AtomforståelseI 1994 diskuterte man blant annet når man burde introdusere ulike fysikkbegrep i grunnskolen. I samarbeid med studentene det aktuelle året gjorde vi en liten kartlegging av hva elever på ulike trinn forstod av atomrelaterte begrep og følgende er da en kort rapport fra dette arbeidet. Hovedoverraskelsen i denne sammenhengen var vel at sammenblandingen av like begrep og assosiasjoner til atomkraft/atombombe var sterkere enn vi forventet på relativt høye klassesteg. Det ligger eller litt arbeid bak selve spørsmålene i denne rapporten og mange av disse kan vel være nyttig å bruke i undervisningsopplegg i grunnskolen for å kartlegge effektene av egen undervisning.
Atomforståelse
Om spørreskjemaet
I den fagdidaktiske delen av halvårsenheten i fysikk/kjemi ved VLH gjennomførte vi studieåret 1993-94 en undersøkelse i ulike klasser i skoleverket. Temaet vi valgte var atomet. Dette er vel i utgangspunktet er et av de fysikkemnene som er "fjernest" fra elevens hverdag. Målet var å skaffe oss en forståelse for hva elever tenker om atomet og det som skjer i mikrokosmos.
I tillegg til en innføring i bruk av spørreskjema med eksempler fra tidligere undersøkelser, brukte vi tre timer hvor studentene foreslo oppgaver og undertegnede fungerte som sekretær. Oppgavene ble så til slutt satt sammen til et to-sides spørreskjema med 24 spørsmål. Ønsket vårt var å prøve dette skjemaet på klassetrinnene 3, 5, 7 og 9 samt en klasse fra videregående. Alle lærerne vi spurte var positiv til å avsette tid til å gjennomføre undersøkelsen som ble gjennomført i uke 18. Tilbakemeldingen fra lærerne var at undersøkelsen gikk greit bortsett fra at 3. klasse hadde litt problemer med skjemaet.
Nå vil kanskje noen innvende at det er så stor forskjell på 3 klasse i grunnskolen og 1. videregående, og at det er på kanten å gi samme skjema til disse klassene. Vår begrunnelse for å bruke samme skjema, er at skjemaet ikke først og fremst var ment som en kartlegging av faglig kunnskap. Vi har prøvd å formulere spørsmålene slik at det skulle avsløre generelle tanker og holdninger i forhold til atomet. Nå inneholder skjemaet mange faguttrykk som ikke brukes til daglig, og derfor er nok noen av spørsmålene vel "faglige" for 3. klasse. På den andre siden har vel de fleste hørt ord som 'atom', 'elektron' og 'radioaktivitet' og her ville vi da prøve å kartlegge hva ulike aldersgrupper tenker om slike begrep. Nå vil det alltid være en viss grad av tipping i forhold til et slikt skjema. Derfor har vi valgt relativt mange spørsmål som delvis griper inn i hverandre. Dette er da nyttig når vi skal si noe generelt om hva ulike elevgrupper mener om ulike spørsmål. I denne rapporten har vi tatt med en kort kommentar til de enkelte spørsmålene. Denne kommentaren tar da utgangspunkt i det enkelte spørsmål. Dette gir da innsikt i hva klassene som helhet kan og mener om spørsmålene.
Fagtilpassing til ulike klassetrinn
Et kanskje mer interessant spørsmål sett fra en fysiker
sin synsvinkel, er hva det er mulig å lære elever på ulike trinn. Det har i de senere årene vært en tendens til å skyve mange fysikktemaer oppover i skolesystemet, med den begrunnelse at de er for vanskelige for elever på f.eks. mellomtrinnet. I de klassene som har svart på dette spørreskjemaet er det helt sikkert en viss spredning i kunnskap, som skyldes andre faktorer enn selve undervisningen i skolen. Foreldre, bøker og TV er eksempler på andre kunnskapskilder som kan ha gitt enkeltelever en dypere forståelse for dette fysikkemnet. For å kartlegge hvor mye enkeltelever kan på de enkelte klassetrinnene, trenger vi noen andre moduler i det aktuelle statistikkprogrammet vi har brukt. Derfor har vi ikke foreløpig arbeidet videre med denne problemstillingen. Det er imidlertid et ønske om å prøve og gjøre en evaluering av nivå til enkeltelever utfra de aktuelle svarene. Om det da viser seg at det finnes enkelte tredjeklasser som har en relativt god forståelse for atomet, så skulle vel det i seg selv indikere at det er mulig å undervise dette temaet på barnetrinnet. Det er da mer et politisk spørsmål om den fysikken som er grunnlaget for vårt moderne samfunn skal utsettes til ungdomsskolen, eller om vi også bør undervise disse temaene i de aldersgruppene hvor læringskapasiteten synes å være størst.
