE AV FYSIKALISKA FENOMEN 335använts (Anderberg 1999, 2000, 2003; Alvegård & Anderberg 2006; Johansson,Anderberg, Svensson & Alvegård 2006; Svensson, Anderberg, Alvegård& Johansson 2006) och handlar om lärande på högskolenivå inom ämnensom matematikundervisning, geografi, vård och klassisk mekanik, men även igrundskolan avseende barns naturvetenskapliga förståelse (Åkerblom 2008).Bakgrunden till den intentionala-expressiva ansatsen utgörs också av fenomenografisksyn på lärande (Marton 1981). Centralt inom fenomenografin ärintresset för hur individer erfar världen och lär sig agera i den. Människan harbara tillgång till världen genom sitt erfarande av den. Inom fenomenografinavvisas den dualistiska uppdelningen människa-värld. Då det inte går attskilja mellan erfarande och det som erfars, måste denna relation behandlassom en enhet som utgör en intern relation (Svensson 1984). Det innebär att deingår i samma helhet och definieras beroende av varandra. Marton och Booth(2000 s 160; kursiveringar i original) uttrycker det på följande sätt:eftersom erfaranden varken är belägna inom subjektet eller i världen,varken är tanke eller materia, så omfattar de en intern relation mellansubjektet och världen, och det är deras grundläggande kännetecken:ett erfarande är till sitt väsen icke-dualistiskt.Begreppet intentionalitet introducerades av den Österrikiske filosofen Brentano(Albertazzi 2006), som menade att psykiska fenomen, till skillnad frånfysiska alltid har en riktning och ett innehåll. Kärlek är alltid kärlek till någoneller något, tänkande är alltid tänkande på något. Intentionalitet är ett viktigtbegrepp inom fenomenografin och inom den intentionala-expressiva ansatsen.Eftersom relationen mellan människa och värld är intentional måste denförstås utifrån vilket innehåll relationen har (Svensson 1984). Kunskap sessom någonting som konstitueras, eller skapas, i relationen. Världen uppfattassom olika objekt eller fenomen mot en bakgrund och grunden för kunskapsbildningfinns i hur en individ uppfattar en del av verkligheten. Olika individerser olika aspekter och uppfattar världen på olika sätt. Uppfattandet handlarom på vilket sätt en individ organiserar förståelsen av någonting.Svensson (1978) visade hur en uppfattning kunde uttryckas på många olikasätt, och samtidigt hur olika uppfattningar kunde uttryckas på sätt som liknadevarandra. I Anderbergs forskning (Anderberg 1999, 2003; Anderberg m fl2005, 2008) behandlas relationen mellan språklig mening och kunskapsbildningsom intentional. Anderberg introducerade ett utvidgat språkligt meningsbegrepp,som lyfter fram relationen mellan språk och tänkande och serden som något som kan vara föremål för reflektion och lärande.Den intentionala–expressiva ansatsen handlar om hur relationen mellanspråkanvändning och kunskapsbildning konstitueras ur den lärandes perspektiv.Genom att dela upp det som sägs i uttryck, som kan vara ett eller fleraord som används för att uttrycka någonting, innebörd, som är vad elevernamenar med ett speciellt uttryck och uppfattning, som är hur de uppfattar detfenomen de talar om, är det möjligt att undersöka hur uttryck, innebörd ochuppfattning förhåller sig till varandra.

336 ANNIKA ÅKERBLOMSyftet med den här studien är att undersöka hur språket används vid uttryckandeav förståelse för ett fenomen; dels genom att analysera relationenmellan orden och de innebörder de ges i förhållande till elevernas uppfattningarav fenomenet, dels genom att jämföra vilka innebörder samma ord gesav olika elever och vilka likheter och skillnader det finns i de olika åldersgrupperna.Målet för studien är att genom analys av samspelet mellan uttryckoch innebörd i ett speciellt sammanhang fördjupa förståelsen av detta sammanhangskaraktär och kunna dra slutsatser om vilken betydelse samspelethar för förståelse av naturvetenskap.METODDatainsamlingData samlades in genom en dialogstruktur som utvecklats inom den intentionala-expressivaansatsen (Anderberg 1999, 2000, 2003). Inom fenomenografinhar den kvalitativa intervjun ofta använts som metod. I intervjusituationenges eleverna möjlighet att uttrycka och utveckla sin uppfattning av detsom det talas om. När det uttryckta reflekteras tillbaka till eleven, ges han ellerhon ytterligare möjlighet att utveckla sin uppfattning. Intervjusituationen iden här undersökningen har mer karaktären av en dialog, och fokus är inte påelevens uppfattningar utan på hur dessa uttrycks. Nyckeluttryck som varitcentrala när eleverna talar om fenomenet eller problemet har valts ut ochfokuserats med avsikt att få dem att reflektera över uttrycken och derasfunktion i förhållande till deras uppfattning av objektet.Deltagare18 sexåringar (11 flickor, 7 pojkar) från två förskoleklasser, 22 tioåringar (13flickor, 9 pojkar) från två fjärdeklasser i samma skola och 25 14-åringar (11flickor, 13 pojkar) från åttonde klass i två olika skolor deltog i undersökningen.Urvalet gjordes utifrån närhetsprincipen och är inte tänkt att vararepresentativt för varje åldersgrupp. Sex- och tioåringarna kommer från eninnerstadsskola på en universitetsort, där eleverna har relativt homogenspråklig och socioekonomisk bakgrund. En av åttondeklasserna är från enförort till en större stad där eleverna har en betydligt mer heterogen bakgrundän de yngre barnen. Den andra åttondeklassen kommer från en mindre ort ochär vald utifrån likhet i bakgrund med barnen i förskoleklasserna och fjärdeklasserna.Dialogerna genomfördes individuellt under skoltid i ett angränsanderum till klassrummet. Varje dialog tog mellan 20 och 40 minuter ochavslutades med att barnen fick ge sina synpunkter på hur de upplevtdialogsituationen. Det inspelade materialet transkriberades ordagrant enligtLinells (1994) Transkriptionsnivå III som snarare är en utförlig dokumentationav vad som sagts än en transkription i lingvistisk mening.DialogerEleverna fick själva välja vilken fråga de ville börja med. De frågor sombehandlades var: »Varför trillar inte månen ner?» och »Vad händer när man

