Praktisk arbejde - astra.dk arbejde i NT_LSP_MB_0.pdfntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 6 Wolpert...
Transcript of Praktisk arbejde - astra.dk arbejde i NT_LSP_MB_0.pdfntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 6 Wolpert...
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 1
Af Lars Sejersgaard Jakobsen og Peter Mikael Bom Hansen
Abstract
I en fremadrettet kritik af tidligere undervisningsformer i natur/teknik (natur/teknologi)
beskriver denne artikel et forsøg på at udvikle en ny model for undervisning i faget. Modellen
indeholder tre elementer: et indledende fællesforsøg, hvor et eller flere begreber
introduceres. En efterfølgende aktivitetsrække, hvor eleverne på egen hånd arbejder med
indholdet fra den fælles start. En afsluttende præsentation, hvor eleverne fremviser og
forklarer deres arbejde. Modellen tager udgangspunkt i teori om lærerstyret undervisning
ifølge Meyer og erfaringspædagogik og praktisk arbejde af Dewey. Modellen er afprøvet af
studerende fra Professionshøjskolen UCC.
Indledning
I vores undervisning i natur/teknologi på læreruddannelsen har vi forsøgt at udvikle en
metode til at undervise i praktisk/eksperimentelt arbejde. Vi har undret os over en række
nyere undersøgelser, der har vist, at selvom de fleste former for praktisk/eksperimentelt
arbejde er populært hos eleverne, fører det ikke umiddelbart til refleksion eller evne til at
anvende det tillærte i nye sammenhænge (Abrahams & Millar, 2008). Men hvordan kan vi så
undervise, således at eleverne reflekterer og anvender det tillærte i en undervisning, der
fortrinsvis baserer sig på elevernes egne oplevelser og undersøgelser? Det vil vi forsigtigt
forsøge at svare på i det nedenstående.
For at besvare det spørgsmål vil vi først inddrage teori og – i en fremadrettet kritik – beskrive
og diskutere tidligere tiders forsøg på at inddrage praktisk/eksperimentelt arbejde i
undervisningen. Efterfølgende formulerer vi et eksempel på en undervisningsmodel til
natur/teknologiundervisningen.
Praktisk arbejde
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 2
Struktureret lærerstyret undervisning
Det er vores erfaring, at lærerstyret undervisning er centralt i forhold til elevernes læring, og
vi finder også belæg for det i bl.a. Hilbert Meyers Hvad er god undervisning? (Meyer, 2005),
hvor han på baggrund af omfattende forskning opstiller en liste over god undervisning.
Meyer forklarer, at det er veldokumenteret, at en stram styring af tid og indhold er meget
afgørende for, at eleverne får et højt læringsudbytte. Timen skal begynde og slutte til tiden,
og det er vigtigt, at ”udenomssnak” begrænses, så fokus kan fastholdes på de læringsmål,
der er opstillet. ”Jo mere ægte læretid eleverne får, jo mere lærer de” skriver han (Meyer,
2005, s. 38). Når udsagnet ”Jo mere ægte læretid eleverne får, jo mere lærer de” i
lærerkredse ofte reformuleres til ”det er den, der gør arbejdet, der lærer”, kan vi bl.a.
beskrive ”ægte læretid” som tid, hvor eleverne selv får lejlighed til at prøve kræfter med
stoffet. Heri ligger vores motivation for at udvikle naturfagsundervisningen. Hvordan kan
”ægte læretid” og praktisk/eksperimentelt arbejde supplere hinanden? Det tager vi op i
modellen nedenfor. Men det er ikke nok, at eleverne selv arbejder, de skal undervises, ifølge
Meyer efter givne metoder, som virker, men også ifølge Fælles Mål 2009
(Undervisningsministeriet, 2009, se f.eks. s. 3) med inddragelse af sproget. Det vil vi uddybe i
næste afsnit.
Sprog i naturfag – fra anskuelsesbilleder til samtale
Lange foredrag er sjældent en effektiv måde at undervise på, og tidligere tiders
anskuelsesbilleder og -tavler er da f.eks. også for længst forladt som omdrejningspunkt for
undervisningen. Med de gamle anskuelsesbilleders farver og æstetiske udtryk var de dog
klart et velment forsøg på at tale til elevernes fantasi og indlevelsesevne, og værdien af at
høre sproget brugt til at forklare hverdagsfænomener og -processer fremstår stadig som et
vigtigt element for børns begrebsdannelse. Postman og Weingartner (1969) hævder således,
at enhver naturfagstime er en sprogtime, og at vie mere opmærksomhed til sproget er noget
af det vigtigste, man kan gøre for at forbedre kvaliteten af naturfagsundervisningen: ”…
almost all of what we customarily call ‘knowledge’ is language. Which means that the key to
understanding a subject is to understand its language …This means, of course, that every
teacher is a language teacher … teachers quite literally, have little else to teach, but a way of
talking and therefore seeing the world” (Postman & Weingartner,1969, s. 102).
