Matematikkunskaper eller kemikontext? : En pilotstudie om vad som ligger bakom svenska gymnasieelevers svårigheter med beräkningar i kemi

Sammanfattning: Det är många som anser att kemiämnet i allmänhet och kemiska beräkningar i synnerhet hör till de svåraste sakerna som lärs ut på gymnasiet. I en tidigare litteraturstudie visades att bland annat begreppen överföring och matematisk förmåga är kopplade till elevers svårigheter med beräkningar i kemi, samt att studier i svensk kontext saknas. Den här studien undersöker därför dessa begrepp genom att en grupp svenska gymnasieelever får svara på beräkningsuppgifter och en enkät som tagits fram och anpassats med utgångspunkt i en skotsk studie. Det första av två syften är att ta reda på om det anpassade materialet kan användas för vidare forskning, alltså om det faktiskt mäter om det är överföringen till en kemikontext eller brister i elevernas matematikkunskaper som i första hand bidrar till deras svårigheter med beräkningar i kemi. Studiens andra syfte är att undersöka vilka observationer som kan göras om den deltagande gruppen elever samt om dessa kan kopplas till litteraturen, för att på så sätt kunna säga något om eventuella konsekvenser för lärare och undervisning. Utifrån jämförelser mellan resultaten i den här studien och den skotska dras slutsatsen att beräkningsuppgifterna och enkäten kan användas för vidare forskning i svensk kontext. Främst tre saker observerades ge eleverna i den här studien svårigheter: konceptet koncentration, okritisk formelbundenhet och hög komplexitetsgrad. Många fel genererade av dessa svårigheter skulle kunna undvikas om eleverna använde sig av enhetsanalys och/eller rimlighetsbedömningar. Enkätsvaren visar att nästan alla elever tycker att beräkningsuppgifter i kemi är svårare än motsvarande matematikuppgifter. Elevernas egna tankar kring vad detta beror på visar främst på två möjliga orsaker. Dels att kemiuppgifter i allmänhet har, och upplevs ha, högre komplexitetsnivå än matematikuppgifter, dels att elever i det svenska skolsystemet får mycket mer tid för träning på beräkningar i matematikkontext jämfört med i kemikontext. Ett sätt att råda bot på denna snedfördelning kan vara bättre koppling mellan matematiken och kemin. Detta förutsätter först och främst att eleverna får en god förståelse för själva matematiken. Utöver det krävs en god kommunikation mellan matematik- och kemilärare så att denna koppling kan göras i samråd och på såväl matematik- som kemilektioner.