Praktisk om gjennomføringen
Til læraren:
Her følgjer nokre spørsmål knytt til naturen sine minste byggesteinar. Dei er laga av studentar på halvårseininga i fysikk/kjemi ved lærarskulen i forbindelse med ei øving i å lage evalueringsspørsmål. Målet er å kartlegge kva elevar på ulike klassesteg veit om det aktuelle emne.
For at vi skal få evaluert vårt eige spørresjema treng vi nokre til å svare på spørsmåla. Her vil vi takke dei klassane som tek seg tid til å svare på spørsmåla. Planen er å lage ein liten rapport til slutt, og denne vil vi sende til dei klassane som svarar på spørsmåla.
Rettleiing: Skriv ikkje namn, berre klasse. Set ring rundt dei tala som du veljer. Merk at fleire svar kan vere rett på kvart spørsmål. Der det er ei ope rute skal du skrive eit tal i desse rutene.
Teksten ovenfor var bare gitt til læreren siden det ikke var plass på elevarket. Utfra svarene vi har fått inn synes det som om elevene har gjort en god jobb med skjemaet og svart så godt de kunne. Det har vært få misforståelser i forholdet til selve utformingen av skjemaet, som er standardisert i forhold til et dataprogram som jeg har utviklet. Programmet er laget for å effektivisere rutinedelen av arbeidet med slike skjemaer. Den femteklassen som var med i undersøkelsen skiller seg imidlertid ut fordi de ganske konsekvent har en markering på hvert av de 19 første spørsmålene. Meningen var at de skulle sette flere markeringer, der det var flere svar som var rett. Nå skaper ikke dette noen store problemer for tolkningen av svarene. På skjemaene var det noen få oppklarende kommentarer fra elevene. Her vil vi bare nevne en kommentar til vår "Takk for hjelpa!": "Ingen årsak. Kjempe gilde spørsmål!" Ellers er det verd å merke seg at 9. klassen nettopp hadde hatt om atomet i naturfagundervisningen.
Dataprogrammet som er brukt gir mulighet for å vise sammenheng mellom to spørsmål. Det ble gjort i visse tilfeller under gjennomgåingen sammen med studentene. Her viser vi bare svarene på hovedspørsmålene og kommenterer disse. Selve resultatet av undersøkelsen er vist i et forenklet skjema under hvert spørsmål. Her er klassesteg vist til venstre. 'A' betyr da 1. klasse videregående skole. Den horisontale tallrekken øverst er da vanligvis nummer på den ruten elevene har markert. På noen spørsmål brukes begrepene 'R1', 'R2' osv. Disse står da for rutenummer. Under disse kan det da være en ny rad med de tallene som elevene kunne velge. Selve innholde i matrisen er da antall elever som har valgt aktuelle tall, eller i visse tilfeller bare middelverdien for elevenes valg. Middelverdiene fremkommer som et desimaltall i skjemaene.
1 Kva er eit atom?
[1] Noko som lagar eksplosjonar
[2] Noko som alt er laga av
[3] Noko ein brukar i krig
[4] Eit stoff som vi lagar atombombe/atomkraft av
[5] Noko som kjem frå radioaktivitet
[6] Alt vi ser er atom
1 2 3 4 5 6
3 7 6 9 10 7 2
5 1 4 2 9 2 2
7 2 21 4 6 1 10
9 2 24 3 9 3 12
A 1 10 2 6 1 7
Disse svarene viser at det er en tendens fra å knytte ordet atom til atombombe/atomkraft (i de laveste klassene) til å knytte det til de bestanddelene som alt er laget av (i de høyeste klassene). Nå er det vel bare 5 som er positivt feil, og svarene ovenfor kan vel forståes som det elevene i første omgang forbinder med ordet atom.
2 Kva for påstandar om atomet er rette?
[1] I atom finn vi molekyl
[2] I atom finn vi proton, nøytron og elektron
[3] Atomet er dei aller minste partiklane som finst
[4] Atom er eit grunnstoff
[5] Atomet er sett saman av mindre delar
[6] Det finst mange ulike typar atom
[7] Atoma er lette å skilje sidan dei ikkje bind seg til kvarandre
1 2 3 4 5
6 7
3 7 2 4 5 1 3 4
5 4 3 6 4 0 6 0
7 5 21 6 2 6 8 0
9 0 23 10 8 10 17 0
A 0 10 3 5 9 9 0
Dette spørsmålet går mer på oppbyggingen av atomet og forståelsen for tilstøtende begrep som elektron, molekyl og grunnstoff. Den jevne fordelingen i 3.klassen tyder vel på at her har skjedd en viss tipping. Men vi kan ikke utelukke at de som f.eks. har svart 2, 4, 5 og 6 har gjort det utfra en dypere kunnskap om atomet. Ellers viser vel fordelingen av svar i 3. klasse at de forslagene som er feil har "fungert". Disse har fått relativ stor oppslutning på de laveste trinnene, men gradvis mindre oppslutning oppover i klassene. Ellers er det påfallende at det synes som om alle fra 9. klasse og oppover kjenner sammenhengen mellom molekyl og atom. Når det er forholdsvis mange i 9. klasse som mener at atomene er de minste partiklene som finnes, så kan det ha språklige årsaker ('atom' betyr f.eks. 'udelelig') eller så kan det tyde på at det er noe med partikkelmodellen av atomet som er uklart.