Ændres formålet med datidens belærende undervisning således fra at tale til børn til at tale
med børn, bliver vi vist i retning af et vigtigt element for undervisning (som muligvis ofte
mangler i dag). Vi har brug for noget, der kan samle opmærksomheden om noget fælles i
klasserummet, men i modsætning til de gamle anskuelsesbilleder og -tavler skal det give
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 3
eleverne mulighed for selv at komme til orde og bruge sproget. Det vil vi tage med i
modellen for vores naturfagsundervisning. Det er ikke, fordi dette er nyt. Teori om
socialkonstruktivisme og dialogen i undervisningen understøtter dette. Og det er heller ikke,
fordi billeder og modeller i undervisningen er forkastet. I dag bruger man anskuelsesbilleder
som grublebilleder og forforståelsesøvelser etc. (mere om dette senere). Vores fokus er i
denne artikel på at bruge sproget i forbindelse med praktisk/eksperimentelt arbejde.
Figur 1: Anskuelsesbillede fra første halvdel af 1900-tallet. Anskuelsesbilleder og -tavler bragte
utvivlsomt nyt liv ind i datidens undervisning. Nutidens undervisning kræver et mere interaktivt
midtpunkt at mødes omkring.1
Erfaringspædagogik
Efter at have inddraget eksempler på god undervisning fra Meyer og argumenter for brug af
sproget fra Postman og Weingartner vil vi nærmere undersøge behovet for
praktisk/eksperimentelt arbejde.
John Dewey (1859-1952) var blandt de første til at lægge vægt på elevernes aktive
medvirken i læringsprocessen – det handler ikke længere om belæring, men om læring.2 Den
1 http://www.museum-sonderjylland.dk/BILLEDERNE/Museerne/Arkeologi/Maanedens-fund/Anskue-1-stor.jpg
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 4
traditionelle skole, som praktiserede læring gennem passiv modtagelse, betegnede han som
“middelalderlig”. Dels fordi den formidlede ren intellektuel, løsrevet viden, der hørte
fortiden til, dels fordi den baserede sig på en antagelse om, at børn er lyttende væsner,
hvilket de ifølge Dewey ikke er. Dewey mente i stedet, at det, børn først og fremmest
interesserer sig for, er at bevæge sig, kommunikere, undersøge verden, konstruere og
udtrykke sig kunstnerisk.
Konkret mente Dewey, at undervisningen burde tage udgangspunkt i praktiske ”gøremål”
såsom træarbejde, madlavning, syning og andre ting, som var nødvendige for livets
opretholdelse, og som forbandt barnets erfaring fra sin nære verden med vigtige
samfundsmæssige praksisser. Indholdet af de aktiviteter, der fylder op i børn og voksnes
hverdag, har dog sammen med den politiske virkelighed forandret sig siden begyndelsen af
1900-tallet, og Deweys konkrete tanker om eksempelvis madlavning og syning kan derfor
synes mindre anvendelige i dag. Nyere forskning peger dog i samme retning som hans
læringsteoretiske overvejelser. For eksempel bidrager Lave og Wenger (2003) med studier,
der viser, at læring ofte effektivt foregår i praksisfællesskaber, hvor den mindre erfarne elev
lærer af den mere erfarne lærer ved først at få vist de handlinger og evt. få fortalt om den
viden, der knytter sig til faget, og siden – med stadig flere frihedsgrader – selv at få lov at
udfolde sig. Der er altså tale om en form for mesterlære, hvor det at kunne anvende viden
og færdigheder i en fremtid, hvor man skal stå på egne ben, er vigtigt, og
kompetencebegrebet3 bliver dermed centralt.
Med udgangspunkt i den her skitserede forståelse bliver det afgørende, at undervisningen i
naturfag giver eleverne mulighed for at undersøge naturen sammen med læreren, og at der
kan stilles spørgsmål og modtages vejledning undervejs. Det er også vigtigt, at eleven
gradvist selv kommer til at stå i situationer, hvor han eller hun har ansvaret for (dele af)
arbejdet og evt. selv afslutningsvis underviser andre i sin viden og færdigheder.
The pupil as scientist?
Deweys uddannelsestænkning fik også stor betydning uden for USA’s grænser. For eksempel
blev han brugt som pædagogisk rådgiver i både Sovjet og Kina, og i Danmark inspirerede han
til oprettelsen af frie skoler som Bernadotteskolen og lilleskolerne i 1949 samt en række
forsøgsskoler i 1950’erne.
2 I det følgende afsnit følger vi i alt væsentligt:
http://applikationer.foa.dk/Publikationer/pjecer/Paedagogisk/16TankerOmBarndom.pdf Lokaliseret på nettet september 2013. 3 For en nærmere redegørelse for kompetencebegrebet i naturfagssammenhæng henvises til Dolin et al. (2003)
samt artikel om naturfaglig kompetence af Steffen Elmose i denne webantologi.
