Visuell kemi ofta utan eftertanke

Visuella representationer som bilder, fysiska modeller och animationer används ofta utan djupare eftertanke av lärare i kemi. Det konstaterar Emelie Patron som forskat om vilken roll visuella representationer har i kemiundervisningen på gymnasiet.

Varför blev du intresserad av ämnet?

– Jag är utbildad lärare i kemi och biologi och bortsett från några vikariat började jag forska ganska direkt efter examen. På forskarutbildningen upptäckte jag att det inte finns så mycket forskning om hur visuell kommunikation används i kemiklassrummet och bestämde mig därför för att undersöka det.

Vad handlar avhandlingen om?

– Övergripande om vilken roll visuella representationer har i undervisningen i ämnet kemi på gymnasiet. Med visuella representationer menas exempelvis animationer, bilder, experiment och fysiska modeller. Avhandlingen bygger på tre studier där jag i den första intervjuat 12 kemilärare på gymnasiet om hur de resonerar kring användning av visuella representationer i sin undervisning. Vad använder de och vilka didaktiska val gör de? I den andra studien har jag observerat kemiundervisningen i tre olika klasser på gymnasiet med fokus på hur visuella representationer används. Den tredje studien består av intervjuer med drygt 20 gymnasieelever om hur de upplever visuella representationer i undervisning, bidrar de till deras lärande, fungerar vissa representationer bättre än andra?

Vilka är de viktigaste resultaten?

– Den första studien visar att lärare inte reflekterar i särskilt hög grad kring hur och varför de använder visuella representationer i kemiundervisningen. De flesta lärare gör som de ”brukar”. Fungerar inte en viss representation så testar läraren en annan vid nästa lektion. Det här görs utan någon djupare eftertanke eller utifrån ett medvetet didaktiskt val. Jag blev inte särskilt förvånad över det här resultatet då jag vet att visuella representationer inte ges särskilt stort utrymme i lärarutbildningen.

– Genom observationerna har jag identifierat fem kvalitativt skilda sätt som lärare ”packar upp” eller hanterar visuella representationer. De första två sätten är lärarcentrerade medan de sistnämnda tre är elevcentrerade:

1. Uppackning som antagande, här ger läraren inte någon ytterligare information utan utgår från att eleverna förstår representationen utan förklaring.
2. Läraren kan också lägga till en muntlig förklaring till den visuella representationen.
3. Med det tredje sättet synliggör läraren ytterligare aspekter till den ursprungliga representationen, som att exempelvis rita ut de fria elektronparen i en strukturformel.
4. Det fjärde sättet innebär att läraren lägger till en visuell representation i samma teckensystem, exempelvis genom att rita en strukturformel av en vattenmolekyl som tillägg till en vattenmolekyl som visualiseras med enbart bokstäver och siffror (empirisk formel).
5. Vid det femte sättet lägger läraren till ytterligare en dimension, exempelvis en fysisk modell av en molekyl som möjliggör för eleverna att se även den tredimensionella strukturen av molekylen.

– Intervjuerna med eleverna bekräftar att de elevcentrerade sätten fungerar bäst för elevernas meningsskapande. Eleverna pekar också på att de ofta behöver lärarens muntliga hjälp för att förflytta sig mellan olika visuella representationer.

Vad överraskade dig?

– Jag hade inte förväntat mig att kunna identifiera de fem kvalitativt skilda sätt som lärare hanterar visuella representationer, inte heller att de olika sätten så tydligt kan kategoriseras i lärar-, respektive elevcentrerade.

Vem har nytta av dina resultat?

– Jag tänker att lärare i alla naturvetenskapliga ämnen kan ha det. Men även lärarutbildningen, jag menar att visuella representationer måste ges större plats här. Avhandlingen är också ett bidrag till forskningsfältet.

Susanne Sawander