3 Er atomet farleg?
[1] Ja
[2] Nei
[3] Berre når atomet kjem i feil hender
1 2 3
3 12 5 6
5 8 5 8
7 3 16 11
9 2 18 9
A 1 0 12
Disse svarene var litt overraskende for oss. Vi tenkte at 2 var et selvfølgelig bestevalg, selv om vi ikke kunne utelukke de andre. De at de yngste synes å knytte ordet atom til atomkraft som noe som er farlig, var vel ventet. Opp gjennom klassene får så "det ikke-farlige" atomet mer støtte. Problemet oppstår når vi skal tolke svarene fra videregående skole. En mulig tolkning er å si tenke seg at disse elevene har tenkt "atomkraft" i stedet for atom, på grunn av det siste valget som kanskje likner på noe de nettopp har hørt om i f.eks. et miljøemne. Disse svarene fikk oss imidlertid til å tenke litt nytt i forhold til hvordan det er mulig å tolke et spørsmål.
4 Kva er minst av desse partiklane?
[1] eit atom [2] eit elektron
[3] eit proton [4] eit molekyl
1 2 3 4
3 4 2 6 12
5 6 4 1 10
7 6 8 3 10
9 7 13 5 4
A 0 11 1 0
Dette spørsmålet kan brukes som en kontroll på hvor bevisst enkeltelever har vært på noen av de tidligere spørsmålene. Her vil vi kort nevne at disse svarene ikke representere noen ny tendens i forhold til de vi har kommentert ovenfor. En mulig tolkning av at molekyl vurderes som mindre enn atom på de laveste klassestegene, er vel at molekyl vanligvis er den minste enheten som nevnes når vi snakker om oppbyggingen av levende organsismer ol.
5 Kva er rett om storleiken til atomet?
[1] Atomet er større enn eit hus
[2] Atomet er større enn ein vassdråpe
[3] Atomet er større enn eit virus
[4] Vi kan ikkje sjå atom med vanleg mikroskop
1 2 3 4
3 2 6
0 14
5 1 5 6 9
7 0 5 2 22
9 0 0 0 25
A 0 1 1 11
Dette spørsmålet likner på det forrige. Det som kanskje overrasker mest her er at endel vurdere atomet som større enn en vanndråpe og til og med et hus. Vår tolkning er da at disse knytter atomet til "atomsoppen" og tenker at atomkraft kan forårsake store ødeleggelser. Når det gjelder videregående, så viser tallene ovenfor at atomteorien ikke er helt grunnfestet hos alle.
6 Kor mange atom trur du det er i ein vassdråpe?
[1] Mellom 10 og 1000
[2] Mellom 1000 og 1 000 000 000 (milliard)
[3] Meir enn 1 000 000 000
1 2 3
3 9 9 6
5 1 11 9
7 3 14 11
9 1 14 10
A 0 7 4
Å holde orden på antall, når det er snakk om store tall har alltid vært vanskelig. Vi har vanligvis ikke noe forhold til store tall. Disse svarene bekrefter vel også dette. Det foregår imidlertid en viss modning. Sannheten er ellers at det er omkring 1020 atom i en vanndråpe. (20 nuller).
7 Kva for krefter held eit atom saman?
[1] Magnetiske krefter [2] Elektriske krefter
[3] Atomkrefter [4] Kjernekrefter
[5] Gravitasjonskrefter [6] Hestekrefter
1 2 3 4 5 6
3 6 5
9 3 7 0
5 1 2 10 3 3 2
7 11 3 8 8 3 1
9 3 3
8 17 1 0
A 4 2 2 4 2 1
Dette spørsmålet kan vel karakteriseres som vanskelig, både fordi det handler om prosesser i atomet (ikke bare partikler) og fordi det fortsatt diskuteres blant fysikere. Ifølge vanlig fysikk vil 2 og 4 være rett, men noen vil nok hevde at 1 og 2 er rett. Når vi ikke har nevnt 3 her, så har det sin årsak i at atomkraft vanligvis er en betegnelse på den energien vi får ut fra kjernekraftverk (altså ikke en kraft). Her vil vi foreslå at grunnen til 1 har fått stor oppslutning i noen klasser, nok har sammenheng med at magnetiske krefter nærmest er blitt en fellesbetegnelse på alle tiltrekningskrefter. 4 er vel læreboksvaret som 9. klasse har oppfattet. Hvorfor noen har svart 6 er uklart.