FÖRSTÅELSE AV FYSIKALISKA FENOMEN 337kastar en boll snett upp i luften?» I samband med frågorna ställdes ävenföljdfrågor. Tanken med de två frågorna var att skapa spänning mellansituationer där saker faller (bollen) och inte ser ut att falla (månen). De tvåfrågorna utgjorde tillsammans kontexten för dialogen eftersom de presenteradestillsammans i början av samtalet och genom att intervjuaren återkom tilldessa. Dialogerna var utformade för att skapa reflektion över hur språkanvändningenfungerar för att uttrycka förståelse.Intervjusituationen har kritiserats från sociokulturella utgångspunkter avbland annat Schoultz (2000) för att den intervjuade ibland gör en annantolkning av situationen än forskaren. I den här undersökningen är det integivet på vilket sätt fenomenet skall uppfattas, utan fokus är på variationen ihur ett fenomen (bollen) eller ett problem (att månen inte faller) kan uppfattasoch uttryckas. Däremot är frågorna i fokus och återkommer flera gångerunder dialogen. Att dialogerna genomfördes i skolmiljö kan ha fått elevernaatt tala om frågorna på ett sätt som kunde förväntas i skolan, men före varjedialog poängterades att det inte handlade om »rätt eller fel svar» och attintervjuaren inte hade någon koppling till skolan. I slutet av dialogen fick varjeelev tala om hur de uppfattat situationen.DialogstrukturAlla samtal utgick från samma struktur. Barnet eller eleven presenterades detvå frågorna och bestämde vilken hon eller han ville börja samtala om. Dialogenfortsatte med samtal kring den fråga eleven valt och eleven utvecklade sinuppfattning av fenomenet med hjälp av uppföljande frågor inriktade på atteleven skulle förtydliga vad hon/han menade. Intervjuaren valde ett av elevenanvänt uttryck, som uppfattades som nyckeluttryck i elevens beskrivning ellerförklaring av fenomenet, och frågade eleven vad han eller hon menade meduttrycket och varför just detta uttryck valdes. Eleven uppmuntrades att letaefter alternativa uttryck och vilka innebörder de hade för eleven, samt att identifierahur uttryck fungerade att användas i relation till hur han eller honuppfattade det innehåll som fokuserades. Ingångsfrågan om fenomenet somvalts upprepades för att se om och hur elevens uppfattning av fenomenet hadeutvecklats. Samtalet övergick sedan till den andra av de två från början presenteradefrågorna och genomfördes på ett motsvarande sätt för denna.DatabearbetningEn kvalitativ analys genomfördes med hjälp av kontextuell analys, som denbeskrivits av Svensson (2004, 2005). Målet med kontextuell analys är attavgränsa och välja ut ett fenomen som en del av omvärlden för att sedanurskilja dess ingående delar och hur dessa är relaterade (Svensson 2005). Detfenomen som studeras, i det här fallet elevers språkanvändning när de uttryckersin uppfattning i förhållande till två frågor, urskiljs från den större kontexten,som utgörs av varje dialog och alla dialogerna tillsammans, men ses alltidi relation till den större kontexten.Analysen inleddes med upprepade genomläsningar av det transkriberadematerialet, med fokus på reflektionen över språkanvändningen med grund idet sätt som dialogerna genomfördes på (se ovan). Uttryckens innebörder

338 ANNIKA ÅKERBLOMkonstitueras under samtalets gång och framträder dels under reflektionssekvensernaoch dels genom hur uttrycken används i olika sammanhang genomhela dialogen. Sekvenser avgränsades och genom mikroprocessanalyser undersökteshur samspelet mellan innehållet i barnens och elevernas uppfattningar,språkliga uttryck samt dessas innebörder konstitueras av eleven.I den här undersökningen har användningen av orden luft och dragningskrafti dialogerna speciellt analyserats eftersom de framstod som särskiltintressanta genom att eleverna ofta använde dem som nyckeluttryck i sinaförklaringar och beskrivningar av de fenomen som diskuterades, och eftersomde användes på varierande sätt i de olika åldersgrupperna. I den här studienhar fokus inte legat på de olika uppfattningar barnen uttryckte, utan snararepå relationen mellan två utvalda uttryck och de innebörder som eleverna gerdem.RESULTATDe presenterade resultaten gäller två av de vanligast förekommande orden ibarnens beskrivningar, luft och dragningskraft. Innebörder i dessa ord harurskiljts och grupperats i innebördsteman. För att presentera resultaten användsutdrag ur dialogutskrifter. Dessa utdrag är dock begränsade, och utgörinte den enda grunden till den indelning som är gjord med hela dialogen somkontext. Utdragen är valda för att visa vissa typiska karakteristika inom varjeinnebördstema.LuftNedan redovisas innebörder i uttrycket luft bland 6-, 10- och 14-åringarna.Innebörderna har grupperats i olika innebördsteman som ibland är besläktadeeller inkluderande och i en del fall motsatta. Uttrycket luft innefattar i vissa falläven uttrycket vind som i många dialoger används som en synonym till luft.Uttrycket luft återfinns som nyckeluttryck hos sexåringarna i 13 av 18dialoger, hos tioåringarna i 13 av 22 dialoger och hos 14-åringarna i 13 av 25dialoger. Sex olika innebördsteman har urskiljts för uttrycket luft och ordnatsefter förekomst:• finns även om man inte förnimmer den• luft som avgränsat område• luft som bärande• luft som drivande• luft som tyngande• luft som stabiliserande, ordnandeLuft finns även om man inte förnimmer denInnebördstemat återfinns hos sexåringarna (n=18; 2 dialoger), tioåringarna(n=22; 9 dialoger) och 14-åringarna (n=25; 1 dialog). I sekvenser där den härinnebörden av luft framträder beskrivs luft som något som knappt kan förnimmas,men som finns ändå. I en sekvens beskriver Dorotea(6) luft på följandesätt:

FÖRSTÅELSE AV FYSIKALISKA FENOMEN 339Dorotea: Luft, det är... luft är...de...luft är...det finns nästan luft ...överallt.I: Luft är något som finns nästan överallt? Kan man se luft...?Dorotea: Man kan andas.I: Så man kan andas?Dorothea: Man kan inte se luft.I: Man kan inte se den?Dorotea: Det är genomskinligt.Så här beskriver Dorotea luftens genomskinlighet:Det kan vara så att det är genomskinligt fast det syns lite, typ, sånt litegenomskinligt, och så lite mer så här fast man ser bara lite.Luft är relaterad till andning och liv. Luft kan också relateras till syre och partiklarsom finns men är något abstrakt. Så här uttrycker sig Boel(10) i ensekvens:Boel: Det är som man andas.I: Det är som man andas?Boel: Mm. (nickar)I: Okej, kan man säga det med något annat ord?Boel: Mmm ... syre!I: Syre, okej luft och syre... kan man säga att det är samma?Boel: Mmm, ja.Joakim(14) uttrycker också en innebörd av luft som livsuppehållande: »Luftär det vi andas, det är kväve och syre. Det är det som får oss att leva.»Luft som avgränsat områdeInnebördstemat återfinns hos sexåringarna (n=18; 1 dialog), tioåringarna(n=22; 4 dialoger) och 14-åringarna (n=25; 5 dialoger). I det här innebördstematges luft en innebörd av någonting som är avgränsat, med ett innanför ochett utanför. Det finns två olika varianter av temat »avgränsat område», dels attdet finns luft innanför avgränsningen och att det saknas luft utanför, ochalternativet att det finns olika luft innanför och utanför.Om luft innebär något som ger tyngd, orsakas tyngdlöshet av avsaknad avluft. Avsaknaden av luft får månen och andra föremål i rymden att sväva.Luftens avgränsning används här som förklaring till både bollens fallande ochmånens svävande. Så här uttrycker sig Gunhild(10) i anslutning till frågan omvarför månen inte trillar ner: »För att... för att det inte finns nån luft, då... att,och då är man tyngdlös.»Sedan talar Gunhild om människor som är tyngdlösa och svävar i rymdenoch om hur hon tänker sig orsaken till detta.Gunhild: ... det kanske är för att luften kanske är tung på något sätt.I: För luften kanske är tung på något sätt?Gunhild: För luften kanske tränger ner människan...Hon uttrycker tanken att luft innebär någonting som »tränger ner» människor,men som saknas i rymden och därför tillåter månen att sväva.

340 ANNIKA ÅKERBLOMGunhild: Fast det gör, det gör den inte i rymden på nåt sätt.I: Fast det gör det inte i rymden, du sa det, det finns ingen luft i rymden...?Gunhild: Nej.I: ... så det är därför man är tyngdlös i rymden?Gunhild: Det kan vara en anledning kanske....I dialogen med Torbjörn(14) finner man samma innebördstema, men för honomfinns en rörelse hos det som »man slänger upp i rymden». Han använderuttrycket vakuum.Torbjörn: ...och för att där är väl inget... inge.... om du slänger upp något uppi rymden... där är väl bara vakuum... så det kan väl inte trilla, det fortsätter välbara och går hela tiden.I: Okej. Vakuum då, vad tänker du på när du säger det?Torbjörn: Typ inget syre och sånt... där är ingenting.I en del dialoger hos tio- och 14-åringarna ges luft innebörden av någontingsom kan vara av »olika sort» beroende på om det är i rymden(utanför) eller påjorden(innanför). Så här uttrycker sig Natalie(14) om rymdens luft som gör attallting flyter. Rymdens luft fungerar annorlunda än jordens luft och börjarenligt Natalie vid »ozonskyddet». Så här uttrycker sig Natalie om orsaken tillatt månen inte trillar ner:Natalie: Det beror på rymdens luft, det är inte som jorden.I: När du säger rymdens luft, vad tänker du på då eller vad menar du?Natalie: Jag vet inte hur jag ska uttrycka det. Vad heter det själva… luften somfinns i rymden, det vet jag inte?I: Så det finns något i rymden hela tiden?Natalie: Ja. Som gör att allting flyter.I: Och det finns inte på jorden då?Natalie: Nej.Luft som bärandeInnebördstemat återfinns hos sexåringarna (n=18; 5 dialoger), tioåringarna(n=22; 1 dialog) och 14-åringarna (n=25; 2 dialoger). I det här innebördstematanvänds ordet luft som någonting som är relaterat till bärande alternativthållande eller oförmåga att bära. Det är ett tema som förekommer i många avsexåringarnas dialoger. Ibland används också vind som en mer aktiv aspekt av»luft». Lage(6) säger att: »… vinden är för tunn för att hålla kvar bollen iluften» och att »om den varit tjockare hade den säkert hållit kvar bollen iluften» Innebördstemat återfinns både för att beskriva orsaken till bollensfallande och orsaken till att månen inte faller. Så här resonerar Evy(6) i ensekvens: »Eftersom dom där grejerna som jag pratade om här, dom, domhåller ju inte fast bollar och sånt, dom håller inte fast oss uppe i luften ochsånt.»I en senare sekvens talar Evy(6) om hur månen inte faller eftersom »grejer »som finns i rymden håller fast allting där. Evy: »Månen trillar inte ner för attdet finns några grejer uppe i rymden som håller fast månen och allting så attdet inte bara ramlar rakt ner i rymden.»

