I dette kapitlet presenterer vi elevenes selvrapporterte holdninger til naturfag og prosentandelen elever som forventer å ha et realfaglig yrke når de blir 30 år gamle. Her rapporterer vi blant annet elevenes interesse, mestringsforventning og hvor ofte de oppgir å gjøre naturfagsrelaterte aktiviteter på fritiden. Til slutt i kapitlet rapporterer vi også elevenes epistemologiske oppfatninger om naturvitenskap. Spørsmålene blir sett i forhold til elevenes prestasjoner i naturfag.

4.1 Innledning

Elevenes holdninger til naturvitenskap er en viktig del av PISA-undersøkelsen. Dette er ikke bare variabler som kan sees i forhold til faglige prestasjoner, men også som viktig informasjon i seg selv. Utvalget og sammensetningen av de ulike spørsmålene i elevspørreskjemaet er teoretisk begrunnet i et eget rammeverk (OECD, 2016a). I dette kapitlet refererer vi blant annet til teori som er hentet fra den internasjonale rapporten (OECD, 2016b) og fra den norske rapporten fra PISA 2006 (Kjærnsli, Lie, Olsen & Roe, 2007).

Definisjonen av «Scientific Literacy» i PISA 2015, som er beskrevet i kapittel 2, inkluderer holdninger. Scientific literacy handler altså ikke bare om elevenes evner i naturfag, men også om elevers vilje og motivasjon for å engasjere seg i naturfaglige temaer. Holdninger til naturfag har ikke bare betydning for faget som utdannings- og yrkesvalg (Bøe, Henriksen, Lyons & Schreiner, 2011), men også for faget som allmenndannelse.

På noen typer holdningsspørsmål har elevene gitt et svar på en såkalt Likert-skala som går fra «Svært uenig» til «Svært enig», mens de på andre spørsmål har blitt bedt om å oppgi hvor ofte noe skjer. Vi rapporterer resultatene som prosentandel elever som har krysset av for ulike svarkategorier på hvert enkelt spørsmål, og som verdier på en standardisert skala. De standardiserte skalaene er basert på et sett med relaterte spørsmål som kan knyttes til et felles overordnet begrep, som vi her kaller konstrukt. For eksempel er interesse for naturvitenskap et konstrukt som er målt ved at elever krysser av for hvor enige de er i forskjellige utsagn. Analyser har vist at det er meningsfullt å kombinere elevenes svar på disse utsagnene og rapportere resultatene samlet i én variabel. Konstruktverdiene er beregnet slik at gjennomsnittet for alle elevene i OECD-landene blir satt til 0 og standardavviket til 1 første gang variablene blir beregnet. Dette betyr at rundt to tredjedeler av elevene i OECD befinner seg mellom –1 og 1 og rundt 95 prosent av elevene vil være mellom –2 og 2. Gjennomsnittene for OECD kan denne gangen være forskjellig fra 0 (og standardavvikene forskjellig fra 1). En grunn til det er at Latvia ble medlem av OECD 1. juli 2016 og er med i OECD-gjennomsnittene i denne rapporten. Konstruktene fra PISA 2015 ble etablert før denne datoen. I tillegg er det konstrukter som også har vært med i tidligere undersøkelser, og for disse ble nullpunktet for skalaen bestemt første gangen den ble etablert. Det er også viktig å minne om at en negativ konstruktverdi ikke nødvendigvis betyr at elevene i et land har uttrykt negative holdninger. Det betyr kun at elevenes gjennomsnitt på konstruktet er lavere enn gjennomsnittet for OECD.

I dette kapitlet presenterer vi eventuelle kjønnsforskjeller på konstruktverdien. Forskjellen beregnes ved å ta konstruktverdien for gutter minus konstruktverdien for jenter. Positive verdier på kjønnsforskjeller betyr dermed at den gjennomsnittlige konstruktverdien for gutter er høyere enn den gjennomsnittlige konstruktverdien for jenter. Negative verdier betyr at jentenes gjennomsnittlige konstruktverdi er høyere enn guttenes.

Vi oppgir også tall som uttrykker sammenhengen mellom de ulike konstruktene og prestasjoner i naturfag. Dette gjør vi her ved å oppgi såkalte ustandardiserte regresjonskoeffisienter. Dette tallet gir endring i naturfagsskår per enhet endring i konstruktverdi. Dersom koeffisienten er oppgitt til for eksempel 30 poeng, betyr det at en elev som har én enhet (1,00) høyere verdi på konstruktet enn en annen elev, kan forventes å ha en skår i naturfag som er 30 poeng høyere. Denne sammenhengen kan gå begge veier, slik at en negativ koeffisient vil bety at en økning på konstruktverdien gir lavere naturfagsskår. Merk at vi i dette kapitlet bruker begrepet «sammenheng» for å beskrive samvariasjon mellom variabler. Vi bruker altså ikke begrepet for å indikere årsakssammenhenger, siden PISA-undersøkelsen ikke er designet for å undersøke kausalitet.

Det er viktig å poengtere at resultatene i dette kapitlet er basert på hva elevene selv rapporterer, og at kulturelle faktorer har mye å si for hvordan elevene tolker svarskalaene i spørreskjemaet. Tidligere forskning har vist at svarene både kan være påvirket av kulturen i klasserommet og på skolen, kulturen i hjemmet og i familien og mer generelt den nasjonale kulturen. Dermed kan elever i et land ha resultater som indikerer at de er mer enige i en påstand enn elever i et annet land, uten at det er noen reell forskjell i hvor enige de er i påstanden. Forskjellen kan ligge i hvordan de tolker svarskalaen, og hva de legger i ulike grader av «enighet» (Bempechat & Elliot, 2002; Heine, Lehman, Markus & Kitayama, 1999; Turmo & Lie, 2007; Van de Vijver & Leung, 1997). Sammenlikninger mellom land må derfor gjøres med stor forsiktighet, og det er generelt ikke å anbefale at man rangerer land etter verdier for slike holdningskonstrukter. I dette kapitlet sammenliknes de norske resultatene med de andre nordiske landene og med gjennomsnittet for OECD-landene. Selv om de nordiske landene ligger nær hverandre både geografisk og kulturelt, er det likevel viktig å ta forbehold om at forskjeller i resultater til dels kan skyldes kulturelle forskjeller i måten å svare på.