8 Kor fins det atom?
[1] inne i ein tom plastboks [2] i destilert vatn
[3] inne i ein svart boks [4] midt mellom jorda og månen
[5] inne i ein beholder med vaakum
1 2 3 4 5
3 0 3 1 9 11
5 3 4 0 6 9
7 12 19 11 15 14
9 14 13 13 16 12
A 9 9 9 9 2
Her er det verd å merke seg at relativt mange har markert alle svarene. Det må vi akseptere som rett, siden det er umulig å fjerne alle atomer helt med kjente prosesser. Når vi laget spørsmålet håpet vi imidlertid på at elevene skulle la være å markere 5 og 4. Nå er det kanskje ikke så mye å hente ut av svarene slik de er presentert her. Men når det gjelder enkeltelever, kan det være interessant å prøve å finne ut hvorfor endel har markert bare 4 eller 5. Kanskje oppfatter de atomet som noe fjernt, som de plasserer lengst mulig vekke, eller så har de sett etter de mest spesielle svaralternativene.
9 Kva er varme?
[1] Mange atom som er tett saman på same område [2] Atom i rørsle
[3] Varmepartiklar som er mellom atoma [4] Atomstraum
1 2 3 4
3 9 1 12 5
5 3 2 12 4
7 4 19 8 20
9 1 21 7 5
A 0 10 2 0
Vi hadde også med noen spørsmål om andre begrep knyttet til atomet. Begrepet varme er egentlig bevegelser i de minste byggesteinene. Her ville vi kartlegge om dette var forstått. Nå er det en kjent sak at energi, lukt, varme og liknende kan oppfattes som partikler mellom de vanlige partiklene i luft og andre steder. Her får vi vel bekreftet at dette er en vanlig forestilling på barnetrinnet. Når overgangen til ungdomstrinnet er så markert, tror vi vel dette har en sammenheng med at det har vært undervist om hva varme er. Ellers kan vel svarene tyde på at vi kanskje må leve med at noen tror på "varmepartikler" selv etter de er ferdig med norsk grunnskole.
10 Når vi varmar opp til dømes stål vil det utvide seg. Det er det fordi:
[1] Atoma i stål veks [2] Det blir fleire atom
[3] Atoma bevegar seg med større fart
1 2 3
3 10 8 6
5 3 12
6
7 2 3 23
9 3 4 21
A 0 0 12
I dette spørsmålet har vi lagt inn en påstand som kanskje ikke var kjent for alle. Dette innebærer en usikkerhetsfaktor i de svarene som er avgitt. Ellers er vel spørsmålet formulert slik at de som er vant til avkryssingsskjema kanskje vil oppdage at to av alternativene er lite sannsynlig. Med bakgrunn i tidligere spørsmål så mener vi denne faktoren har betydd litt for det gode resultatet fra videregående klasse. Ellers er vel tendensen at "vokse-alternativet" er knyttet til de laveste trinnene, og at en økning i antall kanskje er en litt mer avansert tanke omkring dette problemet. Nå er det imidlertid også endel på de laveste trinnene som har "fasitsvaret". Som nevnt tidligere burde vi undersøkt om dette skyldes bevisst tenkning eller tilfeldighet.
11 Kva skjer med atoma når vi brenn bål?
[1] Dei forandrar form [2] Ingenting
[3] Dei blir borte [4] Dei blir til oske
[5] Dei smeltar
1 2 3 4 5
3 8 3 3 4 10
5 4 1 4 10 2
7 13 4 2 6 2
9 16 6 3 5 2
A 5 4 3 2 0
Dette er et bra spørsmål som ikke inneholder vanskelige ord. Samtidig viser det vel om elevene har en dypere forståelse for atomenes rolle i dagliglivet. Her har vi utpekt 2 som fasitsvaret. Siden det vel ikke skiller seg ut i positiv retning, når det gjelder å tipp på hva som er rett, så mener vi vel at de som har svart 2 har forstått noe vesentlig om atomene. Fra 7. klasse og oppover er det et flertall som har fasitsvaret. På de lavere trinnene er det også mange som har dette alternativet. Her velger vi å tro at det er endel som har forstått litt om atomenes rolle i dagliglivet. En feil tanke som gir rett svar er f.eks. at vanlig brann ikke starter en atombombe, og derfor skjer det ingen ting med atomene.
