Examensarbete 15 högskolepoäng. Stora idéer för undervisning av organisk kemi

Transkript

1 S i d a 1 Malmö högskola Lärande och samhälle Natur, miljö, samhälle Examensarbete 15 högskolepoäng Stora idéer för undervisning av organisk kemi Big ideas in teaching organic chemistry Lisa Alderin Examen: Gymnasielärarexamen med huvudämne Kemi Utbildning: KPU 90hp Slutseminarium: Examinator: Nils Ekelund Handledare: Jesper Sjöström

2 S i d a 2

3 S i d a 3 Sammanfattning Elever i gymnasieskolan visar svårigheter att skapa sig äkta förståelse för ämnet kemi. Detta kan bero på en omfattande mängd material men också att kemiämnet traditionellt är uppdelat i separata kategorier. Elever uppvisar inte förmåga att se helheten och kopplingen mellan dessa delar. Arbetet diskuterar möjligheten för ämnesläraren att utgå från så kallade stora idéer och sedan avancera innehållet enligt en bestämd ordning. Detta kan vara ett sätt att skapa helhetsbild, bättre överblick och därigenom djupare förståelse av kemin som ämne. Genom lärarintervjuer undersöks olika lärares syn på organisk kemi i undervisningen och om specifika moment finns inom kursen kemi 1 där fler exempel på den organiska kemins grunder kan introduceras för gymnasieelever. Stora idéer som sammanfattar gymnasiekemins grundkurs (kemi1) samt organisk kemi (del av kemi 2) presenteras i arbetet. Dessutom föreslås fyra olika moment i kemi 1 där fler exempel på grunder i organisk kemi kan tas upp för att förbereda elever för organisk kemi utan att betunga kunskapsområdet med mer teori. big ideas, organisk kemi, kemididaktik

4 S i d a 4

5 S i d a 5 Innehållsförteckning Sammanfattning Inledning Big ideas Centralt innehåll: Kemi Centralt innehåll: Organisk kemi i kemi Syfte och problemställning Litteraturgenomgång Hur används stora idéer? Vilka förslag finns på stora idéer? Vad är learning progression? Metod och genomförande Litteraturstudie och val av stora idéer Kvalitativ eller kvantitativ undersökning Procedur intervjuer Urval intervjuer Uppsatsens trovärdighet Utförande analys av intervjuer Forskningsetiska principer Resultat och analys Jämförelse mellan organisk kemi i kemi 2 och kemi Resultat: Vilka stora idéer sammanfattar gymnasiekemins grundkurs, kemi 1? Resultat: Vilka stora idéer sammanfattar organisk kemi i kemi 2? Resultat: Vid vilka moment i kemi 1 bör fler exempel på organisk kemi introduceras? Moment ett: Kemisk bindning Moment två: Intermolekylära bindningar Moment tre: Kolinnehållande föreningar Moment fyra: Kemiska reaktioner Diskussion och Slutsats Framtida forskning Bilaga Bilaga Bilaga

6 S i d a 6

7 S i d a 7 1.Inledning Synen på naturvetenskap är under ständig förändring. På 60-talet var de gällande naturvetenskaperna kemi, biologi och fysik och det eftersträvades av ett fåtal elever att studera ren teoretisk kunskap som förberedelse för en framtid som exempelvis läkare eller ingenjör. Sedan 80-talet har förändringstakten ökat och idag diskuteras vikten av alla medborgares naturvetenskapliga kunnande. Detta betyder att alla bör ha grundkunskaper i naturvetenskapliga ämnen och förståelse att deras egna livsval kan påverka till exempel miljön. 1 Enligt styrdokumenten förväntas också skolan agera i linje med denna tanke. Inom kemin har synen på kemiundervisning förändrats något, men gamla undervisningstraditioner lever ofta kvar i skolan. De senaste decennierna har forskningsarbete på utveckling av kemiundervisning kommit långt men problemet har varit, och är fortfarande, att forskningsresultaten inte tagit fäste bland lärare världen över. 2 Ofta har undervisningen fastnat i form av äldre undervisningsmetoder och forskningen har antingen inte nått ut till skolorna eller stoppats av undervisande lärare. Grunden till detta föreslås vara de undervisande lärarnas egen tro på vad som är bra undervisning och att bevisen för de nya forskningsresultaten inte synts tillräckligt starka. En anledning till att dessa lärare inte tar till sig forskningen kan också vara tids- eller kunskapsbrist. 3 Forskning kring kemididaktik har dock visat att elever på gymnasie- och universitetsnivå inte utvecklar önskad förståelse för kemi. 4 Det finns alltså behov att förändra undervisningen i syfte att skapa bättre förståelse hos elever för kemiämnet. Orsaker till problem med de nuvarande kemikurserna anses vara för mycket material, för stort fokus på abstrakt teori och inte tillräckligt med laborationer. 5 Traditionellt är kemiämnet uppdelat i discipliner såsom organisk kemi, oorganisk kemi, fysikalisk kemi, analytisk kemi och miljökemi med subdiscipliner som kemisk bindning, stökiometri, atomstruktur, syra-basreaktioner och redox-reaktioner. Detta sätt att dela upp kemin i delar leder till att eleverna får svårt att se helheten inom ämnet och därför inte skapar 1 (Eilks & Hofstein, 2013), s 2 2 (Hawkes, 2005) 3 (Hawkes, 2005) 4 (Talanquer, 2013), s (Gillespie, 1997)

8 S i d a 8 sig en grundläggande förståelse. 6 Undervisningen innehåller dessutom sällan en praktisk koppling till elevernas verklighet eller olika kemiföretag 7. Att kemi är uppdelat i dessa kategorier, som inte förmår skapa ett sammanhang, syns även i den svenska undervisningen då många läromedel inom kemi är uppbyggda i liknande ordning. Under VFU period 5, ett tillfälle före examensarbetets inledning, testades en grupp om 24 elever i gymnasiets naturvetarklass i årskurs 2 på förkunskaper inför organisk kemi. Detta test gjordes tre veckor in på höstterminen strax före påbörjad undervisning i organisk kemi. Provet utfördes utan förberedelse och inlämnades med möjlighet att utelämna namn. Vid en snabb utvärdering av testet visade det sig att de deltagande eleverna hade varierande förkunskaper i organisk kemi men också svårt att koppla vilka kunskaper inom kemi 1 som tillhörde organisk kemi (se bilaga 1). Flera av dessa elever uttryckte sedan efter genomgången kurs i organisk kemi att de ansåg att området innehöll så mycket information att de inte hade tid att förstå och lära sig analysera innehållet. Målet från Skolverket är att eleverna skall kunna föra kvalitativa resonemang kring mekanismer och deras energiomsättningar 8 men om ett moment innehåller för mycket teori att lära in blir målet att förstå, samt att kunna använda kunskaperna, svårt att nå även för de mest studiemotiverade eleverna. För en snart utexaminerad kemilärare är det mycket intressant att analysera de kurser som skall undervisas. När högt presterande och målinriktade elever dessutom uttrycker sina svårigheter med en kurs hittas motivation till att undersöka anledningen till deras svårigheter inom delmomentet. 1.1 Big ideas Begreppet stora idéer betyder inom läroplansdesign att man tidigt i ett ämne eller en kurs introducerar ett antal enkla påståenden eller meningar som tillsammans utgör den grund som man vill att eleverna skall förstå inom ämnet. 9 De införs för att eleverna tidigt skall få en överblick av vad ämnet innehåller och dessa påståenden bör sedan upprepas och fördjupas med progression under kursens gång och hjälper därigenom eleverna mot skapandet av större förståelse. 6 (Sevian & Talanquer, 2014) 7 (Sevian & Talanquer, 2014) 8 (LGY11, 2011) 9 (Talanquer, 2013), s 832