FÖRSTÅELSE AV FYSIKALISKA FENOMEN 341Disa som också är sex år uttrycker ett hållande som finns i luften på grundav att luft har en innebörd av något som att innehåller något »klistrigt».I: Varför trillar inte månen ner?Disa: Ää, därför... den sitter fast i luften.I: Den sitter fast i luften, hur menar du då?Disa: Att det är något klistrigt som är luften.I en dialog bland tioåringarna och två dialoger bland 14-åringarna återfinnssamma typ av innebördstema. De uttrycker att vinden inte är »tillräcklig» föratt bära bollen, att det inte finns »något för bollen att vara på» eller att den inte»orkar hålla sig i luften».Luft som drivandeInnebördstemat återfinns hos sexåringarna (n=18; 2 dialoger), tioåringarna(n=22; 3 dialoger) och 14-åringarna (n=25; 3 dialoger). I det här temat sägsluft vara någonting som orsakar rörelse. Luft kan både vara orsak till bollensrörelse och månens rörelse. Det kan vara luft inuti en boll som orsakar dessrörelse. När luften är förbrukad faller bollen. I bland ges luften innebördensom »något utanför» som orsakar bollens rörelse. I flera sekvenser användsvind synonymt med luft och diskuteras i samma kontext. Vind används iblandför luft som rör sig. Gabriella(6) säger att vinden drar upp bollen:... alltså att vinden drar upp den, så, så jättesnabbt, och tar man så,vind och så kommer bollen... alltså om man gör så, kommer här såsläpper man bollen och så, och då kanske den åker upp för att…kanske att vinden drar upp den.Erland(10) uttrycker dels att »luften hjälper till att det går snabbt» och dels att»vinden» skjuter på: »... Vinden skjuter saker mot den vägen den åker.»Några av 14-åringarna anger vind som orsak till bollens rörelse. Anders(14)säger att bollen »flyger iväg med vinden» vilket innebär att »vinden drar den».Luft i rörelse, eller vind kan också användas med innebörden av orsak till attmånen inte faller ner bland några sex- och tioåringar. Så här uttrycker sigGabriella(6) om orsaken till att månen inte faller: »Att den sugs uppåt liksomi rymden. Att det blåser uppåt... tror jag.» Bland 14-åringarna finns det, tillskillnad mot sex- och tioåringarna, inte någon som ger luft eller vindinnebörder med en relation till månens rörelse eller svävande.Luft som tyngandeInnebördstemat återfinns hos sexåringarna (n=18; 2 dialoger) och hostioåringarna (n=22; 5 dialoger). Bland 14-åringarna saknas temat. Tematfinns i tre olika varianter: (i) Att luft i sig ger tyngd, att det (ii) finns någontingi luften som ger tyngd eller att (iii) luft inuti en boll ger den tyngd. I dialogermed både sex- och tioåringar uttrycks att »allt som man kastar i luften är tungtoch faller». Mattias(6) talar om hur luft i bollen gör den tung och Ove(6) atten sten som släpps i luft åker nedåt.Mattias: »Att...att om det kommer luft i den mycket, så blir den ju tung.»

342 ANNIKA ÅKERBLOMOve talar om att det som släpps i luft åker nedåt, medan sådant som befinnersig utanför luften, i rymden, svävar. I den här sekvensen har Ove talat omvarför månen inte trillar ner och sagt att orsaken till detta är »att det inte finnsluft i rymden».I: Hur kommer det sig? Att den inte trillar ner för att det inte är någon luft?Ove: Bara att det är ingen luft i rymden, och då, då är det ingen som...Luft där,om man släpper en sten då åker den ju neråt, och jag tror att såhär, här kanman röra handen, och i rymden, så här (visar). Här häller man vatten, neråt,och då så ramlar det neråt. Men i rymden kanske det bara svääävar så.Ove säger att en sten eller vatten som släpps i luft »åker neråt».Luft som stabiliserandeDet här temat uttrycks bara hos en av 10-åringarna. I dialogen med Hannavisar sig luft innehålla något stabiliserande som både placerar människor påjorden, och håller månen där den ska vara: »... för det är någonting i luf(ten)...alltså så, som gör så att vi inte flyger iväg och månen liksom... inte så trillarner.»Resultatet av analysen visar att ett och samma uttryck kan ges varierandeinnebörd inom samma dialog. Innebörden hos samma ord förändras iblandberoende på vilket fenomen som diskuteras. Disa(6) använder ordet luft medtvå olika innebörder. Först använder Disa(6) uttrycket luft med innebörden»något som har något klistrigt i sig» som hindrar månen från att åka ner. I ensenare sekvens, när hon talar om bollen som rör sig i luften, använder hon luftinne i bollen som orsaken till att bollen kan röra sig.Också Lage(6) använder uttrycket luft med två olika innebörder: luft »däringenting kan stanna» (när bollens rörelse diskuteras) och luft där månensitter fast och inte kan ramla. Dessa två innebörder som ges samma uttryck ärnästan motsatta. Hos alla åldersgrupper finns exempel på hur uttrycket luftanvänds med olika innebörder beroende på vilket fenomen som diskuteras.Ibland har eleverna fått frågor om de »menar samma sak» när samma uttryckanvänds i olika sammanhang. De svarar oftast ja (ibland nej) på denfrågan, men det finns inte underlag för att avgöra vad de ser som likheter ellerskillnader i användandet. Därför nöjer jag mig med att konstatera att deibland använder uttrycken på olika sätt, som i exemplen ovan.DragningskraftUnder rubriken Dragningskraft finns samlat ett antal uttryck som verkarfungera på ett liknande vis i elevernas förklaringar, till exempel gravitation,tyngdkraft och egna uttryck som exempelvis dragkraft och jordkraft. Innebördernasom ges dessa uttryck har gemensamma drag och används som nyckeluttrycknär eleverna diskuterar kunskapsfrågorna. Uttryck av typen dragningskraftåterfinns hos sexåringarna i 2 av 18 dialoger, hos tioåringarna i 19av 22 dialoger och hos 14-åringarna i alla dialoger (25). Sex olika innebördstemanhos uttrycket »dragningskraft» har identifierats och ordats efter förekomst:

FÖRSTÅELSE AV FYSIKALISKA FENOMEN 343• påverkan i riktning mot jorden• stabiliserande• håller i jämvikt• avgränsat område• associerad med luft (tyngande)• växelverkan, omvärldsberoendeDragningskraft som påverkan i riktning mot jordenOlika aspekter av »dragningskraft» med innebörden påverkan i riktning motjorden finns i det här innebördstemat. Det återfinns hos de båda sexåringarna(n=18; 2 dialoger), hos tioåringarna (n=22; 5 dialoger) och hos 14-åringarna(n=25; 8 dialoger). Med det här temat beskrivs dragningskraft som magnetiskeller dragande förmåga hos jorden. Dragningskraften har innebörden avnågot från jordklotets kärna eller inre som drar. Gunnar(10) uttrycker sig såhär: »Drag... dragningskraft innebär att nånting dras... liksom att dom härföremålen... till exempel min penna dras, det är ju liksom... mot jordens kärnaeller så där liksom.» Annika(14) använder uttrycket dragkraft i analogi medjorden som en stor magnet. »...jorden är väl som en stor magnet och så drasbollen som en dragkraft till, jag vet inte.»En annan innebörd av dragningskraft som placerats inom det övergripandeinnebördstemat påverkande i riktning mot jorden, är som någonting tryckandeeller sugande. Gabriella(6) uttrycker sig så här: »Jag tänkte på att, att jordensugs in ju alla grejer mot sig, tänkte jag på.» För Kasper(10) har »dragningskraft»att göra med solens tryckande: »A, jag tror det var solen somtryckte ner oss... på nåt sätt.»Dragningskraft som stabiliserandeEtt annat innebördstema för uttrycket dragningskraft är något stabiliserande,som »gör att allting sitter där det skall». Det är ett tema som påminner omtemat med dragningskraft som påverkan i riktning mot jorden, men handlarmer om ordning samt människors och föremåls »naturliga» plats på jorden.Innebördstemat återfinns hos tioåringarna (n=22; 5 dialoger) och hos 14-åringarna (n=25; 7 dialoger). Gunhild(10) uttrycker sig så här om det honkallar jordkraft: »Det är nånting så att allting sitter på jorden.» Camilla(14)och Kristoffer(14) uttrycker sig så här om »dragningskraft»:Camilla: ... Det är väl något inne i jorden som gör att allting håller sig kvar påjorden så att vi inte ska flyga iväg.Kristoffer: Det är ju en kraft i jordens mitt som man kan... nej, jag är lite... jagvet inte vad det består av, men det har ett syfte att hålla oss på jorden.Dragningskraft som håller i jämviktEtt tema som förekommer hos tioåringarna (n=22: 4 dialoger) och 14-åringarna(n=25; 8 dialoger) i samband med frågan om varför månen inte faller, äratt »dragningskrafter» från olika håll drar i månen och håller den svävandeeller snurrande. Anton(10) liknar orsaken till att månen inte faller, vid en»dragkamp» och uttrycker sig så här:

344 ANNIKA ÅKERBLOMAnton: Äh, jorden den har ju dragningskraft, den drar ju ner, så då borde jumånen dras ner.I: Ja, det borde den ju?Anton: Det kan ju vara att solens dragningskraft är starkare än jordens.I: Okej, men varför trillar den inte ner på solen då?Anton: Ja... kanske för att jorden drar, och så som en dragkamp, ingen vinner,den är någonstans i mitten.Erland(10) talar om motstånd och säger så här: »Jag tror det är något medantingen jordens dragningskraft eller månens dragningskraft att den görmotstånd för att falla ner på jorden. Samtidigt gör jordens dragningskraft attden snurrar runt.» Rut(10) för också ett jämviktsresonemang: »Alltså jag troratt det är jordens dragningskraft, och månen, den har inte lika stark...dragningskraft, så,[…] men alltså båda är ungefär...alltså jorden är justarkare, men alltså månen är ändå så stark så den kan hålla sig kvar.»Sandra(6) och Josef(14) säger att dragningskraft både kan dra åt sig och skjutaifrån sig och att månen på något vis hålls i jämvikt mellan olika riktade»dragningskrafter». Så här uttrycker sig Josef:Om jorden drar till sig månen, vänta nu… Det första jag tänkte på varom jorden drar till sig månen så har den en dragningskraft somskjuter den ifrån den men jordens är starkare.»Dragningskraft som avgränsat områdeHos tioåringarna (n=22; 2 dialoger) och 14-åringarna (n=25; 8 dialoger) uttrycksinnebörden av dragningskraft som någonting avgränsat, ett områdeeller lager runt jorden med dragningskraft. De använder uttryck som graviditetsfält,dragkraftsområde, biosfär eller atmosfär när de talar om området.Man talar om innanför och utanför. Innanför gäller särskilda regler som harmed fallande och tyngd att göra. Utanför gäller svävande.Klas(14) uttrycker att månen inte faller eftersom den är »utanför graviditetsfältet».Ove(14) kallar området »biosfär»: »Biosfären har så stor dragningskraft.I rymden är det bara vakuum. Om man kastar något där så fortsätterdet ju bara.» Han fortsätter att förklara för intervjuaren vad han menarmed vakuum: »Det finns ingen luft. Man kan inte andas där. Det finns ingentyngdkraft där eller vad det heter så man kan kasta en boll så kommer den attfortsätta hur långt som helst.Dragningskraft associerad till luft (tyngande)Att dragningskraft har en innebörd av någonting som finns i luften eller harnågonting med luft att göra är ett tema som finns hos tioåringarna (n=22; 5dialoger) och hos 14 åringarna (n=25; 2 dialoger). Gunilla(10) menar atttyngdkraften är någonting som »…finns i luften…» och »…som gör att sakerfaller ner», när hon svarar på frågan om varför bollen faller. Det härinnebördstemat återfinns också i förklaringar till att månen inte faller. Så häruttrycker sig Boel(10) och Erland(10) och relaterar luft till dragningskraft:Boel: Mm, alltså, det är det med luften, att, om, ja, om det inte finns någongravitation så flyger man.

FÖRSTÅELSE AV FYSIKALISKA FENOMEN 345Erland: Det är tomt med luft i rymden, och det kanske har något att göra medden här dragningskraften. Utan luft svävar man, tror jag.Dragningskraft som växelverkanI två dialoger, hos en tioåring och en 14-åring, kan man finna innebörder av»dragningskraft» som närmar sig den teoretiska innebörden av ömsesidighetoch systemberoende. Båda eleverna uttrycker en förståelse för de fenomensom diskuteras, som närmar sig en förståelse som överensstämmer medNewtons mekanik. Ett exempel på detta innebördstema finns i Gunnars(10)resonemang om månens omloppsbana:Den har då...den e ju...har...det är jordens dragningskraft, och såhamnar den (månen) liksom i omloppsbana runt jorden för det är ju,tar ungefär en månad för månen att gå ett varv så det är liksomjordens dragningskraft....Gunnar förklarar vad han menar med månens omloppsbana och gör jämförelsemed en sattelit i omloppsbana runt jorden och kopplar detta till jordensgravitation:..men när man har någonting rätt högt över jorden och skulle skjutaiväg det i fruktansvärd hastighet, då skulle det börja falla, men detskulle inte hitta något att falla eftersom att jorden är rund, så faller...så börjar den falla men där böjer liksom jorden sig så den och dåförsöker den falla så ba... den faller liksom hela tiden... och denliksom skall landa, men jorden är rund så det går inte...I vissa dialoger kan man se att innebörderna hos dragningskraft och tyngdkraftskiljer sig åt och att orden inte används som synonymer. Ett exempel pådetta finns hos Hilda(10) som säger att orsaken att bollen kommer ner tillmarken är både dragningskraft och tyngdkraft, men menar att det finns enskillnad i vad uttrycken refererar till. Hilda(10): »Dragningskraften är junär… de drar åt sig saker tror jag, men tyngdkraften är… den är, den är så somtill exempel att vi håller oss kvar här.»En översiktlig framställning över gemensammainnebördsteman över åldrarDet finns likheter mellan de innebördsteman som framträder för de olikauttrycken. Innebörderna bärande, stabiliserande/tyngande eller avgränsandeges både till »luft» och »dragningskraft», så som visas i Tabell 1.