12 Kva for påstand er rett?
[1] Radioaktiv stråling kan øydelegge cellene i menneskekroppen
[2] Radioaktivitet lagar store hol i ozonlaget som gjer at vi får kreft
[3] Utan radioaktivitet klarer vi ikkje å lage atombomber
[4] Radioaktiv stråling kjem frå antenna på ein radiosendar
[5] Radioaktivitet kjem frå bakteriar i kjøt
1 2 3 4 5
3 8 11 3 2 2
5 10 5 4 3 0
7 19 12 9 2 0
9 21 17 5 6 5
A 11 3 6 4 1
Disse svarene inneholder ulike antydninger. Det som kanskje er mest iøyenfallende er at svært mange synes å kople sammen radioaktivitet og ozonlaget. Dette viser vel at det er en fare for at elever ikke helt har forstått den miljøbevisstgjøringen / miljøpropagandaen som vi har hatt de senere årene. Kanskje stuer de alt mediastoff om miljøfarer sammen i et hjørne i bevisstheten uten å skille det fra hverandre. Er det kanskje behov for faglig undervisning i tillegg til mer sensasjonspregede filmer om ulike miljøproblem? En annen litt spesiell tendens fremkommer når det gjelder koplingen mellom radioaktivitet og bakterier i kjøtt. Om vi ser bort fra et par tilfeldige (?) markeringer i 3. klasse er det de to øverste aldersstegene som mener at det er en slik sammenheng. Kan dette ha sammenheng med at det kanskje er disse som var mest bevisst under Tsjernobyl-ulykken. Herfra har de så kanskje fått en kopling mellom radioaktivitet og kjøtt. Når denne også kan koples til bakterier i kjøtt slik som her, er det kanskje ting som tyder på at noe er lagret som kanskje burde vært mer gjennomarbeidet fra en faglig synsvinkel. Vi regner ikke ultrafiolett stråling og radiobølger til radioaktiv stråling selv om det advares mot å oppholde seg lenge i sterk sol og nær en sterk radiosender.
13 Kva er bequerel?
[1] Små dyr som ét atomavfall
[2] Ei måleeining for radioaktivitet
[3] Farlege bakteriar som kjem frå radioaktiv stråling
[4] Eit stoff som finst i nokre typar kjøt
1 2 3 4
3 3 7 8 6
5 5 3 10 3
7 2 13 11 3
9 0 12 11 5
A 1 12 1 0
Her ønsket vi å teste hvor mange som kjente til ordet bequerel. Også her vil nok en raffinert spørreskjemabruker kunne eliminere andre alternativer enn 2 siden disse kanskje er litt kunstige. Svarene ovenfor viser imidlertid en tendens fra en tilfeldig svarfordeling (?) til en dypere forståelse for dette ordet.
14 Kva er radioaktiv stråling?
[1] Elektromagnetisk stråling [2] Heliumkjernar
[3] Elektronar med høg fart [4] alfa- beta- og gamma-strålar
1 2 3 4
3 10
3 5 5
5 8 3 2 8
7 12 1
7 10
9 14 5 5 21
A 1 1 0 10
Her er alle svarene rett, og målet var å finne hvor mange som virkelig hadde forstått hva som menes med radioaktiv stråling. Tallene ovenfor gir oss ikke så mye hjelp til dette.
15 Kvifor kan vi lage messing og ikkje gull?
[1] Vi klarer ikkje å lage gull fordi det krev for mykje varme
[2] Gull er for tungt til å verte laga i ein molekylknusar
[3] Messing er ei legering, gull er eit grunnstoff
[4] Messingatom kan formere seg
1 2 3 4
3 5 8 6 5
5 0 7 12 1
7 3 5 21 3
9 5 4 24 3
A 1 0 12 0
Her vil vi si at 3 og vel også 1 er rett. Tendensen er her som ellers at det synes å skje en gradvis modning.
16 Kva er fisjon?
[1] To atom som smeltar saman og avgir energi
[2] To atom som kolliderer og dannar fire atom pluss energi
[3] Atom som vert spalta og dannar nye atom pluss energi
[4] Nøytron som går ut av atomkjerna og dannar energi
[5] Atom forsvinn og blir til energi
1 2 3 4 5
3 5
4 4 5 4
5 5 7 3 2 4
7 4
7 6 8 3
9 5 7 13 3 5
A 1
2 6 3 0
Her har vi nok et ord som er ukjent for de fleste. Det er vel bare i de to høyeste klassene vi kan si at fisjon er forstått. Som nevnt tidliger er det mulig å ta utgangspunkt i enkeltelever og så finne ut om det er sannsynlig at noen av de som har valgt dette alternativet på lavere klassesteg, også kjenner betydningen til dette ordet.
17
Kva slags farge inneheld sollys?
[1] Ingen
[2] Gul
[3] Gul og raud
[4] Alle fargar
1 2 3 4
3 3 1
4 15
5 5 1 5 10
7 4 3 8 14
9 1 2 4 19
A 0 0 0 11
Fra lærarhold i 3.klasse ble det sagt at elevene hadde lært litt om lys, og det er tydelig utfra dette skjemaet. Ellers er det også klart at det finnes feilforestillinger i alle klasser, men det bør vel ikke forhindre oss i å undervise om slike temaer på de første trinnene i grunnskolen.