4.2 Interesse for naturvitenskap

Interesse for naturfag er viktig for læring i faget og et eventuelt senere valg av naturvitenskapelig utdanning og yrke (Krapp & Prenzel, 2011). I PISA 2006 ble elevenes interesse for naturvitenskap målt ved hjelp av et konstrukt som da ble kalt Interessebasert motivasjon for naturvitenskap. Det samme konstruktet er med i 2015, men navnet er endret til Interesse for naturvitenskap. Konstruktet består av fem utsagn som elevene skulle ta stilling til. Elevene svarte på en firedelt skala bestående av alternativene «Svært uenig», «Uenig», «Enig» eller «Svært enig».


Figur 4.1: «Hvor uenig eller enig er du i disse utsagnene om deg selv?» Prosentandel elever som svarer «Enig» eller «Svært enig» på utsagn i konstruktet Interesse for naturvitenskap i PISA 2015 og 2006.

Figur 4.1 viser at norske elever svarer noe mer positivt enn OECD-gjennomsnittet på flere av utsagnene. Omtrent to tredjedeler av norske elever svarer «enig» eller «svært enig» på de fleste utsagnene. For eksempel svarer 66 prosent av de norske elevene at de er enige i at de er interessert i å lære om naturvitenskap, og 70 prosent er enige i at de liker å lære noe nytt i naturvitenskap.

Tabell 4.1: Resultater for konstruktet Interesse for naturvitenskap. Kjønnsforskjeller, endring fra 2006 og sammenhenger med naturfagsskår som er statistisk signifikant forskjellig fra 0, er uthevet.
  Konstruktverdi Kjønnsforskjell (i guttenes favør) Endring fra 2006 Endring i naturfagsskår per enhet økning i konstruktverdi
Norge 0,12 0,27 0,12 29
Danmark 0,12 0,09 0,19 26
Finland –0,07 0,04 –0,19 30
Island 0,15 0,26 0,18 24
Sverige 0,08 0,22 0,18 27
OECD 0,02 0,13 0,01 25

Konstruktverdiene i Tabell 4.1 viser at elevene i Norge, Danmark og Island, oppgir å være noe mer interessert i naturvitenskap enn gjennomsnittet i OECD-landene. I alle de nordiske landene, bortsett fra i Finland, uttrykker guttene i gjennomsnitt høyere interesse for naturvitenskap sammenliknet med jentene. I de nordiske landene er kjønnsforskjellene størst i Norge, Island og Sverige. Dette konstruktet har en positiv sammenheng med naturfagsskår i alle de nordiske landene og for gjennomsnittet i OECD. Økningen i konstruktverdi fra PISA 2006 i Norge, Danmark, Island og Sverige tyder på at elevene har noe større interesse for naturvitenskap i 2015.

4.3 Interesse for naturvitenskapelige emner

Mens det forrige konstruktet handler om elevenes interesse for naturvitenskap generelt, handler dette om interesse for ulike naturvitenskapelige emner. Elevene skal her svare på i hvilken grad de er interesserte i fem ulike emner, for eksempel universet og universets historie eller hvordan naturvitenskap kan hjelpe oss med å forebygge sykdommer. Elevene svarte ved å krysse av på en skala bestående av alternativene «Ikke interessert», «Nesten ikke interessert», «Interessert», «Svært interessert» eller «Jeg vet ikke hva det er». Et liknende konstrukt var med i rapporten for PISA 2006. Det konstruktet ble kalt Interesse for å lære spesifikke emner og var satt sammen av andre utsagn. Resultatene kan derfor ikke sammenliknes direkte.


Figur 4.2: «Hvor interessert er du i disse naturvitenskapelige emnene?» Prosentandel elever som svarer «Interessert» eller «Svært interessert» på utsagn i konstruktet Interesse for naturvitenskapelige emner i PISA 2015.

Figur 4.2 viser prosentandel elever som svarer at de er interessert eller svært interessert i de ulike temaene. Som vi ser, svarer norske elever at de er noe mer interessert i enkelte temaer enn gjennomsnittet i OECD, mens de på andre temaer svarer helt likt. Så mange som 69 prosent av de norske elevene svarer at de er interessert i universet og universets historie, mens kun 41 prosent svarer at de er interessert i biosfæren. Også ROSE-undersøkelsen viste at elever viste interesse for å lære om temaer knyttet til universet og at spesielt jenter viste interesse for å lære om temaer som handlet om helse (Schreiner, 2006). Som tabell 4.2 viser, er det en kjønnsforskjell i guttenes favør på dette konstruktet. Men om vi ser på hvert enkelt utsagn for seg, går kjønnsforskjellen i ulike retninger. På utsagnene om universet og biosfære svarer norske gutter og jenter omtrent likt. En større andel gutter enn jenter svarer at de er interesserte i bevegelse og krefter samt energi og energioverganger, mens en større andel jenter enn gutter svarer at de er interessert i «Hvordan naturvitenskap kan hjelpe oss å forebygge sykdommer». Det er også interessant å registrere at norske elever uttrykker større interesse enn gjennomsnittet i OECD for temaer som kan knyttes til fysikk/kjemi.