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 5
I 1957 fik russerne som de første sat en satellit i kredsløb om Jorden (Sputnik 1 og 2), og det
accelererede på ny en reform af (de naturvidenskabelige) uddannelser i USA, som også
langsomt spredte sig til den øvrige (vestlige) verden. Denne gang blev forandringerne båret
frem af folk fra den naturvidenskabelige del af universitetsverdenen, og ønsket var, at
eleverne i højere grad skulle forberedes til en professionel karriere inden for fagene. Ifølge
Nielsen (2004) arbejdede de stort set uden medvirken af mennesker med forstand på
indlæringspsykologi og var uden reel lyst til at fremme forståelsen af, at naturfagene også er
kulturdannende og samfundsformende fænomener. Undervisningsmaterialer og -planer blev
udformet i overensstemmelse med videnskabsfagenes interesser og forestillinger, og der
blev lagt stor vægt på, at eleverne lærte at tænke og arbejde akademisk. Den grundlægende
opfattelse var, at fysikkens og kemiens grundbegreber kunne illustreres med nogle enkle og
let gennemskuelige forsøg, og at dette repræsenterede den sande naturvidenskabelige
arbejdsmetode.
I Danmark kom tankerne vel nok klarest til udtryk i Prisma-bogsystemet til fysik/kemi, som
dominerede grundskolens undervisning i faget op gennem 80’erne og 90’erne. Helt i
overensstemmelse med den fremvoksende fagopfattelse blev der lagt vægt på et højt
abstraktionsniveau. Det blev suppleret med masser af laboratoriearbejde, hvor forestillingen
var, at eleverne skulle kigge inden for i det store ”naturvidenskabelige maskinrum” og
eftergøre nogle af de forsøg og eksperimenter, som forskerne anså som beviser for deres
viden.4
Bøgerne var og er meget populære hos rigtig mange fysik/kemi-lærere, der her finder store
dele af fysikkens klassiske viden præsenteret på en forholdsvis lettilgængelig måde. For
elever, for hvem denne fremstilling er et første møde med naturvidenskabens forståelse af
ellers velkendte fænomener som lyd og lys, vil teksten fremstå som temmelig abstrakt. På
læreruddannelsen UCC læses bøgerne forsat af mange studerende som supplement til
gymnasiets lærebøger, og især Prisma 10 U (Skjoldby, 1984) kan anbefales som repetition af
en nødvendig baggrundsviden.
Rosalind Driver (1983) var med sin bog The pupil as scientist? vel nok den første til at sætte
en finger på den pædagogiske fejl, den videnskabscentrerede tænkning begik. Det
problematiske ved den kommer faktisk allerede til udtryk i afslutningen af ovenstående
afsnit. Elever vil typisk møde op med nogle helt andre forestillinger om naturvidenskabelige
processer og fænomener end de, som lærere og lærerstuderende inden for fagene har.
Elever lærer i naturfagsundervisningen, at hvidt lys består af alle regnbuens farver, og at det
lader sig eftervise med et prisme eller et gitter, men hverken denne viden eller måden,
hvorpå vi mener at kunne se det, er på nogen måde oplagt for eleverne. Det bygger alt
sammen på en lang række modeller og antagelser og er i sandhed et udtryk for, hvad
4 En videre analyse af denne fagopfattelse og dens konsekvenser kan læses i Nielsen (2004).
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 6
Wolpert (1992) kalder for ”the unnatural nature of science”. Elever kan omvendt gå rundt
med en opfattelse af, at lys er noget, der udgår fra øjnene, for det har de jo selv set i
Superman, der kan skære tykke kabler osv. over med det.
Betydningen af at inddrage elevernes egne forståelser – ofte kaldet forforståelser eller
hverdagsforestillinger – i undervisningen blev båret frem af en konstruktivistisk læringsteori,
som ofte ses sammenfattet i følgende sætning: ”The most important single factor
influencing learning is what the learner already knows. Ascertain this and teach him
accordingly” (Ausubel, 1968). Det afgørende for denne forståelse af læring er altså, at vi
bygger oven på eksisterende viden, når vi lærer noget nyt. For en nærmere redegørelse for
teorien henvises til artiklen om læring i naturfag skrevet af Gert Wahlgren i denne
webantologi; her ønsker vi blot at gøre opmærksom på, at det i dag fremstår som helt
afgørende, at man inddrager elevernes egne forestillinger i undervisningen.
Amerikanerne har siden sputnikchokket genvundet sin videnskabelige og teknologiske
førerposition, og målet for den videnskabscentrerede uddannelsestænkning kan vel således
siges at være blevet opfyldt. Hvad der ville være sket, hvis man havde valgt en anden
metode, er dog selvsagt vanskeligt at vide. Det er bestemt muligt, at denne fagopfattelse har
medvirket til at frembringe de mange fremragende videnskabsmænd m/k, der i dag findes i
den vestligt orienterede verden, men det er også muligt, at den samtidig har været med til at
skabe den situation, som desværre også eksisterer, hvor mange unge har svært ved at se
værdien af grundskolens naturfaglige undervisning og ikke ønsker en professionel karriere
inden for området.5
Prisma-bogsystemets omfattende og velskrevne præsentation af grundbegreber er for os at
se forbilledlige og bør fastholdes. Det er dog i dag nødvendigt, at undervisningen helt
anderledes tager udgangspunkt i elevernes erfaringer og forforståelser, så
naturvidenskabens måde at forstå verden på kommer til at fremstå som mindre fjern og
abstrakt. Dette gælder ikke kun for teksten i grundbogen, men også for udformningen af det
praktisk/eksperimentelle arbejde i bogsystemet. Formen følger her en kogebogsopskrift, der,
som Millar (1999) redegør for, alt for ofte fører til ”hands on, minds off” – ikke mindst når
der anvendes fagbegreber og laboratorieudstyr, som eleverne ikke kender til fra hverdagen.