346 ANNIKA ÅKERBLOMTabell 1. Gemensamma innebördsteman.»luft»»dragningskraft»Tema 6 år 10 år 14 år 6 år 10 år 14 årbärande 5 1 2 - 4 8stabiliserande/ordnande - 1 - - 5 7relation luftdragningskraft 2 4 - - 5 2avgränsat område 1 4 5 - 2 8Av Tabell 1 framgår att de yngre barnen i studien föredrar att använda ordetluft framför dragningskraft (som bara används av 6-åringarna i temat finnsäven om man inte förnimmer den, och inte för att uttrycka något av de innebördstemansom är gemensamma), medan de äldre barnen föredrar att användadragningskraft för att uttrycka samma innebördsteman som återfinns hosde yngre barnen.Resultatet av undersökningen visar att relationen mellan uttryck och innebördi relation till en kunskapsfråga inte är stabil och entydig. Den mest framträdandeaspekten är att uttryck ges skilda innebörder av olika individer, innebördersom ibland utgör varandras motsatser, som när Gunhild (10) ger luftinnebörden av »någonting som innehåller tyngd och tynger ner människor påjorden», medan Natalie (14) talar om »rymdens luft som får allting att flyta»eller Hanna (10) som ger luft innebörden av någonting som »både håller människorpå jorden och får månen att inte trilla ner».Olikheterna i den innebörd som ges samma uttryck kan också handla omhur innebörden avgränsas i förhållande till uttrycket, som när Annika(14)skiljer på uttrycken tyngdkraft och dragkraft och ger dem skilda innebördersom innebär att »tyngdkraft påverkar små saker och dragkraft påverkar storasaker».Ytterligare en aspekt av hur innebörder kan variera i förhållande till sammauttryck är att de ibland ges olika innebörder inom samma dialog, som närAnders (14) i en sekvens ger uttrycket luft innebörden »någonting som intekan hålla en boll» och i en senare sekvens innebörden »någonting som gerbollen kraft nedåt». De innebörder som ges de två uttrycken överensstämmeri de flesta fall inte med den disciplinära innebörd som uttrycken förväntas hai den kontext som utgörs av skolans fysikundervisning.DISKUSSIONUndersökningen av hur eleverna använder språket för att uttrycka sin förståelseför en fysisk händelse visar att relationen mellan uttryck och innebördkaraktäriseras av mångtydighet och variation. Samma uttryck, luft och dragningskraft,ges helt olika innebörder av olika elever och även samma elev ger

FÖRSTÅELSE AV FYSIKALISKA FENOMEN 347olika innebörder till samma uttryck. När Svensson m fl (2006) och Anderbergm fl (2005) undersökte fysikstudenters uppfattning av en fysikalisk händelse,fick de samma resultat, ordet kraft gavs olika innebörder av studenter ochsamma studenter kunde använda kraft med olika innebörder.Att se språket i förhållande till kognitivt bestämda strukturer, eller kollektivtöverenskomna diskurser, är inte tillräckligt för att beskriva relationen mellanspråkanvändning och kunskapsbildning, utan det är nödvändigt att ocksåundersöka det faktiska användandet. Hur språket används och vilken variationav innebörder uttryck ges är viktiga aspekter att beakta i förhållande tillde svårigheter elever har med att förstå naturvetenskap.Österlind (2005) beskriver högstadieelevers svårigheter att förstå uttrycksom växthuseffekt och ozonlager med hänvisning till att de har svårigheter attavgöra vilka innebörder som är relevanta för den kontext de anknyter till. I sinartikel tar hon upp hur ord får olika innebörd i olika sammanhang, att olikaaspekter av uttryck kan vara relevanta och att eleverna har svårt att avgöravad som är kritiskt i förhållande till problemet. Österlinds (2005) slutsats äratt förståelse skapas utifrån i vilket sammanhang ett uttryck uppfattas.Hur en individ förstår ett fenomen har med kontexten och situationen attgöra. Österlind anser att den lärande istället för att överge en teori, snarareexpanderar sin kunskapsrepertoar. Hon diskuterar också situationer där ordkan ges olika innebörd och menar att det är hur situationen uppfattas somavgör vilken innebörd de får. Hennes slutsats är att orden inte har någon giveninnebörd, något som stämmer överens med våra resultat. Skillnaden består iatt Österlind menar att orden får sin innebörd genom den sociala och kulturellakontexten, medan vår tolkning är att innebörden av ett uttryck konstituerasi själva uttryckandet, när kunskap eller förståelse av någonting uttrycks.Sociala och kulturella faktorer har stor betydelse för språkanvändning,men är inte tillräckliga för att beskriva hur samspelet mellan uttryck ochinnebörd fungerar.De innebördsteman som identifierats har stora likheter med de »misconceptions»om dragningskraft och luft som finns beskrivna inom ramen för forskningom naturvetenskaplig begreppsbildning. Gunilla (10) talar om dragningskraftensom »finns i luften och som gör att saker faller ner», en uppfattningom luft och dragningskraft som också finns beskriven i en forskningsöversiktom hur skolbarn uppfattar gravitation (Kavanagh & Snider2007). Också uppfattningen att dragningskraften slutar där atmosfären slutarfinns beskriven i samma översikt.En liknande innebörd finns i innebördstemat dragningskraft som avgränsatområde, där dragningskraft ses som någonting som finns i ett lager omkringjorden som av några elever förknippas med atmosfär, och av Ove (14) medbiosfär, när han uttrycker att »biosfären har så stor dragningskraft».Många elever i undersökningen beskriver hur objekt flyter och blir viktlösanär de hamnar utanför dragningskraften, en uppfattning som också finnsbeskriven i översikten av Kavanagh och Snider (2007). Eleverna uttrycker sigom luft på nästan exakt samma sätt som de barn Piaget intervjuat, som tillexempel när ett barn som citeras av Piaget (1970 s 22) säger om något som rör