Tabell 4.2: Resultater for konstruktet Interesse for naturvitenskapelige emner i PISA 2015. Kjønnsforskjeller og sammenhenger med naturfagsskår som er statistisk signifikant forskjellig fra 0, er uthevet.
  Konstruktverdi Kjønnsforskjell (i guttenes favør) Endring i naturfagsskår per enhet økning i konstruktverdi
Norge 0,05 0,23 29
Danmark 0,18 0,20 29
Finland –0,09 0,27 35
Island 0,23 0,27 25
Sverige –0,02 0,27 31
OECD 0,00 0,23 25

Tabell 4.2 viser at verdiene på konstruktet Interesse for naturvitenskapelige emner er omtrent som OECD-gjennomsnittet i Norge og Sverige. Både Danmark og Island ligger klart over OECD-gjennomsnittet, mens Finland ligger litt under. Det er kjønnsforskjeller i guttenes favør i alle de nordiske landene og i OECD samlet. Det er også en positiv sammenheng mellom dette konstruktet og prestasjoner i naturfag i alle de nordiske landene og for gjennomsnittet i OECD.

4.4 Naturfagsrelaterte aktiviteter

Konstruktet Naturfagsrelaterte aktiviteter er målt ved at elevene svarte på hvor ofte de gjør ulike aktiviteter relatert til naturvitenskap, for eksempel «ser på internettsider med et naturvitenskapelig innhold» eller «ser på TV-programmer om naturvitenskap». Utsagnene som beskriver naturfagsrelaterte aktiviteter, er listet opp etter spørsmålet «Hvor ofte gjør du noe av dette?» Elevene svarte ved å krysse av på en firedelt skala bestående av alternativene «Veldig ofte», «Jevnlig», «Noen ganger» og «Aldri eller nesten aldri». Konstruktet var med i rapporten fra PISA 2006 og ble også da kalt Naturfagsrelaterte aktiviteter. Flere utsagn er blitt byttet ut, og noen er de samme. Endringen i konstruktverdi er kun basert på de utsagnene som er like i PISA 2006 og 2015.


Figur 4.3: «Hvor ofte gjør du noe av dette?» Prosentandel elever som svarer «Veldig ofte» eller «Jevnlig» på utsagn i konstruktet Naturfagsrelaterte aktiviteter i PISA 2015 og 2006.


Figur 4.4: «Hvor ofte gjør du noe av dette?» Prosentandel elever som svarer «Veldig ofte» eller «Jevnlig» på utsagn i konstruktet Naturfagsrelaterte aktiviteter i PISA 2015.

Figur 4.3 og figur 4.4 viser prosentandelen elever som svarer «Veldig ofte» eller «Jevnlig». Norske elever svarer omtrent som gjennomsnittet i OECD. Det er relativt lave prosentandeler som har svart at de gjør noen av disse aktivitetene veldig ofte eller jevnlig. Det er litt forskjeller på svarene på tvers av de ulike aktivitetene. For eksempel svarer 22 prosent av de norske elevene at de veldig ofte eller jevnlig ser på TV-programmer om naturvitenskap, og 21 prosent svarer at de veldig ofte eller jevnlig ser på internettsider med et naturvitenskapelig innhold. Til sammenlikning svarer 8 prosent at de veldig ofte eller jevnlig låner eller kjøper bøker om naturvitenskapelige temaer, og 9 prosent svarer at de simulerer tekniske prosesser ved hjelp av dataprogrammer. Det er kanskje ikke så rart at det er forskjeller på tvers av en del av disse aktivitetene, siden noen av dem er rettet mot mer spesifikke interesser. Det er for eksempel flere som svarer at de veldig ofte eller jevnlig ser på nettsider med et naturvitenskapelig innhold, enn som svarer at de veldig ofte eller jevnlig ser på nettsider som tilhører miljøorganisasjoner. Tilsvarende kan man argumentere for at det å se TV-programmer om naturvitenskap er en mer generell aktivitet og derfor er aktuell for flere enn det å simulere tekniske prosesser eller naturfenomener, som krever mer spesifikk interesse. Det er en litt større andel av norske elever som svarer at de «Ser på internettsider med et naturvitenskapelig innhold» i 2015 sammenliknet med 2006. Dette er kanskje ikke så overraskende, siden tilgjengeligheten av informasjon på nettet har økt i denne perioden, for eksempel ved at smarttelefoner, nettbrett osv. har blitt vanligere.

Tabell 4.3: Resultater for konstruktet Naturfagsrelaterte aktiviteter i PISA 2015. Kjønnsforskjeller, endring fra 2006 og sammenhenger med naturfagsskår som er statistisk signifikant forskjellig fra 0, er uthevet.
  Konstruktverdi Kjønnsforskjell (i guttenes favør) Endring fra 2006 Endring i naturfagsskår per enhet økning i konstruktverdi
Norge –0,04 0,48 0,07 8
Danmark –0,13 0,32 0,02 10
Finland –0,50 0,31 –0,34 8
Island –0,17 0,52 0,04 12
Sverige –0,25 0,41 0,16 11
OECD –0,02 0,38 –0,07 5

Utsagnene i figur 4.3 og figur 4.4 er slått sammen til et konstrukt om naturfagsrelaterte aktiviteter. Tabell 4.3 viser konstruktverdiene for elever i Norden og for OECD-gjennomsnittet. Høyere konstruktverdi betyr at elever gjør naturfagsrelaterte aktiviteter oftere eller deltar i flere aktiviteter sammenliknet med elever med lavere konstruktverdi. Konstruktverdien for norske elever er omtrent som OECD-gjennomsnittet, noe som betyr at norske elever gjør naturfagsrelaterte aktiviteter i omtrent samme grad som gjennomsnittseleven i OECD. De andre nordiske landene ligger under OECD-gjennomsnittet, men konstruktverdiene varierer på tvers av de nordiske landene. Finland har den laveste verdien på dette konstruktet, noe som betyr at finske elever rapporterer at de i mindre grad driver med naturfagsrelaterte aktiviteter sammenliknet med elever i de andre nordiske landene. Det er kjønnsforskjeller i guttenes favør i alle de nordiske landene og for gjennomsnittet i OECD. Det er også positive sammenhenger med naturfagsskår for alle de nordiske landene og OECD samlet, men disse koeffisientene er svake. På dette konstruktet er det til dels store forskjeller i konstruktverdier. Det er viktig å merke seg at når det er så få som svarer i de ytterste svarkategoriene som på dette spørsmålet, vil det kunne gi større utslag på den standardiserte skalaen med konstruktverdier, enn for andre konstrukter hvor dataene er mer normalfordelte.