9 S i d a Centralt innehåll: Kemi 1 Kemin är inte bara är viktig för våra elever i deras framtida yrke utan även i deras vardag. För att förklara naturliga fenomen eller till exempel vilka miljöeffekter våra livsstilsval kan ge använder vi oss av kunskaper från fysik, kemi och biologi. Kemi är bland annat vetenskapen om de olika ämnen som finns och hur de kan reagera med varandra. Egenskaper, struktur och funktion samt kemiska reaktioner och förändringar är de viktiga ledorden inom ämnet 10. Det är också viktigt att visa för eleverna hur kemister arbetar och vilka frågor de besvarar 11. Grundkursen i gymnasiekemi kallas kemi 1. Bilden på nästa sida visar det centrala innehållet i kursen. Detta är en sammanfattning av innehållet och visar hur kemin är uppdelad i den svenska läroplanen. 10 (LGY11, 2011) 11 (Gillespie, 1997), s 862

10 S i d a 10 Modeller och teorier Historia Materia och kemisk bindning Kemisk bindning förekomst, egenskaper och användningsomr. organiska och oorganiska ämnen Fasomvandling Energiomsättningar Kemiska reaktioner Reaktioner och förändring Syra-Bas ph och buffert Redox Elektrokemi Fällningsreaktioner Kemi1 ur Lgy11 Koncentrationer Substansmängd och förhållande Begränsande reaktanter Stökiometri Utbyten Föreningar Tolka och skriva formler Reaktioner Kvalitativt Tex kromatografi Analytisk kemi Kvantitativt Tex titrering Kemins karakär och arbetssätt Vad kännetecknar en naturvetenskaplig frågeställning?experimentella arbetets betydelse, problem och frågeställning, betydelse för hypoteser och modeller, planering, genomförande, utvärdering, slutsatser, ställningstagande. Figur 1 Sammanfattning av centralt innehåll i kemi 1 (LGy 11) 1.3 Centralt innehåll: Organisk kemi i kemi 2 Huvuddragen i kursen kemi 2 är: 1. Reaktionshastighet och kemisk jämvikt 2. Organisk kemi 3. Biokemi 4. Analytisk kemi 5. Kemins karaktär och arbetssätt

11 S i d a 11 Organisk kemi är läran om kolinnehållande molekyler, dess former och hur de reagerar. Från skolan bör eleverna få med sig kunskaper om grundämnet kol och hur stor betydelse grundämnet har för vår värld. Kolföreningar bygger upp allt från våra kroppar till läkemedel och material vi använder varje dag. I gymnasieskolan är organisk kemi en omfattande del av kemi 2 (som undervisas andra året i gymnasiet för elever på naturvetarprogrammet). Eleverna får på kort tid lära sig många nya begrepp, reaktioner och modeller. Eleverna skall lära sig hur olika organiska ämnesklasser ser ut, hur de blir namngivna, hur de beter sig, reagerar och vilken struktur de har. De skall också ta till sig vilka reaktioner som kan ske med de olika ämnesklasserna, vilka produkter som bildas och de skall genom reaktionsmekanismer även kunna beskriva hur elektronförflyttningarna ser ut i en reaktion. Nedan har jag skapat en visuell översikt över delen av kemikursen som behandlar enbart organisk kemi. Egenskaper Aktuell forskning Kemi 2 Organisk kemi Betydelse för natur, läkemedel, material och teknologi Kunskaper om begrepp, teori och modeller Naturliga och skapade processer organiska ämnesklasser Reaktionsmekanismer Struktur Reaktivitet Hur sker de? Varför sker de? Vilka energiomsättningar sker? Figur 2 Sammanfattning av centralt innehåll i organisk kemi (delmoment i kemi 2) enligt LGy 11

12 S i d a 12 2.Syfte och problemställning De svenska gymnasieeleverna undervisas i organisk kemi först under kemi 2 och behöver få med sig vissa kunskaper för att bättre kunna tillgodogöra sig organisk kemi. Stora idéer har tidigare använts i undervisning för att skapa bättre förståelse för ämnet kemi och därför ger uppsatsen exempel på stora idéer (se avsnitt 1.1) för kemi 1 och för organisk kemi i kemi 2. Lärares syn på organisk kemi och hur de anser att elever kan förberedas för organisk kemi undersöks samt i vilka moment fler exempel på organisk kemi kan introduceras redan i kemi 1-kursen. Syfte med arbetet är att föreslå hur gymnasieelever kan föreberedas för organisk kemi genom att använda fler exempel på organiska molekyler redan i kemi 1 samt att ta fram stora idéer som sammanfattar organisk kemi. 1. Vilka stora idéer kan användas för undervisning inom organisk kemi? 2. Inom vilka moment i kemi 1 kan fler exempel ur organisk kemi presenteras? Frågorna besvaras genom undersökning av hur stora idéer använts i tidigare forskning. Stora idéer för kemi 1 och därefter organisk kemi skall utformas genom att sammanfatta de kunskaper som utgör kemi 1 och därefter avgöra vilka som sammanfattar organisk kemi. De senare bör utgå från stora idéer för kemi 1 och den svenska läroplanen för gymnasieskolan. Utifrån litteratur, stora idéer för organisk kemi, centralt innehåll för organisk kemi och intervjuer med lärare skall ett antal delmoment i kemi 1 väljas ut där det finns ökad möjlighet att addera fler exempel ur den organiska kemins grunder utan att utöka teorin i kursen.