18 Kvifor er ei rose raud?
[1] Rosa har ein indre energi som strålar ut raudt lys
[2] Rosa reflekterar det raude lyset som treff blomen
[3] På grunn av varmen frå sola glødar rosa raudt
[4] Vi kunne ikkje skilje ting frå kvarandre om dei hadde same farge
1 2 3 4
3 7 8 5
5
5 6 7 4 4
7 6 13 5 6
9 5 18 2
9
A 0 12 0 0
Dette spørsmålet er nok et hakk vanskeligere enn det forrige. Det er tydelig at usikkerheten er større på de laveste trinnene. Men på alle trinnene har likevel det rette alternativet et flertall av markeringene. valg 4 skiller seg ut faglig sett. Det er interessant å se hvor mange som bringer inn hensikt når fysiske fenomen skal forklares. Dette var f.eks. et hovedpoeng hos Aristoteles.
19 Kva er årsaken til lys?
[1] Elektron som hoppar innover frå eit energinivå til eit anna
[2] Elektron som hoppar utover frå eit energinivå til eit anna
[3] Elektron som hoppar frå eit atom til eit anna
[4] Elektron som vert varma opp og gløder
[5] Elektron som vibrerar
1 2 3 4 5
3 3 5 3 12 3
5 1 2 2 7 9
7 3
3 6 12 10
9 14 10 5 6 3
A 6 8 1 0 0
Dette var et litt vanskelig detaljspørsmål som vi tok med, for kanskje å avsløre hvem som hadde pugget eller forstått stoffet. Her er det interessant å se at relativt mange svarer 5 som er et godt svar selv om det ikke er et fasitsvar ifølge kvantefysikken som dominerer lærebøkene. Ifølge kvantefysikken er 1 rett.
20 Gut eller jente?
[1]=Gut [2]=Jente
1 2
3 4 17
5 6 15
7 12 16
9 12 13
A 8 4
Nå var kanskje fordelingen mellom gutter og jenter litt skjev i noen klasser. Nå er det mulig ved hjelp av det aktuelle programmet å teste om kjønnet betyr mye for svarene ovenfor. Det har vi ikke gjort her.
21 Det eg veit om spørsmåla har eg lært:
[ ] på skulen 1 lite
[ ] frå foreldre/syskjen 2 mykje
[ ] frå TV
[ ] frå bøker og tidsskrift
R1: R2: R3: R4:
1 2 1 2 1 2 1 2
3 15 2 17 2 12 5 15 2
5 20 1 14 4 7 12 13 5
7 17 11 22 2 20 5 21 4
9 1 24 21 3 20 5 13 12
A 1 11 11 1 11 1 4 8
Nå var spørsmålsformuleringen her litt uheldig, siden det var få som følte at de hadde lært mye. Tanken var imidlertid at de hadde lært "mer enn lite", og det var vel et flertall av svarene som inneholdt både 1 og 2, slik meningen var. Hvis vi skal plukke ut noen spesiell tendenser, så kan vi vel si at de to øverste klassene har lært mest på skolen og nest mest fra bøker og tidsskrifter. I 7. klasse er det også typisk at de har lært mest på skolen. I 5. klasse har de lært mest fra TV og i 3. klasse har de ikke lært så mye fra noen av de oppgitte kildene.
22 Korleis likar du desse faga?
[ ] Fysikk (teknikk, elektrisitet..) [ ] Historie 1=Svært dårleg
[ ] Biologi (dyr, plantar..) [ ] Engelsk 2=Ganske dårleg
[ ] Geografi (land og folk) [ ] Kroppsøving 3=Passe
[ ] Matematikk 4=Ganske bra
5=Svært bra
R1: R2: R3: R4: R5: R6: R7:
1 2 3 4 5
3 4 5 5 5 2 2.81 2.71 3.19 2.52 2.67 3.48 2.43
5 1 1 5 11 2 3.60 2.85 2.90 2.85 2.33 3.95 3.62
7 4 4 6 8 3 3.19 3.48 2.96 3.92 3.29 4.12 2.93
9 1 10 6 5 3 2.96 2.83 3.68 3.29 3.24 4.17 2.52
A 4 3 1 3 1 2.50 3.50 3.17 3.08 3.50 4.50 3.00
Nå er det en kjent sak at det er en nær sammenheng mellom interesse, hva vi liker og hva vi kan. For å kunne se sammenhengen mellom interesse og kunnskap, spurte vi om interesser for fysikk og noen andre fag. Nå er ikke fysikk et fag i grunnskolen, og det hersket nok litt usikkerhet omkring hva vi mente med fysikk på de laveste klassestegene. Om vi kombinerer middelverdiene ovenfor som gjelder fysikk med generell erfaring fra grunnskolen, så kan vi vel si at skåren for fysikk er litt lav i 3. klasse, sannsynligvis fordi de ikke visste hva det var. Ellers har vi den typiske tendensen at interessen for fysikk faller oppover i ungdomsskolen. Dette kan vel ha sammenheng med et litt "brått" møte med litt vanskelig fagstoff. Her var vi bare interessert i de andre fagene for å ha noe å sammenlikne med, og derfor kommenterer vi ikke dem her.