Samlet set skal eleverne altså i højere grad opleve, at det er dem, der bliver talt til … og med
– også i forbindelse med praktisk/eksperimentelt arbejde. En meget velbeskrevet måde at
gøre dette på er beskrevet i følgende.
5 Svein Sjøberg opholder sig i sin bog Naturfag som almendannelse (Sjøberg, 2005) en del ved dette forhold,
bl.a. på baggrund af data fra den store internationale ROSE-undersøgelse. Se især her hans kapitel 10.
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 7
IBSE
IBSE står for Inquiry Based Science Education, og med hensyn til ambitioner og omfang står
denne ”bevægelse” på ingen måde tilbage for det netop omtalte, amerikanske program, der
voksede frem efter sputnikchokket. Et fælles sekretariat støttet af EU koordinerer nu
aktiviteter i 12 europæiske lande,6 og i USA udgør denne naturfagsdidaktiske metode
fundamentet for den nye nationale læreplan (Evans & Horst, 2012). Mængden af litteratur,
der undersøger den undersøgelsesbaserede undervisning, er enorm, og det er tydeligt, at
ikke bare mange uddannelsesforskere, men også rigtig mange politikere ser muligheder i
ideen (Michelsen, 2011). ”Der er tale om en elevstyret problem- og undersøgelsesbaseret
tilgang til undervisningen i naturfag og matematik hvor der lægges vægt på nysgerrighed og
observationer fulgt af elevstyret problemløsning og eksperimentelt arbejde” (ibid, s. 72).
Forhåbningen er vel på ny at rekruttere bedre studerende til universiteternes
naturvidenskabelige uddannelser (Hagelskjær & Linderoth, 2010), men da interessen for at
beskæftige sig professionelt med fagene som omtalt har været aftagende i en årrække, er
intentionen nu især at gøre fagområdet mere tilgængeligt for eleverne. Udgangspunktet er
konstruktivistisk læringsteori og et ønske om at gøre undervisningen elevcentreret i stedet
for videnskabscentreret. I stedet for et dannende fag vil man gøre det alment dannende ved
at lade det forholde sig til naturfaglige processer og fænomener fra elevernes hverdag. I en
analyse (Harlen et al., 2009) beskrives grundideen bag IBSE på følgende måde:
”… IBSE kan karakteriseres som en deltagerstyret, problem- og undersøgelsesbaseret
undervisningsmetode, hvor udgangspunktet er fælles åbne spørgsmål eller
problemstillinger, som eleverne alene og/eller i mindre grupper søger at finde en
løsning på ved hjælp af forskellige former for undersøgelser støttet og guidet af deres
lærer.”
Dette er i fin overensstemmelse med Fælles mål 2009 for natur/teknik, hvor der står:
”Undervisningen baseres fortrinsvis på elevernes egne oplevelser, undersøgelser og
eksperimenter […]” (Undervisningsministeriet, 2009, s. 15).
Nettet bugner af forslag til, hvordan en sådan undervisning kan føres ud i livet,7 men det kan
vel næppe være sådan, at eleverne kun må lære om forhold, de selv kan få øje på i
hverdagen. Videnskabens fortjeneste er jo netop, som Wolpert fremfører (se nærværende
artikel s. 6 nederst), at den bringer os i stand til at gennemskue ting, som vi ikke umiddelbart
kan sanse: ”scientific ideas can not be acquired by simple inspection of phenomena and they
6 Se pollen.dk.
7 Se f.eks. http://fibonacci.uni-bayreuth.de/,http://nysgjerrigper.no/filearchive/nysgjerrigpermetoden.pdf
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 8
are very often outside everyday experience” (Wolpert, 1992, s. 1). Vi finder således, at der
her lægges op til en trivialisering af videnskaben, som eleverne formodentlig også – bevidst
eller ubevidst – vil finde utilfredsstillende og kedelig. Millar8 fremfører i følgende citat en
lignende kritik:
“IBSE is not clearly defined; the reasons its supporters give for advocating it are
confused and unclear; there is no clear warrant from research for claiming that IBSE
‘works' better than other approaches; and that most accepted viewpoints on the
epistemology of science point to the impossibility of achieving an understanding of
science through personal inquiry. I will argue that the current enthusiasm for IBSE is a
distraction from the real challenge of science education – finding ways of engaging
students in the task of improving their personal understanding of a body of
consensually accepted knowledge.”(En mere omfattende redegørelse for hans syn på
praktisk/eksperimetelt arbejde findes i Abrahams & Millar, 2008).