13 S i d a 13 3.Litteraturgenomgång 3.1 Hur används stora idéer? Stora idéer kan användas genom presentation av alla påståenden för elever tidigt i kursen och på ett lättförståeligt plan. Därefter visar läraren på hur de kan användas för att förstå olika ämnen och hur de reagerar menar Gillespie. 12 Ett urval av egenskaper och reaktioner förklaras genom att använda sig av stora idéer och enkla vardagsnära exempel skall väljas. only in the context of applications such as these (environmental chemistry, materials science and biochemistry) can students fully appreciate the importance and usefulness of the great ideas of chemistry 13 Det är också viktigt att viga tid åt att kontrollera att eleverna verkligen förstår dessa grunder. Sevian och Talanquer (2014) menar att stora idéer kan användas för kemisk progression. De föreslår att dessa påståenden redan i introduktionsdelen av kursen kan användas som ett mer populärvetenskapligt sätt att beskriva kemins grunder. Därefter fördjupas eleverna i ämnet för var gång ett påstående används 14. Mellan år pågick ett djupgående arbete med att utforma förslag på stora idéer (eller i det fallet kallat anchoring concepts ) och utifrån dessa, progression i 3-4 steg mot mer avancerad kemi Föreslagna anchoring concepts 17 skall ses som den första av fyra nivåer. Nivå ett är de stora idéerna och nivå två är att skapa en grundläggande förståelse för dessa påståenden. Nivå tre och fyra grundas på att alla stora idéer inte är tillämpbara i alla delar av kursen och ger mer detaljerad kunskap inom olika delar av kemin. Organisk kemi är ett exempel på en sådan del som inte bygger på alla stora idéer från grundkursen. Stora idéer för organisk kemi skulle alltså kunna ses som nivå tre. Fördelen med stora idéer är att viktiga kunskaper kan introduceras tidigt och eleverna styrs därefter gradvis mot mer avancerad förståelse. Genom att träna mer på de sammanhängande grunderna kan eleverna skapa sig en större förståelse av ämnet. Problem som kan uppstå i 12 (Gillespie, 1997) 13 (Gillespie, 1997) 14 (Sevian & Talanquer, 2014) 15 (Holme & Murphy, 2012) 16 (Raker, Holme, & Murphy, 2013) 17 (Holme & Murphy, 2012)

14 S i d a 14 försök att använda sig av stora idéer är att för att veta vilka man bör välja, och hur, krävs djup ämneskunskap, vilket många nya och oerfarna lärare ännu saknar Vilka förslag finns på stora idéer? Vilka är de stora idéerna? Vilka är de absoluta grunder inom kemin som undervisningen skulle kunna utgå ifrån för att eleverna lättare skall få en helhet kring ämnet och att gradvis förstå sina kunskaper. I litteratur hittas ett antal exempel på användningsområden samt hur de kan ge läraren möjlighet att skapa överblick av kursens innehåll och ämnet kemi. Gillespie kallade 1997 sina sex fundamentala idéer för Great ideas of chemistry. Hans tanke var att ett påstående skall introduceras och diskuteras tidigt i undervisningen utan att i det tillfället gå in på ett djupare plan 19. Läraren skall därefter visa hur dessa kan användas för att förstå egenskaper hos substanser och deras reaktioner. Stora idéer kan utvecklas vidare när och om det behövs och vara till hjälp vid förklaringar av vanliga teorier om ämnen och substanser och som hjälp för att förklara funktioner och egenskaper. Gillespie tryckte också på vikten av kunskap om det periodiska systemet. 20 Var och ett av Gillespies påståenden följs av ett längre stycke förklarande text om de teorier som bör presenteras under kursens gång med förklaringen att de inte skall läras ut separat utan alla skall introduceras tidigt i kursen och på lämplig nivå för att sedan gradvis avanceras. De idéer Gillespie föreslår att undervisningen skall byggas kring är: 1) Atomer, molekyler och joner är materias baskomponenter 2) Den kemiska bindningen: elektrostatiska krafter håller ihop atomerna i molekyler och kristaller. 3) Vikten av molekylär form och geometri: tredimensionell kemi 4) Kinetisk teori, molekyler och atomer rör sig konstant. 5) Den kemiska reaktionen. Atomer i molekyler och kristaller struktureras om och formar nya molekyler och kristaller 6) Energi och entropi. Reaktioner sker när universums oordning ökar. 18 (Talanquer, 2013) 19 (Gillespie, 1997) 20 (Gillespie, 1997)

15 S i d a 15 Talanquer (2013) menar att det kan handla om att kunna diskutera kemi ur ett perspektiv som bottnar i stora idéer. 21 Talanquer sammanfattar i sin artikel bland annat Peter Atkins (Talanquer, 2013) förslag på stora idéer (fritt översatt från engelska till svenska): 1) Materia består av ca 100 grundämnen 2) Grundämnen består av atomer 3) Vilken placering i periodiska systemet ett grundämne har beror på dess orbitalstruktur. 4) Kemisk bindning sker när elektroner paras ihop 5) Form är central för funktion 6) Molekyler attraherar och repellerar varandra 7) Energi är blind inför sitt lagringssätt 8) Det finns ett litet antal reaktionstyper 9) Reaktionshastigheter summeras av rate laws De föreslagna idéerna från American Chemical Society (ACS) exams institute nedan är fritt översatta från engelska till svenska: 1) Materia består av atomer vars interna strukturer dikterar dess kemiska och fysikaliska beteende. 2) Atomer interagerar via elektrostatiska krafter som formar kemiska bindningar. 3) Kemiska ämnen har geometriska strukturer som influerar deras kemiska och fysikaliska beteende. 4) Intermolekylära krafter, elektrostatiska krafter mellan molekyler materias fysikaliska beteende. 5) Materia förändras och formar produkter som har nya kemiska och fysikaliska egenskaper. 6) Energi är valutan i kemiska reaktioner. Både i mikroskopiska och makroskopiska system. 7) Kemiska förändringar har en tidsskala över vilken de sker. 8) Alla kemiska förändringar är, i princip, reversibla och kemiska processer når ofta en dynamisk jämvikt. 9) Kemi sammanlänkar partikulär och makroskopisk nivå. 10) Kemi avanceras generellt via empirisk observation. 21 (Talanquer, 2013)

16 S i d a Vad är learning progression? Begreppet learning progression är ett nutida sätt att se på inlärning. Progression beskriver den önskade startpunkt elevers kunskap skall utgå ifrån och på vilka nivåer den sedan successivt kan fördjupas. Inom kemi har de senaste åren 22 utvecklats LPs (learning progressions) för exempelvis kunskaper inom atommolekylära strukturer 23 samt energi 24 Debatt pågår fortfarande om hur denna progression inom olika ämnen bör definieras. En del av debatten består i om det är till fördel att använda sig av förenklade men falska modeller eller förenklade förklaringar av de äkta teorierna. 25 Detta sätt att se på inlärning utvärderas fortfarande. 22 (Sevian & Talanquer, 2014) 23 (Sevian & Talanquer, 2014) 24 (Sevian & Talanquer, 2014) 25 (Sevian & Talanquer, 2014)

