Lärandesituationens påverkan på elevers affektiva upplevelser och lärande.

Projektbeskrivning

Detta är ett utdrag ur ansökan till vetenskapsrådet.
Projektplanen har efter ansökans beviljande modifierats, framför allt med avseende på antalet personkarakteristika som kommer att beaktas. Fördjupade litteraturstudier och preliminära resultat från andra studier som vi deltar i har föranlett oss att komplettera karakteriseringen med kategorierna ”self-efficacy”, achievement goals, attribueringsmönster och attityder till naturvetenskap i samhälle och skola. Även om områdes- och projektbeskrivningen ger en någorlunda rättvisande bild så saknas beskrivningar av dessa nya kategorier och hur de passar in i studien. Vi ber om överseende med detta.
Specifika mål
Universitet och högskolor runt om i Sverige upplever sedan flera år en stark nedgång i antalet sökande till utbildningar inom naturvetenskap och matematik. Av den nationella utvärderingen av grundskolan framgår att en stor del av eleverna anser att kemi och fysik är svårt, ointressant och oviktigt (Skolverket, 2004).
Det är också i dessa ämnen som eleverna lägger ned minst ansträngning. Lindahl (2003) visade att elever i grundskolan, trots att de finner naturvetenskapen i sig intressant, tycker att undervisningens innehåll är irrelevant och att upplägget oftast inte inbjuder till personligt engagemang.
Detta leder till att även elever med goda resultat i naturvetenskapliga ämnen undviker dessa i sina fortsatta studier. En individs attityd till ett ämne eller aktivitet består av en kognitiv och en affektiv komponent som tillsammans medför en tendens hos individen att bete sig på ett specifikt sätt i förhållande till ett objekt (Arnold, Cooper, & Robertson, 1998). De affektiva upplevelserna under lärandet, även om de är reaktioner ”här och nu” på en situation, har visat sig ha stor betydelse för vilken inställning eleven utvecklar till den aktuella typen av aktivitet eller ämne (Osborne, Simon, & Collins, 2003).
Detta påverkar med stor sannolikhet vilka val individen gör i sina framtida val av utbildning och yrkesbana. I dagens situation, med svikande söksiffror till högre utbildningar inom naturvetenskap och matematik, framstår det därför som minst sagt angeläget att undersöka hur undervisningssituationer inom dessa ämnen påverkar våra elever ur ett affektivt perspektiv.
Forskning pekar också på att de affektiva upplevelserna under lärandet indikerar hur väl situationens krav matchar individens förkunskaper (Csikszentmihalyi, 1990), kunskapssyn (Bråten & Olaussen, 2005) och vilken typ av motivation eller mål som driver individen att engagera sig i uppgiften (Ryan & Deci, 2000; Seifert, 2004). Samtliga dessa faktorer har visat sig hänga ihop med kvaliteten på lärandet, i termer av både investerad mental ansträngning (Paas, Tuovinen, van Merriënboer, & Darabi, 2005) och utfall. Individens förkunskaper och kunskapssyn är något som denne bär med sig in i undervisningssituationen. Dessa interagerar med situationens karakteristika och påverkar, via mekanismer som styr känslor, den lärandes engagemang i uppgiften (Hannula, 2006) och därmed även lärandet och utfallet (Goetz, Hall, Frenzel, & Pekrun, 2006).
I dag vet vi inte tillräcklig om hur elever med olika karakteristika påverkas affektivt av  olika typer av lärandesituationer och vilka faktorer i situationen som är mest betydelsefulla för att forma dessa affektiva upplevelser. I synnerhet är forskningen kring hur matchningen mellan studenters kunskapssyn och lärandesituationen påverkar de affektiva upplevelserna av lärandet mycket begränsad.

Mot bakgrund av ovanstående vill vi undersöka a) hur individens och situationens karakteristika interagerar i formandet av affektiva upplevelser b) vilka situationskarakteristika som är betydelsefulla i detta sammanhang och c) hur de affektiva upplevelserna påverkar lärandeutfallet.