Det er dog ikke rigtigt, at der ikke findes undersøgelser, der beskæftiger sig med
effektiviteten af IBSE. I en nyere omfattende reviewartikel konkluderer Søren Kruse:
”Resultaterne viser blandt andet, at undersøgelsesbaseret naturfagsundervisning har en
positiv effekt på elevernes læring, hvis aktiviteterne er lærerstøttede, og hvis de kombinerer
kognitive, epistemiske og sociale elevaktiviteter. Men de viser også, at
undervisningsaktiviteter, der sætter naturfaget ind i en sammenhæng, og lærernes
spørgende kommunikation, der fremmer elevernes synlige tænkning, har endnu større
betydning” (Kruse, 2013, s. 24, vores kursivering). Dette mener vi er helt afgørende viden at
tage udgangspunkt i.
I resten af denne artikel vil vi præsentere et mindre udviklingsarbejde, som – med
inspiration i bl.a. tidligere tiders anskuelsesbilleder, Dewey, og Prisma-bogsystemets
gennemarbejdede fremstilling – netop fokuserer på det, der er fremhævet i ovenstående.
Formulering af en ny undervisningsform i naturfagsundervisningen
Overvejelserne i ovenstående har ført os frem til en struktur for undervisningen i
natur/teknologi, som består af tre trin (angivet i den rækkefølge, de er tænkt at skulle
forløbe i).
Tretrinsmodel:
8 http://www.ind.ku.dk/mona/konference2011/oplaeg/ Lokaliseret oktober 2013.
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 9
1. Fælles forsøg (demonstrationsforsøg), hvor et naturvidenskabeligt fænomen eller en
naturvidenskabelig proces vises for eleverne og diskuteres med dem.
2. Gruppearbejde, hvor eleverne på egen hånd undersøger ovenstående nærmere.
3. Fremlæggelse, hvor eleverne præsenterer deres arbejde og (nye) viden for resten af
klassen.
Ad 1) Det er vigtigt, at forsøget indeholder et (overraskende) element, som fanger elevernes
opmærksomhed – på samme måde som tidligere tiders anskuelsesbilleder var tiltænkt at
gøre. Det er dog nu afgørende – i modsætning til tidligere – at fremvisningen lægger op til
spørgsmål og diskussion, så elevernes tænkning og brug af fagsprog aktiveres. Ved
afslutningen af præsentationen er det vigtigt, at eleverne er bevidste om, hvilke
fænomener/processer/begreber der fokuseres på.
Formålet med denne aktivitet er altså at vække elevernes opmærksomhed og få dem i gang
med at tænke og tale om det konkrete indhold, som læreren har udvalgt.
Tegn på læring er, at eleverne stiller opklarende og uddybende spørgsmål, som kan lede
frem mod nye forsøg og eksperimenter.
Ad 2) Eleverne arbejder nu i grupper videre på egen hånd – enten med udgangspunkt i
konkrete spørgsmål, som er vokset frem af ovenstående, eller med udgangspunkt i færdige
aktivitetsbeskrivelser, som behandler samme fænomen eller proces på en ny måde. Det er
vigtigt, at det er de samme faglige begreber, der arbejdes videre med, og at dette er tydeligt
for eleverne.
Formålet med disse aktiviteter er altså, at eleverne selv får mulighed for at gøre sig
erfaringer og tilegne sig viden om det valgte indhold.
Tegn på læring er, at eleverne arbejder nysgerrigt og koncentreret med forsøgene og
eksperimenterne, og at fokus fastholdes på det valgte indhold.
Ad 3) Eleverne skal her demonstrere (ny) viden om det undersøgte fænomen/proces/begreb
og færdigheder i at udføre en undersøgelse eller øvelse.
Formålet er, at eleverne gør indholdet af arbejdet til deres eget – ved at formulere sig
omkring det og ved at fremvise det praktisk/eksperimentelt.
Tegn på læring er umiddelbart, at eleverne fremlægger forklaringer om det valgte indhold i
overensstemmelse med naturvidenskaben, og at de er i stand til at understøtte dem med
praktisk/eksperimentelt arbejde. I fremtidige situationer skal de kunne fastholde og anvende
denne viden og disse færdigheder.
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 10
Praksissamarbejde på læreruddannelsen
På læreruddannelsen Blaagaard/KDAS er det intentionen, at vi sammen med praktikskolerne
forsøger at udvikle praksis – i forbindelse med praktikken og på alle andre tider af året.