4.5 Mestringsforventning i naturfag

Elevenes mestringsforventning spiller en viktig rolle for deres handlemåte og har en avgjørende betydning for den innsatsen og utholdenheten som investeres (Bandura, 1997). Resultatene i PISA 2006 viste at det var en høy positiv sammenheng mellom elevenes mestringsforventning i naturfag og elevenes prestasjoner (Kjærnsli mfl., 2007). Tilsvarende har vi sett for matematikk i PISA 2012 (Jensen & Nortvedt, 2013). Dette er i tråd med annen forskning på området som viser at mestringsforventninger i stor grad predikerer både faglige prestasjoner (Schunk & Ertmer, 2000; Zimmerman, Bandura & Martinez-Pons, 1992) og senere utdanning (Parker, Marsh, Ciarrochi, Marshall & Abduljabbar, 2014).

Elevenes mestringsforventning er målt ved at de svarte på hvor lett de mener at de for eksempel kan klare å finne den beste av to forklaringer på hvordan sur nedbør oppstår, eller forstå naturvitenskapelig informasjon som finnes på matemballasje. De ulike beskrivelsene av naturfagsoppgaver hører til spørsmålet «Hvor enkelt tror du det ville være for deg å gjøre noe av dette?». Elevene svarte ved å krysse av på en firedelt skala bestående av kategoriene «Dette kunne jeg klart lett», «Med litt innsats kunne jeg klart dette», «Det ville vært vanskelig for meg å klare dette alene» og «Dette kunne jeg ikke klart». Det samme konstruktet var med i rapporten fra PISA 2006 og ble også da kalt Mestringsforventning i naturfag.


Figur 4.5: «Hvor enkelt tror du det ville være for deg å gjøre noe av dette?» Prosentandel som har svart «Dette kunne jeg klart lett» på utsagn i konstruktet Mestringsforventning i naturfag PISA 2006 og 2015.

Figur 4.5 viser prosentandel elever i Norge og i OECD-landene som har krysset av for «Dette kunne jeg klart lett», noe omtrent en femtedel av norske elever sier de kan på de fleste utsagnene. For OECD samlet er prosentandelene relativt like de norske. Det er noe variasjon i de norske elevenes svar mellom de ulike utsagnene. For eksempel svarer 29 prosent av de norske elevene at de lett kunne klart å «forklare hvorfor jordskjelv inntreffer hyppigere noen steder enn andre», mens 15 prosent svarer at de lett kunne klart å «finne hvilken naturvitenskapelig problemstilling som er knyttet til søppelhåndtering».

Tabell 4.4: Nordiske resultater for konstruktet Mestringsforventning i naturfag i PISA 2015. Kjønnsforskjeller, endring fra 2006 og sammenhenger med naturfagsskår som er statistisk signifikant forskjellig fra 0, er uthevet.
  Konstruktverdi Kjønnsforskjell (i guttenes favør) Endring fra 2006 Endring i naturfagsskår per enhet økning i konstruktverdi
Norge 0,19 0,23 0,07 22
Danmark 0,08 0,37 0,16 22
Finland –0,04 0,26 –0,07 23
Island 0,24 0,50 0,11 15
Sverige 0,05 0,39 0,12 21
OECD 0,04 0,20 0,04 18

Tabell 4.4 viser at norske og islandske elevers mestringsforventning ligger noe over OECD-gjennomsnittet, mens konstruktverdien for de svenske og danske elevene er omtrent som gjennomsnittet for OECD. Den gjennomsnittlige konstruktverdien er lavere i Finland enn i de andre nordiske landene, til tross for at finske elever presterer langt bedre i naturfag enn elever i de andre nordiske landene. For alle de nordiske landene og gjennomsnittet i OECD er det også en positiv sammenheng mellom mestringsforventning og prestasjoner i naturfag. Konstruktverdien for norske elever har hatt en liten, men statistisk signifikant økning siden PISA 2006. Videre ser vi at gutter i gjennomsnitt rapporterer om større mestringsforventning enn jenter i alle de nordiske landene og i OECD. Av de nordiske landene er kjønnsforskjellen minst i Norge og Finland, mens Island peker seg ut med den største forskjellen av alle deltakerlandene i PISA. I alle de nordiske landene, med unntak av Finland, og for gjennomsnittet i OECD er det små kjønnsforskjeller i naturfagsprestasjoner. Det var tilsvarende resultater for matematikk i PISA 2012. Da uttrykte guttene større gjennomsnittlig mestringsforventning i matematikk enn jentene i alle de nordiske landene, og det samme resultatet gjaldt for gjennomsnittet i OECD-landene (Jensen & Nortvedt, 2013). Samtidig var det ikke signifikante kjønnsforskjeller i matematikkprestasjoner i Norge, Sverige eller Finland, men små forskjeller i jentenes favør på Island og i guttenes favør i Danmark og for OECD samlet (Nortvedt, 2013). Mange studier har vist at jenter har en tendens til å utrykke lavere mestringsforventning enn gutter i matematikk og naturfag (Bøe mfl., 2011).