17 S i d a 17 4.Metod och genomförande Syfte med arbetet är att föreslå hur gymnasieelever kan förberedas för organisk kemi genom att introducera fler exempel på organiska molekyler redan i kemi 1 samt att ta fram stora idéer som sammanfattar organisk kemi. Syftet besvaras genom frågorna: 1. Vilka stora idéer kan användas för undervisning inom organisk kemi? 2. Inom vilka moment i kemi 1 kan fler exempel av organisk kemi presenteras? Frågan om vilka stora idéer som kan användas i undervisning av organisk kemi undersöktes genom litteraturstudie i syfte att sammanfatta innehållet i kemi 1 och organisk kemi i kemi 2 samt definiera olika sätt att tänka kring kemididaktik utifrån tidigare forskning och litteratur (se litteraturstudie). Litteraturen studerades och jämfördes med intervjuer utförda med behöriga lärare. Vilka moment som bäst möjliggör infogandet av fler exempel på organisk kemiska grunder besvarades genom utförda intervjuer, att utgå från litteratur samt informationen i fråga ett. Resultaten för dessa två frågor diskuteras och jämförs. 4.1 Litteraturstudie och val av stora idéer Stora idéer är ett antal fundamentala påståenden som definierar grunden som ger helheten i ett ämne. Syftet är att välja ut ett antal stora idéer som summerar ämnet organisk kemi och det centrala innehållet i den svenska läroplanen för organisk kemi i kemi 2. De stora idéer som summerar kemi 1 behöver också väljas ut för att försäkra att grunderna för organisk kemi vilar på de stora idéerna för kemi 1. För detta valdes passande litteratur. Artikeln Ten facets to shape us 26 samt boken Teaching chemistry- a study guide 27 blev de initiala informationskällorna. De centrala innehållen i kursplanerna för kemi 1 och kemi 2 jämfördes för att hitta gemensamma punkter att användas 26 (Talanquer, 2013) 27 (Eilks & Hofstein, 2013)

18 S i d a 18 vid valet av stora idéer. Under intervjuerna ombads också respondenterna ge exempel på vad de anser vara stora idéer för organisk kemi. Ur tidigare forskning valdes ett antal exempel på grupper av stora idéer för grundkursen i kemi ut. Urvalskriterier var innehåll och längd på påståenden (för korta ger för lite innehåll och för långa beskrivningar är svårare att komma ihåg). Av dessa påståenden valdes sedan representerande påståenden ut för jämförande med den svenska kursplanen. Dessa påståenden förenklades och listas under resultat och diskussion. De stora idéerna för organisk kemi valdes genom att summera kunskapsdelen organisk kemi och därefter jämföra med påståendena för kemi 1. Syftet var att påståendena för organisk kemi bör bygga på idéerna för kemi. Steg tre är att ta hänsyn till respondenternas svar. 4.2 Kvalitativ eller kvantitativ undersökning För att undersöka hur kursen kemi 1 kan användas för att underlätta kemi 2 valdes mellan att göra en kvalitativ eller kvantitativ undersökning. En kvantitativ undersökning skulle utföras genom kvantitativa enkätundersökningar med en större grupp elever 30. En kvalitativ undersökning skulle utföras genom intervjuer av lärare. En vanlig datainsamlingsmetod kan i det fallet vara djupintervjuer med halvstrukturerade frågor 31 eller intervjuer med kvalitativ analys (forskaren kan använda sina egna erfarenheter och tolkningar). Frågeställningen krävde valet av en kvalitativ studie för undersökningen och efter övervägande valdes att göra en kvalitativ intervjustudie med kemilärare. En sådan intervju skulle gå mer på djupet i kurserna och ämnet än vad en enkätundersökning med elever skulle ge. Den kvantitativa metoden avfärdades på grund av tidsbrist och dålig möjlighet att hitta en större grupp elever som befann sig i rätt moment i kursen under denna tid. 28 (Talanquer, 2013) 29 (Eilks & Hofstein, 2013) 30 (Stukát, 2011), s (Stukát, 2011), s 36

19 S i d a Procedur intervjuer De utförda intervjuerna planerades genom semistrukturerade frågor. Detta för att alla respondenter skulle få samma frågor men de ställdes med möjlighet för respondenterna att ge sin egen syn på ämnet och att kunna utveckla sina svar. Följdfrågor ställdes vid lämpliga tillfällen. Mötestid och plats för intervjuerna avtalades i förväg med tillfrågade lärare via e- mail eller telefon. Samtliga intervjuer utfördes på lärarnas egna arbetsplatser. Ingen av dem såg intervjufrågorna i förväg. Intervjuerna utfördes utan andra närvarande i samtalet (dock fanns andra lärare närvarande i rummet vid en av intervjuerna). Intervjuerna spelades in med inspelningsfunktionen på iphone 4 och transkriberades ordagrant. Vid en intervju misslyckades inspelningen men samtalet återskapades från minne och skickades skriftligen samma dag till respondenten för kommentarer, tillägg och godkännande Intervjuerna tog ca 20 minuter vardera. Respondenterna informerades om anonymitet i examensarbetet. 4.4 Urval intervjuer Utifrån litteratur samt uppsatsens frågeställningar utformades en intervjuguide för lärarintervjuer och ett representativt urval gjordes. För att säkerställa ett representativt urval valdes kvinnliga och manliga lärare med olika grad av erfarenhet och från skolor av olika storlek. Gruppen lärare valdes ut med ambitionen att få en så omfattande bild som möjligt av ämnet. Jag vill med detta undersöka om jag kan hitta likheter och/eller variationer i undervisningen. Då jag valt att utföra en kvalitativ studie vill jag att respondenterna skall vara en heterogen grupp för att ge möjlighet till skilda uppfattningar. Tre karaktäristika valdes ut som ansågs ha betydelse för resultatet. Dessa är kön, skolans storlek och erfarenhet i yrket. För ytterligare information var de mellanstora skolorna friskolor i en större svensk stad och den stora skolan var kommunal skola i mellanstor stad. Uppdelningarna såg ut som följer: Kön: kvinna / man Skolans storlek: stor skola ca 1000 elever / mellanstor skola ca 500 elever Erfarenhet i yrket: 3-5år / 10-15år / 20-30år.