Ovenstående model for undervisningen er udviklet i forbindelse med et sådant
praksissamarbejde på et toårigt natur/teknik-hold (1,2 årsværk). Vi fandt, at aktiviteter fra
Vitensenteret Trondheim9 (Rossing, 2008) var yderst brugbare inden for denne ramme, og vi
valgte at beskæftige os med emnet ”tryk i luft og vand”. Dels fordi vi på holdet havde brug
for at genopfriske dette emne, og dels fordi aktiviteterne her så særligt lovende ud – både
med hensyn til form og indhold. Det skal dog understreges, at materialet er så omfattende
og af en sådan kvalitet, at det i forhold til den undervisningsmetode, vi her lægger frem, for
os at se kan bruges inden for en lang række fysiske, kemiske og matematiske emner. Vi tog
udgangspunkt i praktikgrupperne, hvor der var samarbejdserfaring og kendskab til en samlet
elevgruppe, og sammen med praktiklæreren blev der:
formuleret mål for forløbet – dvs. at det blev besluttet, hvilket
fænomen/begreb/proces der skulle fokuseres på.
udvalgt et fællesforsøg, forløbet skulle starte med.
besluttet, i hvilken retning elevernes efterfølgende praktisk/eksperimentelle arbejde
skulle bevæge sige. Nogle valgte, at eleverne blot skulle undersøge, hvad de selv
kunne finde på med relation til det valgte indhold. Andre udvalgte/lavede detaljerede
forsøgsvejledninger, som eleverne skulle følge (altså varierende frihedsgrader med
hensyn til arbejdsformer).
Vi diskuterede på holdet, hvilke lærerkompetencer der særligt var brug for for at lykkes med
de opstillede undervisningsforløb, og det at stille produktive spørgsmål i forbindelse med det
indledende fællesforsøg blev set som særligt udfordrende. Jos Elstgeest (2009, s. 92)
beskriver produktive spørgsmål på følgende måde:
”Et godt spørgsmål er første skridt på vejen til et svar: Det er et problem, der er en
løsning på. Et godt spørgsmål er et stimulerende spørgsmål, der opfordrer til at se
nærmere på problemet, at udføre et eksperiment og skaffe sig en ny erfaring. Det
rigtige spørgsmål peger selv hen i den retning, hvor svaret skal findes: I de konkrete
objekter eller fænomener, børnene studerer, det er dér, løsningen ligger gemt. Det
vitaminrige spørgsmål opfordrer børnene til at demonstrere snarere end til at fremsige
9 Videncenteret i Trondheim er et science center, som også kalder sig center for aha-oplevelser. Museet
tilbyder hands-on oplevelser med relation til naturvidenskab.
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 11
svaret: De kan selv finde ud af det. Jeg vil kalde den slags spørgsmål produktive
spørgsmål, fordi de stimulerer til produktiv aktivitet.”
Ofte når vi stiller spørgsmål, kan vi have en mere eller mindre bevidst forestilling om, at det
rigtige svar må se ud som det, der står i bøgerne; at målet for undervisning er, at eleverne
lærer at gengive de korrekte forklaringer (Elstgeest kalder dette for ordviden) – dvs. at de
fyldes op som tomme kar. Det er dog veldokumenteret, at en sådan form for
tankpasserpædagogik ikke fører til varig læring og intet har med videnskabelig
problemløsning at gøre (Larsen, 1994). Det er således klart, at lukkede spørgsmål – som man
kun kan give lukkede svar på som ”ja” eller ”nej” eller ”760 mm kviksølv” – bør undgås. Men
meget åbne spørgsmål – som f.eks. ”Hvad er lufttryk?” eller ”Hvad er det, der presser ned på
vandets overflade, så det stiger op i røret?” – rummer heller ikke mulighed for, at eleverne
selv kan eksperimentere eller ræsonnere sig frem til et svar; også her vil det være
nødvendigt, at eleverne anvender ordviden. I stedet kan elevernes læring
stilladseres gennem handlingsspørgsmål (Elstgeest, s. 94) som f.eks. ”Hvad sker der, hvis du
anvender et længere glassrør?” eller ”Hvad sker der, hvis du i stedet for luft anvender
vand/sprit/madolie etc.?”. En spændende tilføjelse er den udfordring, det er at forudsige
udfaldet.
I starten vil eleverne bare gætte, men efterhånden bliver de skarpere og kan se værdien af at
tænke sig om og bruge deres viden.
Lidt mere udfordrende er problemfremsættende spørgsmål af typen: ”Kan du finde på en
måde at …?” At finde en løsning her kræver, at man opstiller en simpel hypotese og får den
verificeret på en meget direkte måde. Behovet for at finde variable og styre dem opstår
naturligt. Det er her, elevers læring i natur/teknologi rigtig kan blive rykket (Elstgeest, 2009).
