Fysiken spelar roll! : Undervisning om hållbara energisystem, fokus på gymnasiekursen fysik A

This thesis will present the result from one main investigation (step 1) and two follow-up studies (step 2 and 3). The main study consists of an interpreting, iterative analysis of statements made by ‘experts’ on contents of education gathered from a questionnaire, which result in a subject-specific content for physics education on sustainable energy systems (SES) presented as a category system. The categories from Step 1 are used as means for analysis in step 2 and 3, which involve the study of educational material and one classroom analysis. The results show that the content of physics for upper secondary, in order for students to reach insight, should comprise certain physical concepts and relations not only in “limited contexts” but also in relation to greater contextual connections, in which problematisation and insight in solutions for the future is necessary. These parts should have a similar weight according to the statements of the experts. This is not to be found in either the typical educational material (textbooks) or in one studied classroom teaching example.Vad ska fysikämnet på gymnasiet innehålla för att elever ska förstå och bli engagerade i samhällets energifrågor samt inse vad en hållbar energianvändning innebär? Hur presenteras energi för gymnasieelever, i läroböcker och i fysikundervisning? Detta har undersökts genom en studie bestående av en inledande huvudstudie samt två mindre uppföljningsstudier och resultatet presenteras i denna licentiatavhandling. Huvudstudien består av en tolkande, iterativ analys av skriftliga uttalanden gjorda av fysiker, fysiklärare och energiexperter när de uppmanats att svara på ett antal frågor rörande undervisningens innehåll. Analysen har resulterat i ett ämnesspecifikt innehåll för fysikundervisning om hållbar energi. Ett innehåll sammanfattat i ett kategorisystem som kan ses som underlag för undervisning. De olika kategorierna som framkommit i huvudstudien har sedan använts i två uppföljande studier, dels en innehållsanalys av sex olika läroböcker dels en undersökning av ett fysikklassrum under åtta veckor med undervisning om energi. Resultatet från huvudstudien visar att fysikämnets innehåll i gymnasiet med syfte att eleverna ska nå insikt om hållbar energi bör bestå av grundläggande fysikbegrepp och dess samband som i sin tur exemplifieras inte bara i ”begränsade kontexter” såsom en värmepump eller en bilmotor utan även i större sammanhang, exempelvis den egna energianvändningen och energiflöden genom samhället och genom naturen. Inom dessa större sammanhang är det nödvändigt att en problematisering sker och att diskussioner förs om framtida lösningar. Enligt de tillfrågade experterna så ska en jämn fördelning råda mellan fysikaliska begrepp, dess samband och ”begränsade kontexter” samt de större sammanhangen, problemen och lösningarna. En sådan fördelning har dock inte återfunnits i vanliga fysikläroböcker och i den klassrumssituation som studerats. Dessa uppföljningsstudier visar på en tonvikt på grundläggande fysikbegrepp, dess samband samt fokus på beräkningskompetens. Detta trots att kursplaner i fysik framhåller vikten av att elever ska erhålla kunskaper och insikter om energifrågor i samhället och energianvändningens påverkan på miljön