348 ANNIKA ÅKERBLOMsig i luften att »vindens kraft puttar den», att jämföra med Erlands (10) »vindenskjuter saker mot den vägen den åker».Förändrade uttryck innebär inte automatiskt förändrad förståelseMedan sättet att uttrycka sig förändras med åldern, så att de äldre barnen iundersökningen tar in vetenskapliga termer i sina resonemang, förändras intei samma grad de innebördsteman som kan kopplas till förändring i språkanvändningen.Det finns större likheter mellan de tre åldersgrupperna i förhållandetill vilka innebördsteman som urskiljs, än i vilka uttryck som används,något som kan jämföras med Osborne och Freybergs (1985) resultat. De sågatt även om de äldre studenterna i deras undersökning uttryckte sig mer sofistikeratoch använde fler fackuttryck, förstod de gravitation på samma sättsom de yngre barnen.Även i den här studien visar det sig att de yngre barnen i högre grad användersig av det vardagliga ordet luft för att uttrycka sina uppfattningar i förhållandetill frågorna, och att de äldre eleverna är mer benägna att använda uttrycketdragningskraft (se Tabell 1). Men när de reflekterar över innehållet i uppfattningarnavisar det sig att de innebördsteman som urskiljs är likartade överolika åldersgrupper.Resultat av tidigare studier av språkanvändning i kunskapsbildning (Alvegård& Anderberg 2006) visar att det också hos universitetsstudenter i fysiksaknas en tydlig koppling mellan användning av teoretiskt språk och teoretiskförståelse. En del studenter uttryckte en vardaglig förståelse för mekaniskafenomen med teoretiska uttryck och tvärtom. Det visade sig också att en störreandel av studenterna uttryckte uppfattningar som inte stämmer överens medde teoretiskt »korrekta» uppfattningar studenter i fysik förväntas ha. Att kunnaanvända språkliga uttryck innebär inte detsamma som en viss sorts förståelse.Det är också viktigt att klargöra skillnaderna mellan vetenskapligt och vardagligtspråk, för att förstå deras olika karaktär. Det handlar inte enbart omolika språk, utan också två helt olika sätt att använda språket på. Medan detvardagliga språket utmärks av dynamik och mångtydighet är det teoretiskaspråket idealiserat och används på ett helt annat sätt. Teoretiska termer ärartificiella, vilket innebär att de bara kan användas »rätt» på ett definierat vis(Johansson & Svensson 2006).Innebörden av en term som dragningskraft är bestämd av en explicit definition,och finns inplacerad i ett system av andra vetenskapliga begrepp medsärskilda innebörder. Även Newton förde en ojämn kamp med språket, närhan gjorde upptäckter om tillvaron men saknade uttryck (Gleick 2003). Hanvar medveten om språkets nyckfullhet och ville skapa ett nytt språk »härlettur tingens natur» (Gleick 2003 s 50). I vardagligt språk saknar uttryck enbestämd innebörd som bestäms av regler och som man lär sig följa i och medatt man lär sig uttrycket.Konsekvenser för undervisningAnna Vikström (2005) har visat att det är möjligt för även mycket unga eleveratt utveckla förståelse för abstrakta processer inom naturvetenskap, under

FÖRSTÅELSE AV FYSIKALISKA FENOMEN 351Anderberg, E. 2000: Word meaning and conceptions. An empirical study of relationshipsbetween students’ thinking and use of language when reasoning abouta problem. Instructional Science, 28, 89–113.Anderberg, E. 2003: Språkanvändningens funktion vid utveckling av kunskap omobjekt. (Göteborg Studies in Educational Sciences 198) Göteborg: Acta UniversitatisGothoburgensis.Anderberg, E., Alvegård, C., Svensson, L. & Johansson,T. 2005: Språkanvändningoch kunskapsbildning. (Pedagogical Reports, 85). Lund: Lund University, Departmentof Education.Anderberg, E., Svensson, L., Alvegård, C., Johansson, T. 2008: The epistemologicalrole of language use in learning: A phenomenographic intentional-expressiveapproach. Educational Research Review, 3, 14–29.Andersson, B. 2001: Elevers tänkande och skolans naturvetenskap. Forskningsresultatsom ger nya idéer. Stockholm: Liber.Bereiter, C. 1992: Referent-centered and problem-centered knowledge: Elements ofan educational epistemology. Interchange, 23(4), 337–361.Carey, S. 2000: Science education as conceptual change. Journal of AppliedDevelopmental Psychology, 21(1), 13–19.Chi, M.T.H., Slotta, J.D., de Leeuw, N. 1994: From things to processes: A theoryof conceptual change for learning science concepts. Learning and Instruction, 4,27–43.diSessa, A.A. & Sherin, B.L. 1998: What changes in conceptual change? InternationalJournal of Scientific Education, 20(10), 1155–1191.Driver, R. & Easley, J.A. 1978: Pupils and paradigms: A review of literature relatedto concept development in adolescent science students. Studies in Science Education,5, 61–84.Duit, R. 2007: Bibliography – Students’ and teachers’ conceptions and science education.http://www.ipn.uni-kiel.de/aktuell/stcse/stcse (2008-08-08)Ehrlén, K. 2008: Children’s understanding of globes as a model of the earth: Aproblem of contextualizing. Internal Journal of Science Education, 30(2), 221–238.Gelman, S.A., Coley, J. D., & Gottfried, G. M. 1994: Essential beliefs in children:The acquisition of concepts and theories. I L.A. Hirschfeld & A.S. Gelman (red):Mapping the mind: Domain specificity in cognition and culture. Cambridge,MA: Cambridge University Press.Gleick, J. 2003: Isaac Newton. Lund: Historiska Media.Halldén, O., Haglund, L. & Strömdahl, H. 2007: Conceptions and contexts: Onthe interpretation of interview and observational data. Educational Psychologist,42(1), 25–40.Halliday, M.A.K. 1993: Towards a language-based theory of learning. Linguisticsand Education, 5(2), 93–116.Hammer, D. 1996: Misconceptions or p-prims. How might alternative perspectivesof cognitive structure influence instructional perceptions and intentions. Journalof the Learning Sciences 5(2), 97–127.Hamza, K. & Wickman, P-O. 2008: Describing and analyzing learning in action:An empirical study of the importance of misconceptions in learning science.Science Education, 92(1), 141–164.Jacobsson, B. & Wickman, P-O. 2007: Transformation through language use:Children’s spontaneous metaphors in elementary school science. Science & Education,16(3/5), 267–289.