Da videnskabens rolle grundlæggende er at forstå, forklare og begrunde verden (Sjøberg,
2005), er ”hvorfor-” og ”hvordanspørgsmål” uundgåelige i natur/teknologi. Problemet er
bare, at ultimative spørgsmål som ”Hvorfor er vi her?” eller ”Hvorfor findes universet?”
stadig ikke kan besvares inden for denne ramme og muligvis aldrig vil kunne det. Snarere
end at have sådanne endegyldige forklaringer er det således en søgen efter dem, der er
kendetegnende for naturvidenskaben. Dette kan vi lære eleverne ved at vise dem, at mange
hvorfor- og hvordanspørgsmål mere rimeligt kan stilles som ”Hvad er grunden til ...?” eller
”Med hvilket formål …?”. De bliver således også til spørgsmål, som eleverne selv kan være
med til at eksperimentere eller ræsonnere sig frem til et svar på, og vi slipper igen for at
skulle give dem lange forklaringer, der kun fører til ordviden for eleverne. Er man bange for,
at man dermed kommer til at skære noget af det storladne i spørgsmålet væk, kan man i
stedet ændre det til et ”Hvorfor tror du-spørgsmål” og således invitere eleven indenfor i
kredsen af store tænkere, der ikke mener at kende svaret på alting, men som er på evig jagt
efter det.
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 12
Uproduktive spørgsmål Produktive spørgsmål
Opfatter naturvidenskab som
information.
Svaret skal hentes hos mundtlige eller
skriftlige sekundærkilder.
Har det med at lægge vægt på, at
svaret skal være et korrekt slutprodukt
(det rigtige svar).
De er lettest at besvare for
velformulerede børn, der har det nemt
med ord.
Opfatter naturvidenskab som en måde at
arbejde på.
Svaret skal findes i førstehåndserfaringer fra
praktisk aktivitet med materialer og fænomener.
Styrker bevidstheden om, at mange forskellige
svar kan være rigtige på hver deres måde, og har
fokus på det, man lærer i processen med at finde
et svar.
Alle børn kan svare.
Figur 2: Forskellen på produktive og uproduktive spørgsmål (efter Tougaard & Hybel 2009, s. 104).
Erfaringer med tretrinsmodellen
Praktikgruppernes erfaringer og refleksioner fra praksissamarbejdet skulle sammenfattes i et
studieprodukt, som bestod af to dele:
en skriftlig opgave på tre-fem sider med en redegørelse for forløbets planlægning,
udførelse og evaluering
en præsentation på holdet, hvor de tre trin fra modellen (indledende fælles forsøg,
selvstændigt eksperimenterende arbejde og elevfremlæggelser) blev dokumenteret
og kommenteret igennem filmoptagelser
Ikke mindst det sidste punkt kunne have givet et stærkt indblik i, hvordan modellen havde
fungeret, men de praktiske udfordringer (optagelsernes kvalitet, redigeringsprocessen,
forældretilladelser m.m.) var her for store til, at det lykkedes.
De skriftlige opgaver gav dog også et udmærket indblik i, hvordan modellen havde været
bragt i spil. Igen viste det sig, at praktiske forhold havde gjort det svært at gennemføre
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 13
forløbet helt i overensstemmelse med planen. Det havde typisk kun været muligt at få lov at
låne praktikklasserne i to-fire timer, og i et enkelt tilfælde havde praktiklæreren endda
ønsket, at emnet blev et andet end tryk i luft og vand. I alle klasser var alle tre trin dog blevet
afprøvet, og alle fire praktikgrupper rapporterede overvejende positivt tilbage.
Indtrykket var, at eleverne havde været glade for det praktiske/eksperimentelle arbejde og
det virkede også, som om de havde været i stand til selv at uddrage og fremlægge nogle
konklusioner på baggrund af det. En gruppe havde systematisk arbejdet med produktive
spørgsmål, og det virkede, som om dette havde været ret afgørende for elevernes
forståelse, men ellers var det ikke tydeligt, hvad grupperne havde gjort for at udbygge
elevernes begrebsindlæring gennem forløbet. Pointen om at bearbejde det samme
afgrænsede indhold gennem modellens tre trin var altså delvist blevet opgivet, så vi har
stadig til gode at se modellen fuldt udfoldet i praksis.
Da responsen fra studerende og elever umiddelbart var positiv, mener vi dog, at modellen
kalder på yderligere afprøvning i undervisningssituationer med en klar og tydelig målsætning
for arbejdet, og hvor der er den fornødne tid og frihed til at eksperimentere med den.
Afsluttende bemærkninger
På baggrund af overvejelser og litteraturstudier om værdien af og mulighederne for
praktisk/eksperimentelt arbejde i natur/teknologi-undervisningen, har vi har i denne artikel
forsøgt at opstille en model for undervisningen i natur/teknologi indeholdende tre trin:
1. Fælles forsøg (demonstrationsforsøg), hvor et naturvidenskabeligt fænomen eller en
naturvidenskabelig proces vises for eleverne og diskuteres med dem.
2. Gruppearbejde, hvor eleverne på egen hånd undersøger ovenstående nærmere.
3. Fremlæggelse, hvor eleverne præsenterer deres arbejde og (nye) viden for resten af
klassen.