4.6 Instrumentell motivasjon for naturfag

Instrumentell motivasjon handler om motivasjon for å lære noe fordi det er viktig for framtidig utdanning eller yrke (Eccles & Wigfield, 2002). Spørsmålene i konstruktet Instrumentell motivasjon for naturfag undersøker i hvilken grad elevene opplever at naturfag på ulike måter er nyttig for dem. Her svarte elevene på hvor enige de var i ulike utsagn som handler om at naturfag er viktig for dem senere i livet ved å krysse av på en firedelt skala bestående av alternativene «Svært enig», «Enig», «Uenig» og «Svært uenig».


Figur 4.6: «Hvor enig er du i utsagnene?» Prosentandel elever som svarte «Enig» eller «Svært enig» på utsagn i konstruktet Instrumentell motivasjon for naturfag i PISA 2006 og 2015.

Resultatene i figur 4.6 viser at de norske elevene svarer omtrent som gjennomsnittet for OECD. Rundt to tredeler av norske elever svarer at de er enige eller svært enige i at naturfag er viktig for det de skal gjøre senere i livet. For eksempel svarer 69 prosent at de er «Enig» eller «Svært enig» i utsagnet «Det er verdt å anstrenge seg i naturfag fordi det vil hjelpe meg i en jobb jeg ønsker meg senere i livet». To av utsagnene var også med i PISA 2006, og vi kan se at det er betydelig flere som svarer at de er enige eller svært enige i disse utsagnene i PISA 2015.

Tabell 4.5: Resultater for konstruktet Instrumentell motivasjon for naturfag i PISA 2015. Kjønnsforskjeller, endring fra 2006 og sammenhenger med naturfagsskår som er statistisk signifikant forskjellig fra 0, er uthevet.
  Konstruktverdi Kjønnsforskjell (i guttenes favør) Endring siden 2006 Endring i naturfagsskår per enhet økning i konstruktverdi
Norge 0,11 –0,05 0,27 13
Danmark 0,04 –0,03 0,00 12
Finland 0,16 –0,04 0,37 18
Island 0,22 0,03 0,14 9
Sverige 0,26 0,04 0,31 14
OECD 0,14 0,04 0,13 9

Tabell 4.5 viser at det har vært en betydelig og signifikant økning av verdiene for dette konstruktet fra PISA 2006 i alle de nordiske landene bortsett fra i Danmark, der resultatet er uendret. Kjønnsforskjellene i alle de nordiske landene er små og ikke statistisk signifikante. Instrumentell motivasjon for naturfag har en svak positiv sammenheng med prestasjoner i naturfag i de nordiske landene og gjennomsnittlig i OECD.

4.7 Forventning om et realfaglig yrke

I mange år har det vært fokus på å øke rekrutteringen til utdanning og yrker innen realfag i Norge (se for eksempel Kunnskapsdepartementet, 2010). Dette er også et sentralt tema i mange andre land. I PISA 2006 og i denne undersøkelsen er det lagt vekt på å få fram relevante data om elevers forventninger om framtidig yrke.

En del forskning har vist at de fleste barn har positive holdninger til naturfag, men tendensen er at interessen for naturfag er avtakende i perioden mellom 10 og 14 år (DeWitt, Archer & Osborne, 2014; Martin, Mullis, Foy & Stanco, 2012). Det finnes riktignok også eksempler på forskning som viser at interessen for naturfag er mer stabil i denne aldersperioden (DeWitt mfl., 2014). Interesse for naturfag kan ha betydning for valg av naturvitenskapelig yrke senere. Samtidig er det ikke bare interesse som er viktig for å velge en realfaglig yrkeskarriere. Det er for eksempel nyttig å ha kunnskap om de mange ulike yrkene som finnes innenfor realfag, og viktig å kunne identifisere seg med et realfaglig yrke (Archer mfl., 2013). Videre viser forskning at det er sammenheng mellom hvilket yrke 15-åringer ser for seg å ha, og det yrket de får senere (Tai, Liu, Maltese & Fan, 2006). Annen forskning peker i samme retning og viser at interessen for et yrke er relativt stabil i videregående skole (Sadler, Sonnert, Hazari & Tai, 2012).

I PISA 2015 fikk elevene spørsmålet «Hva slags jobb forventer du å ha når du blir 30 år gammel?». Spørsmålet er åpent slik at elevene svarte med egne ord. For å kunne gjøre videre analyser er elevenes svar kodet etter en detaljert manual, ISCO-08, som er en internasjonal standard for klassifisering av yrker (ILO, 2012). Det er nå utviklet en norsk utgave som bygger på den internasjonale versjonen. Den norske standarden er gitt kortnavnet STYRK-08 (Statistisk sentralbyrå, 2011). Denne standarden har en hierarkisk inndeling der hvert yrke blir klassifisert med et firesifret tall. Det første sifferet sier noe om yrkesfelt, det andre om yrkesområde, det tredje om yrkesgruppe og det fjerde er yrket. I inndelingen av yrkesfelt er det også tatt hensyn til hvor lang tid det normalt tar å utdanne seg til yrket.