352 ANNIKA ÅKERBLOMJohansson, T. & Svensson, L. 2006: First person perspective, objectivity and language.I L. Svensson, E. Anderberg, C. Alvegård & T. Johansson (red): Theinterplay between language and thought in understanding problems from astudent perspective. A presentation of an interdisciplinary research project givenat the 2006 Annual meeting of the American Educational Research Association,7–11 April, San Fransisco. (Pedagogical reports, 26) Lund: Lund University,Department of Education.Johansson, T., Anderberg, E., Svensson, L. & Alvegård, C. 2006: A Phenomenographicview of the interplay between language use and the learning. (PedagogicalReports, 24) Lund: Lund University, Department of Education.Kavanagh, C. & Sneider, C. 2007: Learning about Gravity II. Trajectories andorbits: A guide for teachers and curriculum developers. Astronomy EducationReview, 5(2), 53–102.Lemke, J.L. 1990: Talking science. Language, learning and values. Norwood, N.J.:Ablex.Lindahl, B. 2003: Lust att lära naturvetenskap och teknik? En longitudinell studieom vägen till gymnasiet. (Göteborg Studies in Educational Sciences, 196) Göteborg:Acta Universitatis Gothoburgensis.Linell, P. 1994: Transkription av tal och samtal. Teori och praktik. (Rapport1994:4) Linköping: Linköpings Universitet, Tema Kommunikation.Marton, F. 1981: Phenomenography – describing conceptions of the word aroundus. Instructional Science, 10, 177–200.Marton, F. & Booth, S. 2000: Om lärande. Lund: Studentlitteratur.Mercer, N. 2000: Words and minds. How we use language to think together. London:Routledge.Nussbaum, J. & Novak, J.D. 1976: An assessment of children’s concepts of theearth utilizing structured interviews. Science Education, 60(4), 535–550.Ongstad, S. (2006). Mathematics and mathematics education as triadic communication?A semiotic framework exemplified. Educational Studies in Mathematics,61, 247–277.Osborne, R. & Freyberg, P. 1985: Learning in science. The implications of children’sscience. Auckland: Heinemann.Piaget, J. 1970: The child’s conception of physical causality. London: Routledge &Kegan Paul.Piaget, J. 1973: Språk och tanke hos barnet. Lund: CWK Gleerup.Pramling Samuelsson, I. & Asplund Carlsson, M. 2003: Det lekande lärande barneti en utvecklingspedagogisk teori. Stockholm: Liber.Schoultz, J. 2000: Att samtala om/i naturvetenskap. Kommunikation, kontext ochartefakt. Linköping: Linköpings universitet.Schoultz, J., Säljö, R., Wyndhamn, J. 2001: Heavenly talk: Discourse, artifacts, andchildren’s understanding of elementary astronomy. Human Development, 44,103–118.Sjöberg, S. 2005: Naturvetenskap som allmänbildning – en kritisk ämnesdidaktik.Lund: Studentlitteratur.Smith, J.P., diSessa, A.A. & Roscelle, J. 1993: Misconceptions reconceived: A constructivistanalysis of knowledge in transition. Journal of the Learning Sciences,3(2), 115–163.Soiliotopoulou-Papantoniou, V. 2007: Models of the universe: Children’s experiencesand evidence from the history of science. Science & Education, 16, 801–833.Stein, M., Charles, R.B. & Larrabee, T. 2007: What are they thinking? The developmentand use of an instrument that identifies common science misconceptions.Journal of Science Teacher Education, 18, 233–241.

FÖRSTÅELSE AV FYSIKALISKA FENOMEN 353Svensson, L. 1978: Some notes on a methodological problem in the study of therelationship between thought and language. Describing the thought content interms of different conceptions of the same phenomenon. (Reports from theInstitute of Education, 69) Göteborg: Gothenburg University, Department ofEducation and Educational Research.Svensson, L. 1984: Människobilden i INOM-gruppens forskning. Den lärandemänniskan. (Rapport nr 1984:3). Göteborg: Göteborgs universitet, Pedagogiskainstitutionen.Svensson, L. 2004: Forskningsmetoders analytiska och kontextuella kvaliteter. IC.M. Allwood (red): Perspektiv på kvalitativ metod. Lund: Studentlitteratur.Svensson, L. 2005: Issues of methodology: Contextual analysis. (Paper presented atthe EERA Postgraduate and new researcher’s Preconference. Dublin, 5–6september, 2005) Lund: Lund University, Department of Education.Svensson, L., Anderberg, E., Alvegård, C. & Johansson, T. 2006: The interplaybetween language and thought in understanding problems from a studentperspective. A presentation of an interdisciplinary research project given at the2006 Annual meeting of the American Educational Research Association, 7–11April, San Fran-sisco. (Pedagogical reports 26) Lund: Lund University,Department of Educa-tion.Vikström, A. 2005: Ett frö för lärande: en variationsteoretisk studie av undervisningoch lärande i grundskolans biologi. Luleå: Luleå tekniska universitet, Institutionenför utbildningsvetenskap.von Wright, G.H. 1971: Logik, filosofi och språk. Strömningar och gestalter imodern filosofi. Sockholm: Aldus/Bonniers.Vosniadou, S. 1994: Capturing and modeling the process of conceptual change.Learning and Instruction, 4, 45–69.Vosniadou, S. 2001: Conceptual change research and the teaching of science. I H.Behrendt, H. Dahncke, R. Duit, W. Graeber, M. Komorek & A. Kross (red):Research in science education – Past, present, and future. Dordrecht: Kluwer.Vosniadou, S. & Brewer, W.F. 1992: Mental models of the earth: a study of conceptualchange in childhood. Cognitive Psychology, 24, 535–585.Vygotskij, L.S. 1999: Tänkande och språk. Göteborg: Daidalos.Wells, G. 1994: The complimentary contributions of Halliday and Vygotsky to a»Language-based theory of learning». Linguistics and Education, 6(1), 41–90.Wertsch, J.M. 1991: Voices of the mind. A sociocultural approach to mediatedaction. Hertfordshire: Harvester.Wittgenstein, L. 1996: Filosofiska undersökningar. Stockholm: Thales.Åkerblom, A. 2008: Att förstå jordklotet. I I. Pramling Samuelsson & N. Pramling(red): Didaktiska studier från förskola och skola. Malmö: Gleerups.Österlind, K. 2005: Concept formation in environmental education: 14-year olds’work on the intensified greenhouse effect and the depletion of the ozone layer.International Journal of Science Education, 27(8), 891–908.