20 S i d a 20 Man/kvinna Stor/mellanstor skola 3-5år/10-15år/20-30år Nr 1: Man Mellanstor 3-5år Nr 2: Kvinna Mellanstor 3-5år Nr 3: Man Mellanstor 10-15år Nr 4: Kvinna Stor 20-30år Nr 5: Man Stor 20-30år Tabell 1 Kriterier för urval av respondenter Fem intervjuer bedömdes ge tillräckligt underlag för analys. På en stor (ca 1000 elever) gymnasieskola intervjuades en kvinna och en man med 20 respektive 30 års erfarenhet. På en mellanstor skola med ca 500 elever intervjuades en kvinna och en man med 4 respektive 3 års erfarenhet av kemiundervisning. På en mellanstor skola med ca 500 elever valdes en man ut med 11 års erfarenhet. (För att nå ytterligare nivå av balans och mättnad vore det önskvärt med en intervju till med en kvinnlig lärare med års erfarenhet och som arbetar på en stor gymnasieskola). På grund av begränsat utbud av stora friskolor (ca 1000 elever) valdes urvalskriteriet friskola/kommunal skola bort. Dock var de båda mellanstora skolorna friskolor medan den större skolan är kommunal skola. Olika skolor använder olika textböcker och har olika upplägg på kurserna vilket kan påverka resultatet. Intervjuerna hade kunnat kompletteras med frågor som: Vilken lärobok använder ni? Följer ni lärobokens kapitel? I vilken ordning läser era elever de olika kursmomenten i kemi 1? Att båda lärarna med mest erfarenhet kom från en stor skola hade kunnat ändras till en erfaren och en ny lärare på stor skola samt en erfaren och en ny lärare på en mellanstor skola, om intervjustudien skulle gjorts om. 4.5 Uppsatsens trovärdighet Har uppsatsen trovärdighet, objektivitet, överförbarhet och tillförlitlighet? Jag är under intervjuerna ute efter att ta reda på lärares olika uppfattningar om undervisningen i organisk kemi. För att skapa tillförlitlighet är det därför viktigt med transparens i undersökning och metod. I denna studie har jag använt mig av intervjuer i kombination med litteraturstudie för att komma fram till mina resultat. För att skapa ännu större trovärdighet i undersökningen hade det varit möjligt att använda sig av ytterligare metoder såsom enkätundersökning eller observation. Intervjuerna utfördes med behöriga lärare med erfarenhet av sin profession och

21 S i d a 21 deras expertis ökar tillförlitligheten. Det kan dock tas i beaktande att studien är liten och det låga undersökningsantalet i kombination med olika lärares individualism gör det svårare att generalisera resultatet och graden av överförbarhet är lägre. 4.6 Utförande analys av intervjuer Till analysen av frågan inom vilka moment i kemi 1 kan fler exempel ur organisk kemi presenteras? (se 2) användes intervjuernas frågor. Intressant var att ta reda på lärarnas egna tankar kring upplägget av kurserna, deras uppfattning om vad eleverna har lättare eller svårare för i kemi och om de medvetet tänker på att förbereda eleverna för organisk kemi. Ett fjärde moment där fler exempel på organisk kemi kan presenteras valdes efter förslag i litteraturstudie 32 Lärarna tillfrågades vilka kunskaper eleverna bör ha med sig från kemi 1 till kemi 2 och vilka områden i kemi 1 de kunde tänka sig skulle kunna användas för att ta upp fler exempel på organisk kemi. Utifrån dessa frågor hittades tre gemensamma punkter där mer fokus på organisk kemi kan läggas. Frågan om vad eleverna tycker är svårt inom organisk kemi ställdes för att kontrollera om min förutfattade mening om vad eleverna anser svårt inom organisk kemi delas av andra lärare. Frågan om vad eleverna anser lättare inom organisk kemi ställdes med syfte att möjligtvis få fram enklare delar som möjligtvis kan flyttas över till kemi 1 utan att för den skull försvåra för eleverna. Frågan om de själva tänker på att förbereda eleverna för organisk kemi ställdes med två motiv: dels att ta reda på hur respondenten tidigare tänkt samt att förbereda respondenterna för nästa fråga: Vilka begrepp och kunskaper i organisk kemi skulle kunna introduceras redan i kemi 1? 32 (Gillespie, 1997)

22 S i d a Forskningsetiska principer Informationskravet och samtyckeskravet säkrades när de medverkande lärarna tillfrågades om medverkan. Respondenterna informerades före påbörjad intervju om anonymitet i examensarbetet vilket mötte konfidentialitets-kravet. Nyttjande-kravet säkras genom att data från intervjuerna ej avses användas i något annat ändamål (Vetenskapsrådet, 2002)

23 S i d a Resultat och analys 5.1 Jämförelse mellan organisk kemi i kemi 2 och kemi 1 I Figur 1 Sammanfattning av centralt innehåll i kemi 1 (LGy 11) och 2 kan utläsas hur kunskapen fördjupas mellan kemi 1 och kemi Kemins karaktär och arbetssätt beskrivs med liknande mål som i kemi 1. Tanken är att det skall ske en fördjupning. 2. I den analytiska kemin i kemi 1 tas kvalitativa och kvantitativa metoder för kemisk analys upp (gravimetriska och titrimetriska metoder) i kemi 2 masspektrometri och spektrofotometri, det vill säga något mer avancerade metoder. Utöver detta skall eleverna nu kunna föra resonemang om riktighet i provtagning och precision. 3. I kemi 1 ingår kunskap om atomer, hur de binder till andra atomer, hur de beter sig i olika aggregationstillstånd, olika sätt de kan reagera på (elektronöverföringar, protonöverföringar och fällningsreaktioner) och vad som driver reaktioner och fasomvandlingar framåt. I kemi 2 går man sedan igenom hur reaktionernas hastighet och jämviktslägen kan förändras med koncentrationer och katalysatorer. Man tar upp huvuddragen i människans ämnesomsättning, det genetiska informationsflödet och hur proteiner ser ut och fungerar (det vill säga kemiska reaktioner i kroppen). 4. Den organiska kemin bygger sedan på kunskap om olika atomer och hur de binder till andra atomer, bland annat kol, väte, syre och kväve som binds ihop genom kovalenta bindningar. Denna kunskap byggs på med olika organiska ämnesklasser, vad de har för egenskaper, hur de ser ut och vad de har för reaktivitet. Detta innefattar även kunskaper om reaktionsmekanismer, hur och varför reaktioner med de olika ämnesklasserna sker och energiomsättningar vid specifikt organiska reaktioner. I kursen skall finnas en koppling till miljö, nutida forskning och applikationer.