Det kan selvfølgelig diskuteres hvilke yrker som skal kategoriseres som et realfaglig yrke. I denne sammenhengen er det definert som et yrke der du må ha mer realfag enn det som er obligatorisk på skolen. I et vedlegg i den internasjonale rapporten beskrives hvilke yrkesgrupper som er definert som «science-related career» og hvordan yrkene er kategorisert (OECD, 2016b). Følgende fire grupper inngår i de ulike kategoriene som er brukt i analysen. Tallene i parentes referer til ISCO-koder. De tre første gruppene er akademiske yrker som normalt krever en utdanning fra universitet eller høyskole av minimum 4 års varighet. I den fjerde gruppen inngår yrker som normalt krever 1–3-års utdanning etter videregående skole.
  • I. Naturvitere, matematikere og sivilingeniører (21): for eksempel fysikere (2111), kjemikere (2113), geologer og geofysikere (2114), matematikere (2120), biologer (2131). Alle yrker i denne gruppen er tatt med bortsett fra produkt- og klesdesignere (2163) og grafiske- og multimediadesignere (2166)
  • II. Medisinske yrker (22): for eksempel allmennpraktiserende leger (2211), jordmødre (2222), veterinærer (2250), tannleger (2261)
  • III. IKT-rådgivere (25): for eksempel systemanalytikere (2511) og programvareutviklere (2512)
  • IV: Teknikere (31): for eksempel tekniske tegnere (3118)
 

Disse fire kategoriene utgjør til sammen kategorien realfag, som det rapporteres resultater for i tabell 4.6.

Tabell 4.6: «Hva slags jobb forventer du å ha når du blir 30 år gammel?» Prosentandeler for Norden og OECD i PISA 2015 og 2006.
  Realfaglig yrke (prosent) Ikke-realfaglig yrke (prosent) Prosentandel vage svar, manglende svar eller svar som ikke kunne kodes (ubestemt, vet ikke …)
  2015 2006 2015 2006 2015 2006
Norge 29 20 50 51 21 29
Danmark 15 16 37 61 48 23
Finland 17 13 59 62 24 25
Island 24 22 54 54 22 23
Sverige 20 16 59 65 21 19
OECD 24 21 57 56 19 23

29 prosent av norske elever svarer at de ser for seg å ha et realfaglig yrke når de blir 30 år gamle. Dette er en noe høyere andel enn gjennomsnittet i OECD på 24 prosent (tabell 4.6). Halvparten av norske elever svarer at de forventer å jobbe i ikke-realfaglige yrker, mens den tilsvarende prosentandelen i OECD samlet er 57 og dermed noe høyere. Både i OECD og Norge er det omtrent en femtedel av elevene som svarer at de ikke vet, eller har så vage svar at det ikke er mulig å kategorisere dem. Eksempler på vage svar kan være «en bra jobb» eller «på et sykehus».

Vi ser at andelen norske elever som ser for seg et realfaglig yrke når de er 30 år gamle, er 9 prosentpoeng høyere i PISA 2015 sammenliknet med 2006. Denne endringen er i tråd med den positive endringen i konstruktverdi på instrumentell motivasjon, hvor en større andel elever i 2015 mener naturfag er nyttig fordi det vil gi bedre jobbmuligheter senere i livet.

Tabell 4.7: Prosentandel norske elever som i PISA 2015 svarer at de forventer å ha et yrke innen realfag når de fyller 30 år.
Prosentandel som forventer et realfaglig yrke
Alle 29
Gutter 29
Jenter 28
Elever under nivå 2 i naturfag 19
Elever på nivå 2 eller 3 i naturfag 27
Elever på nivå 4 i naturfag 37
Elever på nivå 5 eller over i naturfag 42
Elever med foreldre som har ungdomsskole eller videregående utdanning som høyeste utdanningsnivå 24
Elever som har mor eller far som har fullført en høyere utdanning 32

Tabell 4.7 viser at det er en positiv sammenheng mellom prestasjoner i naturfag og forventninger om et realfaglig yrke. Mens kun 19 prosent av elevene som presterer under nivå 2 i naturfag, svarer at de forventer at de kommer til å jobbe innen realfag når de er 30 år, svarer 37 prosent av elevene som presterer på nivå 4, at de forventer et yrke innen realfag. Det er også en litt større andel blant elevene som har mor eller far som har fullført en høyere utdanning, som ser for seg et realfaglig yrke sammenliknet med elever hvis foreldres høyeste utdanningsnivå er videregående skole. Denne forskjellen er på 8 prosentpoeng.

Det er svært små kjønnsforskjeller når vi ser på prosentandelen elever som forventer å ha et realfaglig yrke når de blir 30 år gamle, både i Norge og i OECD-landene samlet. I Norge var det henholdsvis 28 prosent av jentene og 29 prosent av guttene, mens tilsvarende i OECD er 24 prosent av jentene og 25 prosent av guttene. Bildet blir imidlertid svært annerledes når vi ser på ulike retninger innenfor realfaglige yrker. Figur 4.7 viser kjønnsfordelingen på fire grupper med realfaglige yrker, og her ser vi at det er størst andel jenter som svarer at de forventer å ha medisinske yrker når de er 30 år gamle, mens det er størst andel gutter som svarer at de ser for seg å ha et yrke innenfor de tre andre kategoriene (naturvitere, matematikere og sivilingeniører, teknikere og IKT-rådgivere). Disse resultatene er i tråd med funn fra PISA 2006 (Kjærnsli & Lie, 2011).


Figur 4.7: «Hva slags jobb forventer du å ha når du blir 30 år gammel?» Figuren viser prosentandel norske gutter og jenter som i PISA 2015 har gitt svar som passer inn i fire ulike kategorier realfaglige yrker.

4.8 Elevers epistemologiske oppfatninger om naturvitenskap

Dette konstruktet handler om hvordan elever oppfatter den naturvitenskapelige kunnskapens egenart, om hvordan slik kunnskap blir til, og hva som skal til for å stole på kunnskapen. Hvordan elever oppfatter naturvitenskapelig kunnskap, er en del av «scientific literacy» i PISA. Vi har plassert dette konstruktet til slutt i kapitlet for å markere at dette handler om elevers oppfatninger, som er noe annet enn holdninger. Man kan kanskje si at dette begrepet ligger et sted mellom en holdning og en kompetanse. Til forskjell fra holdningsspørsmålene i dette kapitlet som ikke har noen riktige eller gale svaralternativer (det er for eksempel ikke noen fasit på hvor interessert man skal være i naturfag), kan man argumentere for at det er tegn på feiloppfatninger dersom man er uenig i utsagn i dette konstruktet. Liknende konstrukter om elevers verdsetting av naturvitenskap var med i rapporten fra PISA 2006, men disse målte ikke nøyaktig det samme som dette spørsmålet gjør, og kan derfor ikke sammenliknes direkte.