23 Brukar du å sjå desse TV-programma?
[ ] MAGNUS 1=Ja
[ ] Schrødingers katt 2=Nei
R1: R2:
1 2 1 2
3 9 10 3 16
5 16 5 5 14
7 9 19 8 20
9 7 18 11 14
A 6 6 4 8
Dette spørsmålet var en liten kontroll på spørsmålet ovenfor som gikk på hvor de hadde kunnskapen fra. Dette spørsmålet bekrefter da også at det er 5. klassingene som ser mest på populærvitenskapelige program på TV. Det viser også at endel 9. klassinger bruker å se Scrødingers katt, men ovenfor vurderte det ikke som om slike program gir kunnskap om atomet.
Prosjektoppgave
For lærere i naturfag er det viktig å kunne kartlegge hva elevene kan om et emne. Dette er viktig både som utgangspunktet for et undervisningsopplegg, og grunnleggende for å evaluere om undervisningen har vært vellykket.
Planen er at vi i fellesskap skal gjøre ferdig noen flervalgspørsmål fra emnet atomteori. Vi velger flervalgspørsmål fordi disse er enklest å behandle og disse stjeler minst undervisningstid. Planen er så videre å be øvingslærere prøve disse spørsmålene på ulike trinn og så vurdere resultatet. Vi har ikke noen forhåndsløfter på at vi skal få testet skjemaet, men vi håper på velvilje fra øvingslærere og eventuelt andre. Vi vil f.eks. love å sende en sluttrapport til de som har vært med.
Denne oppgaven går da ut på å forberede spørsmål ved å tenke tilbake på egen skolegang eller å kontakte barn/unge i nærmiljøet. Dette skal da være et slags forprosjekt som skal gi ideer til tema og svaralternativer. Generelle spørsmål:
1 Hva er vanskelig å forstå om atomet og tilstøtende emner?
2 Hvilke forestillinger finnes hos elever?
3 Lag flervalgspørsmål kan avsløre hva elever kan om emnet?
Lever noen forslag til spørsmål med svaralternativ. Merk at vi definerer fagemnet atomteori relativt vidt og det kan derfor være mulig å formulerer spørsmål som noen f.eks. vil kategorisere som kjemi eller elektrisitetslære. Når det gjelder nivå kunne det vært interessant å få med alle trinn fra 1 klasse i grunnskolen til lærerskolen. Kommenter gjerne de ulike forslagene til flervalgsspørsmål. Innleveringene skal danne utgangspunkt for et felles spørreskjema som vi vil prøve å teste på ulike trinn i skoleverket.
Stikkord:
Er det mulig å lage gull, plast ol (grunnstoff/kjemiske stoff). Bølge/partikkelforståelse av lys. Farger stoffavhengig/temperaturavhengig. Radioaktivitet hva er det?
Er lukt en gass eller noe som er i gassen. Lyd? Partikler gjennom luften? Atomkraft. Tror elevene at stoff kan forsvinne?
(Denne oppgaven var gitt i 94 og resulterte i rapporten: Atomforståelse - hva vet elever om naturens minste byggesteiner.)
Spørreskjema
Her følgjer nokre spørsmål knytt til naturen sine minste byggesteinar. Dei er laga av studentar på halvårseininga i fysikk/kjemi ved lærarskulen i forbindelse med ei øving i å lage evalueringsspørsmål. Målet er å kartlegge kva elevar på ulike klassesteg veit om det aktuelle emne.
For at vi skal få evaluert vårt eige spørresjema treng vi nokre til å svare på spørsmåla. Her vil vi takke dei klassane som tek seg tid til å svare på spørsmåla. Planen er å lage ein liten rapport til slutt, og denne vil vi sende til dei klassane som svarar på spørsmåla.
Rettleiing: Skriv ikkje namn, berre klasse. Set ring rundt dei tala som du veljer. Merk at fleire svar kan vere rett på kvart spørsmål. Der det er ei ope rute skal du skrive eit tal i desse rutene.
#1 Kva er eit atom?
[1] Noko som lagar eksplosjonar
[2] Noko som alt er laga av
[3] Noko ein brukar i krig
[4] Eit stoff som vi lagar atombombe/atomkraft av
[5] Noko som kjem frå radioaktivitet
[6] Alt vi ser er atomer
#2 Kva for påstandar om atomet er rette?
[1] I atom finn vi molekyl
[2] I atom finn vi proton, nøytron og elektron
[3] Atomet er dei aller minste partiklane som finst
[4] Atom er eit grunnstoff
[5] Atomet er sett saman av mindre delar
[6] Det finst mange ulike typar atom
[7] Atoma er lette å skilje sidan dei ikkje bind seg til kvarandre
#3 Er atomet farleg?