24 S i d a Resultat: Vilka stora idéer sammanfattar gymnasiekemins grundkurs, kemi 1? Inför jämförelsen mellan kursplanerna i kemi 1 och kemi 2 fastställdes att det skall ske en progression mellan kurs 1 och 2. Därför föreslås användning av nedanstående stora idéer för kemi som är genomgående för både kemi 1 och 2. Förankringskoncept från Raker, Holme & Murphy 34, Atkins big ideas (ur Talanquer, 2014) 35 och Gillespies great ideas of chemistry 36 har jämförts. Raker, Holme & Murphy, Atkins och Gillespie har oberoende sammanfattat de stora idéerna och har utgått från kemins grundkunskaper för detta ändamål. De har också begränsat dem till de teoretiska kunskaperna inom kemin och tar alltså inte upp analytisk kemi eller kemins arbetssätt. De föreslagna stora idéerna har översatts och använts som inspirationskälla vid valet av nedanstående påståenden vars innehåll tillsammans täcker upp de teoretiska kunskaperna som eftersträvas i kursplanen för kemi Innehållet är begränsat till de teoretiska ämneskunskaperna i Figur 1. Analytisk kemi och kemins karaktär och arbetssätt tas inte upp, Substansmängd och molbegreppet samt att tolka och skriva formler representerar stökiometri. Eleverna är gymnasieelever och svårighetsnivån på dessa påståenden valdes att medvetet innehålla vissa begrepp eleverna bör få med sig i undervisningen. 1) All materia består av atomer, det finns ett hundratal olika grundämnen som är organiserade i periodiska systemet efter deras inre struktur. 2) Atomer attraheras till varandra genom elektrostatiska krafter som kallas kemiska bindningar och bildar kemiska ämnen. 3) Materia kan förändras genom fasomvandling eller genom kemiska reaktioner 4) När materia förändras får dess produkter nya kemiska och fysikaliska egenskaper 5) Det är energi som styr kemiska reaktioner och förändringar. För att bryta kemiska bindningar krävs det energi och när bindningar bildas frigörs det energi. 6) Den geometriska (tredimensionella) strukturen är av betydelse för vilka egenskaper ett ämne har. 34 (Raker, Holme, & Murphy, 2013) 35 (Talanquer, 2013) 36 (Gillespie, 1997) 37 (LGY11, 2011)

25 S i d a 25 7) Materias fysikaliska egenskaper bestäms av de inter-molekylära bindningarna, de elektrostatiska krafter som uppstår mellan molekyler. 8) Alla reaktioner är i princip reversibla och kemiska processer når en dynamisk jämvikt över tid. 9) Kemin använder modeller och kemiska formler för att koppla ihop observationer med vad som händer på mikronivå. 10) Kemin använder sig av en egen storhet vid kemiska beräkningar. Storheten kallas substansmängd (n) och har enheten mol. 5.3 Resultat: Vilka stora idéer sammanfattar organisk kemi i kemi 2? Dessa stora idéer föreslås passade för organisk kemi utifrån lärares respons, kursinnehåll och att de skall bygga på de stora idéerna i kemi 1. Bakgrund till valda påståenden följer. 1) Organisk kemi bygger på kovalenta bindningar 2) Kol och väte är fundamentalt för organisk kemi. 3) Organiska molekyler är energirika molekyler 4) En molekyls form är viktig för vilken funktion den har i till exempel kroppen. 5) För att en molekyl skall reagera behöver den ett handtag (Elektronegativitet och laddning påverkar reaktionen) Klargörande om progression: Att organisk kemi bygger på kovalenta bindningar bygger på påståendet att atomer attraheras till varandra genom elektrostatiska krafter som kallas kemiska bindningar (se påstående 2) kapitel 5.2). Att kol och väte är fundamentalt för organisk kemi är ett påstående som utgår från definitionen på organisk kemi och påståendet att all materia består av atomer. Det finns ett hundratal olika grundämnen som är organiserade i periodiska systemet efter deras inre struktur. (se påstående 1) kapitel 5.2).

26 S i d a 26 Att organiska molekyler är energirika molekyler kan förstås genom att utgå från Det är energi som styr kemiska reaktioner och förändringar, för att bryta kemiska bindningar krävs det energi och när bindning bildas frigörs det energi (se påstående 5) kapitel 5.2). Påstående nummer fyra En molekyls form är centralt för vilken funktion den har i kroppen är väldigt likt påståendet att Den geometriska (tredimensionella) strukturen har betydelse för vilka kemiska och fysikaliska egenskaper ett ämne uppvisar (se påstående 6) kapitel 5.2). I fallet med organiska molekyler menas deras funktion som substanser har i kroppen och ur isomeri-hänseende. Det sista påståendet För att en molekyl skall reagera behöver den ett handtag (Elektronegativitet och laddning påverkar reaktionen) har koppling till flera av de tidigare påståendena såsom Den geometriska (tredimensionella) strukturen har betydelse för vilka kemiska och fysikaliska egenskaper ett ämne uppvisar (se påstående 6) kapitel 5.2) och att Energi styr kemiska reaktioner och förändringar, för att bryta kemiska bindningar krävs det energi och när bindning bildas frigörs det energi (se påstående 5) kapitel 5.2) och När materia förändras får dess produkter nya kemiska och fysikaliska egenskaper (se påstående 4) kapitel 5.2). När respondenterna under intervjuerna tillfrågades om de hade förslag på stora idéer inom organisk kemi svarade de så här: Lärare 1: Ja organisk kemi bygger på kovalenta bindningar till exempel. Att vi har kol och väte som är fundamentalt för organisk kemi Kombinationsmöjligheter eller liknande. Vilka reaktioner som sker beror på formen eller vilka bindningar som finns eller liknande. Formen ger egenskapen på något sätt. Lärare 2: För organisk kemi? Ja, att organisk kemi bygger på kovalenta bindningar, och att kolväten är energirika molekyler Lärare 3: Ja, att verkligen förstå kovalenta bindningar är viktigt i organisk kemi, att kunna se strukturer är bra att de känner till och när det gäller reaktionsmekanismer så gäller det att de känner till och förstår lite mer. Syra-bas kemi, elektronegativitet och laddningar påverkar reaktionen. Så javisst finns det grundläggande kunskaper där.