Dette konstruktet måles ved at elevene svarer på hvor enige de er i for eksempel at «gode svar baserer seg på resultater fra mange forskjellige eksperimenter» eller at «noen ganger forandrer naturvitenskapelige oppfatninger seg». I spørreskjemaet er det listet opp en rekke utsagn om epistemologiske oppfatninger om naturvitenskap, og elevene svarte på hvor enige eller uenige de er på en firedelt skala som besto av alternativene «Svært uenig», «Uenig», «Enig» og «Svært enig».


Figur 4.8: «Hvor uenig eller enig er du i utsagnene?» Prosentandel elever som har svart «enig» eller «svært enig» på utsagn i konstruktet Elevers epistemologiske oppfatninger om naturvitenskap i PISA 2015.

Figur 4.8 viser prosentandel elever som svarer «Svært enig» eller «Enig». Prosentandelen av norske elever som svarer at de er svært enig eller enig, er 80 eller høyere for de ulike utsagnene som handler om epistemologiske oppfatninger, og andelene ligger nær gjennomsnittet for OECD-landene.

Tabell 4.8: Resultater for konstruktet Elevers epistemologiske oppfatninger om naturvitenskap i PISA 2015. Kjønnsforskjeller og sammenhenger med naturfagsskår som er statistisk signifikant forskjellig fra 0, er uthevet.
  Konstruktverdi Kjønnsforskjell (i guttenes favør) Endring i naturfagsskår per enhet økning i konstruktverdi
Norge –0,01 –0,06 35
Danmark 0,17 –0,06 32
Finland –0,07 –0,08 38
Island 0,29 0,03 28
Sverige 0,14 0,00 38
OECD 0,00 –0,04 33

Tabell 4.8 viser at konstruktverdien for de norske elevene ligger på gjennomsnittet for OECD. Danmark, Sverige og Island ligger over OECD-gjennomsnittet på dette konstruktet. For alle de nordiske landene og OECD-landene sett under ett er det små kjønnsforskjeller. Dette konstruktet har en positiv sammenheng med naturfagsskår i alle de nordiske landene og i OECD samlet.

4.9 Oppsummering

Her gir vi en kort oppsummering av de viktigste resultatene i dette kapitlet. I tabell 4.9 er resultatene for de norske elevene på holdningskonstruktene og konstruktet om elevers epistemologiske oppfatninger om naturvitenskap oppsummert. Det finnes ikke noen fasit på hvor store forskjeller eller sammenhenger må være før de er interessante. Her har vi valgt å utheve forskjeller i konstruktverdier som er større enn +/– 0,15 og sammenhenger med naturfagsprestasjoner som er større enn +/– 15, som en indikasjon på at forskjeller er så store at de er interessante. Merk at dersom man regner ut forskjellen i konstruktverdi mellom Norge og OECD med utgangspunkt i tallene i tabell 4.1–4.5 og tabell 4.8, vil den andre desimalen kunne bli ulik fordi forskjellen er avrundet til to desimaler etter utregningen.

Tabell 4.9: Resultater for de norske elevene i PISA 2015 på holdningskonstruktene og konstruktet Elevers epistemologiske oppfatninger om naturvitenskap. Forskjeller større enn +/– 0,15 og sammenhenger større enn +/–15 poeng er uthevet.
  Forskjell i konstruktverdi (Norge-OECD) Kjønnsforskjell (i guttenes favør) Endring fra 2006 Endring i naturfagsskår per enhet økning i konstruktverdi
Interesse for naturvitenskap 0,10 0,27 0,12 29
Interesse for naturvitenskapelige emner 0,04 0,23 * 29
Naturfagsrelaterte aktiviteter –0,02 0,48 0,07 8
Mestringsforventning 0,15 0,23 0,07 22
Instrumentell motivasjon for naturfag –0,03 –0,05 0,27 13
Elevers epistemologiske oppfatninger om naturvitenskap 0,00 –0,06 * 35
* konstruktet var nytt i PISA 2015

Tabell 4.9 viser at de norske elevene uttrykker sterkere mestringsforventning enn gjennomsnittet i OECD, men ligger nærme OECD-gjennomsnittet på de andre holdningskonstruktene og konstruktet om epistemologiske oppfatninger. Vi ser at det er kjønnsforskjeller i guttenes favør på de fleste holdningsspørsmålene. De norske guttene har høyere gjennomsnitt enn jentene på konstruktene interesse for naturvitenskap, interesse for naturvitenskapelige emner, mestringsforventning og naturfagsrelaterte aktiviteter. Det er omtrent ingen forskjell mellom gutter og jenter på konstruktene instrumentell motivasjon eller konstruktet elevers epistemologiske oppfatninger om naturvitenskap.

På konstruktet instrumentell motivasjon er det en positiv økning fra PISA 2006. Videre ser vi at alle konstruktene i tabell 4.9 har en positiv sammenheng med naturfagsskår. Denne sammenhengen er svakest for konstruktene naturfagsrelaterte aktiviteter og instrumentell motivasjon for naturfag.