Då formandet av attityder till ett ämne är en långsiktig process är det inte troligt att några skillnader kan urskiljas efter ett enstaka lärandetillfälle eller kortare projekt. Vi kommer därför inte att mäta dessa i detta projekt.
Områdesöversikt
De personkarakteristika som vi avser att fokusera på är elevernas epistemologiska föreställningar, hädanefter benämnd kunskapssyn, och förkunskaper inom respektive område. Kunskapssynen är individens uppfattning om kunskapens natur och hur den skapas. Flera studier har visat att denna har betydelse för hur och vad individen lär sig. (DeBacker & Crowson, 2006; Hofer & Pintrich, 1997; Muis, 2004). Även i våra egna studier kring simuleringar i kemi på universitetsnivå har vi sett att studenternas syn på lärande och kunskap påverkar kvaliteten på de kunskaper de uppvisar efter dessa övningar (Winberg & Berg, 2007). Detta samband är dock inte entydigt utan modereras av studenternas förkunskaper. Detta är inte särskilt överraskande då individens förmåga att processa information (att lära) på ett framgångsrikt sätt till stor del beror på omfattning, komplexitet och grad av automatisering av de kognitiva scheman individen redan har på området (Carlsson, Chandler, & Sweller, 2003; Paas, Renkl, & Sweller, 2003; Sweller, 1988).
Vad gäller lärandet så är det oftast de deklarativa kunskaperna som är i fokus, t.ex. komma ihåg årtal eller redogöra för och tillämpa procedurer. Fakta förståelse, färdighet och förtrogenhet är viktiga former av kunskap, vilket även understryks i läroplanen för det obligatoriska skolväsendet (Skolverket, 2006). I samma dokument står dock även att det inte är självklart vilka kunskaper som är viktiga i en snabbt föränderlig omgivning. En stark betoning läggs därför på skolans roll att ”främja lärande där individen stimuleras att inhämta kunskaper… främja elevernas förmåga att göra personliga ställningstaganden” och ”stimulera viljan att bilda sig och växa med sina uppgifter.” Från ett utbildningspsykologiskt perspektiv framstår det tydligt att det beteende som beskrivs i dessa meningar bygger på en motivation att lära, parad med en kunskapssyn som ger en medvetenhet om den egna rollen i lärandet såväl som om kunskapens relativa karaktär och föränderlighet.
Det finns flera inriktningar inom motivationsforskningen som försöker att förklara elevers beteenden under lärandet och det resulterande utfallet. Seifert (2004) hävdade att även om dessa använder sig av sinsemellan olika modeller och begrepp så är den gemensamma kärnan ett mönster där affektiva upplevelser och föreställningar om kunskap och den egna personen påverkar beteendet i akademiska situationer - och därmed även kvaliteten på den kunskap som konstrueras (Covington, 2000). Flera studier pekar på att den lärandes föreställningar om kunskap och lärande påverkar motivationen att lära (Bråten & Strömsö, 2006; DeBacker & Crowson, 2006; Winberg & Berg, 2007) vilken i sin tur är relaterad till affektiva upplevelser under lärandet (Harackiewicz, Barron, Tauer, & Elliot, 2002; Pekrun, Elliot, & Maier, 2006). En studie av Windschtl och Andre (1998) indikerade att sambandet mellan den lärandes kunskapssyn och lärandeutfallet modererades av lärandesituationens karakteristika, troligen via motivationsrelaterade affektiva reaktioner. Det har framhållits att lärandesituationer som inte matchar individens kunskapssyn, t.ex. i termer av krav på autonomi eller den intellektuella uppgiftens karaktär, kan framstå som oöverstigliga, alternativt inte utmanande nog för att motivera studenter att engagera sig i lärandet (Finster, 1989; Moore, 1994; Windschitl & Andre, 1998). Hofer och Pintrich (1997) betonade därför vikten av forskning kring hur studenters kunskapssyn interagerar med olika typer av lärandesituationer och hur denna interaktion i sin tur påverkar affektiva och kognitiva aspekter av lärandet.