27 S i d a 27 Lärare 4: Ja, detta är ju något som man gör hela tiden. Att på något sätt förenklar och gör modeller och man gör liknelser skulle man kunna använda det ordet istället. Jag har en liten bild till exempel. En liten del på kemin som jag bara går igenom lite snabbt. 7 enkla punkter som man kan använda inom kemin och förmodligen på andra ställen också. Du får gärna titta på dem om du vill sedan. Där talar man om att 1. Ingenting försvinner och allt finns kvar. 2. Delarna kan vara mer än helheten och ingenting är likadant före som efter en reaktion.(det finns bakpulver och sockerkaka men allt finns ju kvar men i annan form) så man kan ju göra liknelser kring vardagliga ting. Titta på ett vattenfall som rinner ner och en fontän som sprutar upp att det är delar av samma sak. Elektrolys kommer man in på då. Sen försöker jag i både kemi och biologi att använda mycket bilder. Lärare 5: Ja det gör det säkert men jag kommer inte på något just nu. Jag brukar ju ta upp och visa istället. Till exempel i början på kursen brukar vi göra roliga demonstrationer 5.4 Resultat: Vid vilka moment i kemi 1 bör fler exempel på organisk kemi introduceras? Svaret på frågan (Vid vilka moment i kemi 1 bör fler exempel på organisk kemi introduceras?) söktes genom intervjuer av lärare. Intresse fanns för att veta hur respondenterna ser på området och vad de anser att eleverna har svårare eller lättare för i den organiska kemin. Detta för att undersöka hur min bild av ämnet och elevernas uppfattning stämmer med andra lärares. Bland de svårigheter elever uppvisar inom organisk kemi och som nämns under intervjuerna ingår övervägande reaktionsmekanismer, isomeri och till stor del mängden material. Det som ansågs lättare för eleverna var namngivning. Organisk kemi innehåller mycket faktakunskap och en av lärarna nämner att elever som tidigare räknat sig fram inom kemin och tyckt att det varit relativt lätt får det lite tyngre inom det området då det liknar biologin lite mer i kunskapsmängd.

28 S i d a 28 Gemensamt för dem alla var att de såg kemisk bindning och stökiometri som viktigaste kunskapen att ta med sig från kemi 1 till den organiska kemin i kemi 2. Fler exempel på förbrännings- och redox-reaktioner beskrevs också som bra kunskaper att ta med sig från år ett till år två. I området förbränningskemi uppgavs följande möjliga exempel. Att använda flera olika organiska molekyler, att organiska molekyler är energirika och även att eleverna skall få reflektera över vardagsnära exempel såsom förbränning av en plastpåse då de förväntade produkterna koldioxid och vatten enbart formas vid optimala betingelser ( det behövs mer syre än det som finns i luften och varmare än vad det kan bli i en eld ur intervju nr 5). Även syror och baser togs upp men detta område nämndes i sammanhanget jämviktskemi. Två av de intervjuade lärarna tänker specifikt på att ta upp organisk kemi redan i kemi 1. Två anser att då de har vetskap om att området behandlas i årskurs två är det inget problem utan de lämnar organisk kemi till det senare tillfället. En lärare säger att hen inte gjort det hittills men att det finns tillfällen i kursen Kemi 1 där hen skulle kunna lägga in fler exempel med organiska molekyler för att uppmärksamma elever på att kemin skiljer sig åt mellan organisk och oorganisk kemi. Genom intervjuerna lokaliserades också ett par områden där möjligheten finns att ta upp fler exempel på organiska ämnen och reaktioner. Dessa områden beskrivs i avsnitt nedan. Ur litteratur har även en fjärde möjlighet hämtats, se avsnitt Moment ett: Kemisk bindning Den första och den kanske mest uppenbara möjligheten att inflika kunskaper om organisk kemi i kemi 1 är området kemisk bindning. Många exempel med organiska molekyler kan presenteras för eleverna på grund av kolets möjligheter att binda kovalent med upp till fyra andra kolatomer Moment två: Intermolekylära bindningar Möjlighet nummer två att införa organisk kemi i kemi 1 dyker upp i området som behandlar molekylers intermolekylära bindningar. Här ser vi bland annat van det Waals krafter och vätebindningar som båda uppmuntrar till fler exempel med kolinnehållande föreningar. En lärare säger Till exempel alkaner när man pratar om van der Waals-krafter. Här använder vi

29 S i d a 29 ett papper där eleverna får rita molekyler och diskutera frågor som vad längden på kolkedjan eller alkoholgrupper har för effekt på till exempel kokpunkt Moment tre: Kolinnehållande föreningar Nästa moment för möjligheter att ta upp kolinnehållande föreningar reduktion och oxidation. Lärare och kemister använder traditionellt fyra olika modeller för redox-reaktioner. Dessa har utvecklats för att passa vid olika tillfällen och vilken beskrivningsmodell som används beror på om det pratas om biokemi, organisk kemi eller oorganisk kemi. Ofta pratar man om väteöverföringar inom biokemin, syreöverföringar vid organisk kemi och elektronöverföringar och oxidationstalsmodellen för oorganisk kemi 38. Detta är ett moment som också lätt kan skapa förvirring hos eleverna. De modeller som används i kemi 1 är elektronöverföringsmodellen och oxidationstalsmodellen vilka båda är enklast att beskriva inom oorganisk kemi. Detta blir problematiskt för eleverna då de inleder kemi 2 och inom organisk kemi försöker använda sig av de kunskaper de fått om redox-kemi. Oxidationstalsmodellen är svår att använda så fort man kommer över kedjelängder på två kol enligt de intervjuade lärarna. Att man kan visa att olika atomer kan ha olika oxidationstal i kemiska föreningar beroende på andra. Till exempel om man tittar på propan och etan att kolatomerna kan ha olika oxidationstal beroende på hur många väteatomer som är bundna till sig. Det beror ju på hur avancerad klass man har lärarintervju 1. Trots detta ses, enligt lärarintervjuer, redox-området som ett bra tillfälle att införa organisk kemi. Detta genom att använda sig av förbränningsreaktioner och genom att inflika fler organiska molekyler i beskrivningarna Moment fyra: Kemiska reaktioner I kursplanen för kemi 1 står följande under kemiska reaktioner: Protonöverföringar, redoxreaktioner (elektronöverföringar) och fällningsreaktioner. För att skapa en helhet kan det även i inledande lektioner om kemiska reaktioner vara intressant att utöka med fler organiska 38 (Österlund, 2010)