[1] Ja
[2] Nei
[3] Berre når atomet kjem i feil hender
#4 Kva er minst av desse partiklane?
[1] eit atom [2] eit elektron
[3] eit proton [4] eit molekyl
#5 Kva er rett om storleiken til atomet?
[1] Atomet er større enn eit hus
[2] Atomet er større enn ein vassdråpe
[3] Atomet er større enn eit virus
[4] Vi kan ikkje sjå atom med vanleg mikroskop
#6 Kor mange atom trur du det er i ein vassdråpe?
[1] Mellom 10 og 1000
[2] Mellom 1000 og 1 000 000 000 (milliard)
[3] Meir enn 1 000 000 000
#7 Kva for krefter held eit atom saman?
[1] Magnetiske krefter [2] Elektriske krefter
[3] Atomkrefter [4] Kjernekrefter
[5] Gravitasjonskrefter [6] Hestekrefter
#8 Kor fins det atom?
[1] inne i ein tom plastboks [2] i destillert vatn
[3] inne i ein svart boks [4] midt mellom jorda og månen
[5] inne i ein beholder med vaakum
#9 Kva er varme?
[1] Mange atom som er tett saman på same område [2] Atom i rørsle
[3] Varmepartiklar som er mellom atoma [4] Atomstraum
#10 Når vi varmar opp til dømes stål vil det utvide seg. Det er det fordi:
[1] Atoma i stål veks [2] Det blir fleire atom
[3] Atoma bevegar seg med større fart
#11 Kva skjer med atoma i veden når vi brenn bål?
[1] Dei forandrar form [2] Ingenting
[3] Dei blir borte [4] Dei blir til oske
[5] Dei smeltar
#12 Kva for påstand er rett?
[1] Radioaktiv stråling kan øydelegge cellene i menneskekroppen
[2] Radioaktivitet lagar store hol i osonlaget som gjer at vi får kreft
[3] Utan radioaktivitet klarer vi ikkje å lage atombomber
[4] Radioaktiv stråling kjem frå antenna på ein radiosendar
[5] Radioaktivitet kjem frå bakteriar i kjøt
#13 Kva er bequerel?
[1] Små dyr som ét atomavfall
[2] Ei måleeining for radioaktivitet
[3] Farlege bakteriar som kjem frå radioaktiv stråling
[4] Eit stoff som finst i nokre typar kjøt
#14 Kva er radioaktiv stråling?
[1] Elektromagnetisk stråling [2] Heliumkjernar
[3] Elektronar med høg fart [4] alfa- beta- og gamma-strålar
#15 Kvifor kan vi lage messing og ikkje gull?
[1] Vi klarer ikkje å lage gull fordi det krev for mykje varme
[2] Gull er for tungt til å verte laga i ein molekylknusar
[3] Messing er ei legering, gull er eit grunnstoff
[4] Messingatom kan formere seg
#16 Kva er fisjon?
[1] To atom som smeltar saman og avgir energi
[2] To atom som kolliderer og dannar fire atom pluss energi
[3] Atom som vert spalta og dannar nye atom pluss energi
[4] Nøytron som går ut av atomkjerna og dannar energi
[5] Atom forsvinn og blir til energi
#17 Kva slags farge inneheld sollys?
[1] Ingen
[2] Gul
[3] Gul og raud
[4] Alle fargar
#18 Kvifor er ei rose raud?
[1] Rosa har ein indre energi som strålar ut raudt lys
[2] Rosa reflekterar det raude lyset som treff blomen
[3] På grunn av varmen frå sola glødar rosa raudt
[4] Vi kunne ikkje skilje ting frå kvarandre om dei hadde same farge
#19 Kva er årsaken til lys?
[1] Elektron som hoppar innover frå eit energinivå til eit anna
[2] Elektron som hoppar utover frå eit energinivå til eit anna
[3] Elektron som hoppar frå eit atom til eit anna
[4] Elektron som vert varma opp og gløder
[5] Elektron som vibrerar
#20 Gut eller jente?
[ ] 1=Gut 2=Jente
#21 Eg har lært mykje/lite om desse spørsmåla:
[ ] på skulen 1 lite
[ ] frå foreldre/syskjen 2 mykje
[ ] frå TV
[ ] frå bøker og tidsskrift
#22 Korleis likar du desse faga? 1=Svært dårleg
[ ] Fysikk (teknikk, elektrisitet..) [ ] Historie 2=Ganske dårleg
[ ] Biologi (dyr, plantar..) [ ] Engelsk
3=Passe
[ ] Geografi (land og folk)
[ ] Kroppsøving 4=Ganske bra
[ ] Matematikk
5=Svært bra
#23 Brukar du å sjå desse TV-programma?
[ ] MAGNUS 1=Ja
[ ] Schrødingers katt
2=Nei
24 Klasse:_____