Även om intresset för känslornas roll i lärandet är relativt nyvaknat (Schutz & Lanehart, 2002) så indikerar flera studier att den lärandes affektiva reaktioner kan fungera som markörer för både vilken typ av motivation (Linnenbrink & Pintrich, 2002; Ryan & Deci, 2000; Seifert, 2004) och kunskapssyn (Bråten & Strömsö, 2006; Windschitl & Andre, 1998) som driver/reglerar denne i sitt lärande. Flera forskare menar att observationer av individers affektiva upplevelser i en lärandesituation kan ge värdefull information om dess effektivitet i termer av att åstadkomma en motivation för meningsfullt lärande på både kort och lång sikt. (Meyer & Turner, 2002; Pekrun, Goetz, Titz, & Perry, 2002)
Vikten av att skapa lärandesituationer som matchar den lärandes förkunskaper har, med all rätt, fått stort utrymme inom didaktisk och pedagogisk litteratur (Limon, 2001; Luckin, 1999). Begreppet kognitiv belastning har fått ett stort genomslag och forskningen kring betydelsen av lärandesituationens design för den lärandes möjligheter att processa information (lära) är under stark frammarsch (Sweller, van Merrienboer, & Paas, 1998; van Merrienboer, Kirschner, & Kester, 2003). I dessa sammanhang används begreppet mental ansträngning som mått på den faktiska ansträngning som den lärande lägger ned på en uppgift. Den mentala ansträngningen uppstår som en följd av individens interaktion med situationen och avspeglar både individens kunskaper på området, dennes motivation att gripa sig an uppgiften och hur den uppfattas. Medan förkunskapernas omfattning och struktur i förhållande till uppgiftens komplexitet påverkar belastningen på arbetsminnet (Paas et al., 2003) så inverkar individens kunskapssyn på hur uppgiften tolkas (Winberg & Berg, 2007) och därmed dess komplexitet. Om uppgiftens komplexitet är för stor i förhållande till den lärandes förkunskaper så blir belastningen på arbetsminnet för hög för att tillåta effektivt processande av information. Följden blir då att motivationen att engagera sig i uppgiften minskar, vilket avspeglar sig i de affektiva upplevelserna under lärandet (Csikszentmihalyi, 1990; Goldin, 2000; Hannula, 2006). Sambandet mellan individens kunskapssyn, förkunskaper, mental ansträngning, affektiva upplevelser under lärandet och situationens karakteristika, är komplext och ett av det föreslagna projektets syften är att närmare undersöka hur detta samband ser ut.
Denna ansats, att försöka beakta den lärandes affektiva reaktioner och lärandeutfallet mot bakgrund av balansen mellan dennes förutsättningar och situationen, förordas av Covington (2000) som också menar att elevers beteenden och prestationer i skolan bäst kan förstås och beskrivas just i termer av komplexa, situationsberoende, samband mellan ”kluster av besläktade kausala faktorer” (p. 187). Den lärandes affektiva reaktioner nämns särskilt som en troligtvis viktig komponent i detta sammanhang. Han understryker särskilt vikten av att dokumentera hur dessa dynamiska samband förändras som en funktion av skillnader i personkarakteristika hos de lärande och menar att den praktiska nyttan av en sådan multivariat beskrivning av hur olika individer interagerar och påverkas av lärandesituationen knappast går att underskatta.
Utbildningsvetenskaplig relevans
Ovanstående översikt ger vid handen att affektiva upplevelser under lärandet är kopplat till kvaliteten på lärandet i såväl kort som långt perspektiv. Vad vi vet har ingen tidigare försökt att samtidigt beskriva de komplexa sambanden mellan individen, situationen, de affektiva upplevelserna och lärandet. Vår bedömning är därför att eventuella resultat kommer att vara av stort intresse för forskare inom utbildningsvetenskap och av betydelse för undervisning på både grund- och universitetsnivå. Projektet har också potential att kunna bidra med kunskaper av central betydelse för den förändring av undervisningen i naturvetenskap som myndigheten för skolutveckling (2005) har föreslagit som ett sätt att förändra ungdomars syn på naturvetenskap.