30 S i d a 30 reaktioner utan att gå in på djupet. Exempel kan vara den organiska kemins additions och substitutionsreaktioner 39 6.Diskussion och Slutsats Tanken med stora idéer och att undervisningen kan utgå från ett antal grundbegrepp och sedan avancera är en bland många idéer på utveckling av kemiundervisning. Det är därför möjligt att se detta som ett komplement till befintlig undervisning vilket även bland annat Talanquer (2013) påstår. Idén är att introducera stora idéer tidigt i kemi 1 och att därefter vid varje nytt moment koppla detta till dessa påståenden. Eleverna få då chansen att gradvis avancera men är medvetna om grunden och får därför förhoppningsvis en känsla av helhet. Utöver användandet av stora idéer kan lärare använda fler exempel på organiska molekyler i undervisningen vid upp till fyra olika moment i kursen, detta för att ytterligare stärka elevens baskunskaper och de förbereds därigenom för den organiska kemin i kemi 2. För att skapa känsla av igenkännande diskuteras vid introducerandet av de stora idéerna för organisk kemi diskuteras hur de bygger på de stora idéerna för kemi 1. För kemi i gymnasieskolan presenteras nedanstående stora idéer för kemi 1 (Lista 1) och organisk kemi (Lista 2). Lista 1: Tio stora idéer för Kemi 1 1) All materia består av atomer, det finns ett hundratal olika grundämnen som är organiserade i periodiska systemet efter deras inre struktur. 2) Atomer attraheras till varandra genom elektrostatiska krafter som kallas kemiska bindningar och bildar kemiska ämnen. 3) Materia kan förändras genom fasomvandling eller genom kemiska reaktioner 4) När materia förändras får dess produkter nya kemiska och fysikaliska egenskaper 5) Det är energi som styr kemiska reaktioner och förändringar. För att bryta kemiska bindningar krävs det energi och när bindningar bildas frigörs det energi. 39 (Gillespie, 1997)

31 S i d a 31 6) Den geometriska (tredimensionella) strukturen är av betydelse för vilka egenskaper ett ämne har och hur en reaktion sker. 7) Materias fysikaliska egenskaper bestäms av de inter-molekylära bindningarna, de elektrostatiska krafter som uppstår mellan molekyler. 8) Alla reaktioner är i princip reversibla och kemiska processer når en dynamisk jämvikt över tid. 9) Kemin använder modeller och kemiska formler för att koppla ihop observationer med vad som händer på molekylär nivå. 10) Kemin använder sig av en egen storhet vid kemiska beräkningar. Storheten kallas substansmängd (n) och har enheten mol. Dessa stora idéer kan användas vid introduktion av kursen och som återkommande kemiska grunder i olika moment av kursen. Nedan finns de fyra stora idéer som presenteras för organisk kemi i kemi 2. Lista 2: Fyra stora idéer för organisk kemi i Kemi 2 1) De intramolekylära bindningarna i organiska molekyler med basen kol och väte är kovalenta 2) Organiska molekyler är energirika molekyler 3) En molekyls form är viktig för vilken funktion den har (till exempel i kroppen). 4) För att en molekyl skall reagera behöver den ett handtag (Elektronegativitet och laddning påverkar reaktionen) Om användandet av stora idéer skall följa progression bör stora idéer för organisk kemi bygga på de stora idéerna för kemi 1. Hur de kopplas ihop och bygger på varandra har förklarats i stycke 5.3. Det finns enligt intervjuer också ett flertal tillfällen i kemi 1 där det är möjligt att ta med exempel på organisk kemi, dessa fyra tillfällen skall kunna kopplas till de stora idéerna för kemi 1 men till viss del även till de fyra för organisk kemi. Det är relevant att ta upp fler exempel på organiska molekyler vid två tillfällen när man pratar om kemisk bindning. Dessa är kovalenta bindningar inom molekyler och dipol-dipol samt van

32 S i d a 32 der Waals krafter mellan molekyler. När det gäller kovalenta bindningar kan påståendet att atomer attraheras till varandra genom elektrostatiska krafter som kallas kemiska bindningar och bildar kemiska ämnen (se Lista 1) samt De intramolekylära bindningarna i organiska molekyler med basen kol och väte är kovalenta (se Lista 2) användas som grund. Diskuteras istället mellanmolekylära bindningar som van der Waals- och dipol-dipol bindningar blir påståendet att Materias fysikaliska egenskaper bestäms av de intermolekylära bindningarna, de elektrostatiska krafter som uppstår mellan molekyler (se Lista 1) plus att Den geometriska (tredimensionella) strukturen är av betydelse för vilka egenskaper ett ämne har (se Lista 1) en grund. Det går också att ta upp organisk kemi kring området reduktion och oxidation och att redoxreaktioner sker även med organiska molekyler (exempel är oxidation av metanol till metanal), det är då viktigt att man talar om varför man inte går in närmare på det området i kemi 1(det blir komplicerat att använda oxidationstal vid längre kolkedjor eftersom de generella regler som kan användas vid oorganisk kemi inte är applicerbara på samma sätt för kolväten). Elever i kemi 1 får exempelvis med sig kunskap om de tio första alkanerna, eventuellt alkoholer och karbonylföreningar samt vad deras struktur kan få för effekt på fysikaliska och kemiska egenskaper. De ges inblick i att redox-reaktioner inte är något som enbart sker i oorganisk kemi utan även diskuteras vid elektronöverföringar till kovalenta bindningar (organisk kemi och biokemi), de får alltså kunskap om att olika modeller används för att förklara redoxreaktioner inom olika dicipliner. För att få in fler exempel på organisk kemi i kemiska reaktioner kan till exempel additionsoch substitutionsreaktioner nämnas. Utifrån påståenden 3,5,6 och 8 kan diskuteras varför reaktioner sker (se Lista 1). Lista 2 benämner att en molekyl behöver ett handtag för att kunna reagera. Slutsatsen är att det finns fyra moment i kemikursen kemi 1 där fler organiska exempel kan inkluderas och genom att använda sig av dessa får eleverna med sig mer kunskaper som förhoppningsvis förbereder eleven för den organiska kemin. Alla moment där fler exempel på organisk kemi kan användas är dessutom kopplade till stora idéer för kemi 1 samt för de stora

33 S i d a 33 idéerna för kemi 2. Detta tyder på att stora idéer kan användas i undervisningen av organisk kemi. 6.2 Framtida forskning Att använda stora idéer är en vinkling av undervisningen som förhoppningsvis leder eleverna till ökad förståelse av kemins teoretiska kunskaper genom att eleverna får övning av grunderna. Som framtida forskning föreslår jag utprovning av olika sätt att använda stora idéer i undervisningen i gymnasiekemi (exempel är att utgå ifrån periodiska systemet och uppdelningen metaller och icke metaller koppla kunskaper till kända ämnen i elevernas vardag och miljö) samt därefter undersöka vilken effekt användningen av dessa har på elevers förståelse av kemi och då även organisk kemi. Då forskning visat att animeringar ökar förståelsen av bilder i kemin 40 föreslås utveckling av visuella medel såsom bilder och rörliga modeller samt vardagsnära exempel att användas som komplement till stora idéer. 40 (Al-Balushi & Al-Hajri, 2014)