I PISA 2015 er det en litt større andel av norske elever som ser for seg å ha et realfaglig yrke når de blir 30 år sammenliknet med i PISA 2006. Dette resultatet er i tråd med at elevenes instrumentelle motivasjon er sterkere i PISA 2015 sammenliknet med i 2006. Videre er andelen som ser for seg et realfaglig yrke, noe større blant norske elever enn for OECD samlet i PISA 2015. Omtrent en like stor andel av de norske guttene og jentene svarer at de ser for seg et yrke innen realfag når de blir 30 år, men her er det store kjønnsforskjeller når man deler opp i ulike yrkeskategorier, med størst andel jenter på medisinske yrker og størst andel gutter innen kategoriene naturvitere, matematikere og sivilingeniører, IKT-rådgivere og teknikere.

Referanser

Archer, L., Osborne, J., DeWitt, J., Dillon, J., Wong, B. & Willis, B. (2013). ASPIRES: Young people’s science and career aspirations, age 10–14. London: King’s College.

Bandura, A. (1997). Self-ef?cacy: The exercise of control. New York: W.H. Freeman.

Bempechat, J. & Elliot, J.G. (red.). (2002). Learning in Culture and Context: Approaching the Complexities of Achievement Motivation in Student Learning: New Directions for Child and Adolescent Development. San Francisco: Jossey-Bass.

Bøe, M.V., Henriksen, E.K., Lyons, T. & Schreiner, C. (2011). Participation in science and technology: young people’s achievement-related choices in late-modern societies. Studies in Science Education, 47(1), 37–72. doi: 10.1080/03057267.2011.549621

DeWitt, J., Archer, L. & Osborne, J. (2014). Science-related Aspirations Across the Primary–Secondary Divide: Evidence from two surveys in England. International Journal of Science Education, 36(10), 1609–1629. doi: 10.1080/09500693.2013.871659

Eccles, J.S. & Wigfield, A. (2002). Motivational Beliefs, Values, and Goals. Annual Review of Psychology, 53(1), 109–132. doi: doi:10.1146/annurev.psych.53.100901.135153

Heine, S.J., Lehman, D.R., Markus, H.R. & Kitayama, S. (1999). Is there a universal need for positive self-regard? Psychological review, 106(4), 766–794.

ILO (2012). International Standard Classification of Occupations. ISCO-08. Volume 1: Structure, group definitions and correspondence tables. Geneva: International Labour Office.

Jensen, F. & Nortvedt, G.A. (2013). Holdninger til matematikk. I M. Kjærnsli & R.V. Olsen (red.), Fortsatt en vei å gå. Norske elevers kompetanse i matematikk, naturfag og lesing i PISA 2012. Oslo: Universitetsforlaget.

Kjærnsli, M. & Lie, S. (2011). Students’ preference for science careers: International comparisons based on PISA 2006. International Journal of Science Education, 33(1), 121–144.

Kjærnsli, M., Lie, S., Olsen, R.V. & Roe, A. (2007). Tid for tunge løft. Norske elevers kompetanse i naturfag, lesing og matematikk i PISA 2006. Oslo: Universitetsforlaget.

Krapp, A. & Prenzel, M. (2011). Research on interest in science: Theories, methods, and findings. International journal of science education, 33(1), 27–50.

Kunnskapsdepartementet (2010). Realfag for framtida. Strategi for styrking av realfag og teknologi 2010–2014. Oslo: Kunnskapsdepartementet.

Martin, M.O., Mullis, I.V., Foy, P. & Stanco, G.M. (2012). TIMSS 2011 International Results in Science: ERIC.

Nortvedt, G.A. (2013). Resultater i matematikk. I M. Kjærnsli & R.V. Olsen (red.), Fortsatt en vei å gå. Norske elevers kompetanse i matematikk, naturfag og lesing i PISA 2012. Oslo: Universitetsforlaget.

OECD (2016a). «PISA 2015 Context Questionnaires Framework» i PISA 2015 Assessment and Analytical Framework: Science, Reading, Mathematic and Financial Literacy (OECD). Paris: OECD Publishing.

OECD (2016b). PISA 2015 Results (Volume I): Excellence and Equity in Education. (OECD). Paris: OECD Publishing.

Parker, P.D., Marsh, H.W., Ciarrochi, J., Marshall, S. & Abduljabbar, A.S. (2014). Juxtaposing math self-efficacy and self-concept as predictors of long-term achievement outcomes. Educational Psychology, 34(1), 29–48. doi: 10.1080/01443410.2013.797339

Sadler, P.M., Sonnert, G., Hazari, Z. & Tai, R. (2012). Stability and volatility of STEM career interest in high school: A gender study. Science Education, 96(3), 411–427.

Schreiner, C. (2006). Exploring a ROSE-garden: Norwegian youth's orientations towards science – seen as signs of late modern identities. University of Oslo, Oslo.

Schunk, D.H. & Ertmer, P.A. (2000). Self-regulation and academic learning: Self-efficacy enhancing interventions. I M. Boekaerts, P.R. Pintrich & M. Zeidner (red.), Handbook of self-regulation (s. 631–649). San Diego: Academic Press.

Statistisk sentralbyrå (2011). Standard for yrkesklassifisering (STYRK-08). Oslo-Kongsvinger: Statistisk sentralbyrå.

Tai, R.H., Liu, C.Q., Maltese, A.V. & Fan, X. (2006). Planning early for careers in science. Science, 312(5777), 1143–1144. doi: 10.1126/science.1128690

Turmo, A. & Lie, S. (2007). Cross-country comparability of students’ self-reports: Evidence from the PISA 2003 study. Nordisk pedagogik, 27(3), 352–365.

Van de Vijver, F.J. & Leung, K. (1997). Methods and data analysis for cross-cultural research. California: Thousands Oaks Sage.

Zimmerman, B.J., Bandura, A. & Martinez-Pons, M. (1992). Self-motivation for academic attainment: The role of self-efficacy beliefs and personal goal setting. American educational research journal, 29(3), 663–676.