Undervejs lavede vi en række nedslag i didaktikkens historie. Først så vi, hvordan
anskuelsesbilleder var blevet brugt som udgangspunkt for at samtale om naturfag, og vi
konkluderede, at det er vigtigt at fastholde denne mulighed for at bruge sproget til at
forklare hverdagsfænomener og -processer. Så fremhævede vi Deweys slogan om ”learning
by doing” i erkendelse af, at målet for undervisningen ikke er belæring, men læring, og
eleverne skal derfor ikke bare lytte eller tale, men også selv være aktivt handlende og
skabende.
Det er dog vigtigt, at denne aktivitet tager udgangspunkt i elevernes egne forforståelser, som
Driver et al. gør opmærksom på. Den videnskabscentrerede tænkning er derfor løbet ind i
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 14
problemer, og ”the pupil as a scientist” er forladt som ideal for naturfagsundervisningen.
Skal undervisningen så i stedet være elevcentreret og udelukkende behandle indhold fra den
nære omverden, som IBSE-bevægelsen foreslår? Det mener vi ikke og argumenterer ud fra,
at dette ville være en trivialisering af naturvidenskaben og i uoverensstemmelse med dens
epistemologi (”the unnatural nature of science”).
Gennem et praksissamarbejde på læreruddannelsen har vi fået en vis erfaring i at anvende
modellen, og vi lærte især, hvor vanskeligt det kan være at fastholde undervisningen på et
afgrænset naturvidenskabeligt indhold, således at eleven bliver i stand til at gøre en korrekt
faglig forståelse til sin egen.
Vores interne arbejdstitel til nærværende artikel har været ”interaktive anskuelsesbilleder i
naturfagsundervisningen”, fordi omdrejningspunktet for modellen, som vi har udviklet, har
været at skabe rum for samtale og undersøgelse af et afgrænset naturfagligt indhold. Andre
har naturligvis været ude i et lignende ærinde, og herfra ønsker vi særligt at fremhæve
brugen af grubletegninger10 og grubleopgaver11 som værdifulde redskaber.
Samlet håber vi, at dette og vores eget arbejde kan inspirere til en undervisning, som
hjælper eleverne med forstå og anvende det meget omfattende begrebsapparat, som
naturvidenskaben tilbyder, samtidig med at det giver mulighed for at stille spørgsmål og
eksperimentere, som Fælles Mål 2009 helt fornuftigt formulerer som krav for
undervisningen.
10
http://www.naturfag.no/side/vis.html?tid=1233983 Lokaliseret januar 2014. 11
http://www.naturfag.no/nyhet/vis.html?tid=1969417 Lokaliseret januar 2014.
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 15
Litteratur
Abrahams, I. & Millar, R. (2008). Does Practical Work Really Work? A study of the
effectiveness of practical work as a teaching and learning method in school science.
International Journal of Science Education, 30(14), s. 1945-1969.
Ausubel, D.P. (1968). Educational Psychology: A Cognitive View. Holt, Rinehart &
Winston.
Dolin, J. et al. (2003). En kompetencebeskrivelse af naturfagene. Fremtidens naturfaglige
uddannelser, bind 2. Uddannelsesstyrelsens temahæfteserie, 8. Lokaliseret oktober
2013 http://pub.uvm.dk/2003/naturfag2/html/chapter03.htm
Driver, R. (1983). The pupil as scientist? Open University Press.
Elstgeest, J. (2009). Lærerens spørgsmål til eleverne. I S. Tougaard & L.K. Hybel (red.)
Metoder i naturfag – en antologi. Experimentarium.
Evans, R. & Horst, S. (2012). Nye mål for naturfagsundervisning i USA – vil vi samme vej i
Danmark? Mona,3, s. 56 – 69. Lokaliseret oktober 2013
http://www.ind.ku.dk/mona/2012/MONA-2012-3_Aktuelt-analyse.pdf/
Hagelskjær, J. & Linderoth, U.H. (2010). IBSE – på opdagelse i biologien. Kaskelot, 183, s.
26-29. Lokaliseret november 2013 https://www.ucviden.dk/portal-
via/files/11018389/Kaskelot_nr.183_okt.2010_s.26_29.pdf.
Harlen, W. et al. (2009). Report of the Working Group on International Collaboration in
the Evaluation of Inquiry-Based Science Education (IBSE) programs. I L.D. Østergaard et
al. (2010) Inquiry-based science education – har naturfagsundervisningen i Danmark brug
for det? Mona, 4, s. 27. Lokaliseret oktober 2013
http://www.ind.ku.dk/mona/2010/MONA-2010-4-Inquiry-basedScienceEducation.pdf/
Kruse, S. (2013). Hvor effektive er undersøgelsesbaserede strategier i
naturfagsundervisningen? Mona, 2, s. 24 – 48.
Larsen, S. (1994). Enzymisk pædagogik. Eget forlag.
Lave, J. & Wenger, E. (2003). Situeret læring – og andre tekster. Hans Reitzels Forlag.
Meyer, H. (2005). Hvad er god undervisning? Gyldendal.
ntsnet.dk/naturfagsdidaktik side 16
Michelsen, C. (2011). IBSME – inquiry-based science and mathematics education. Mona,
3, s. 72 – 78. Lokaliseret oktober 2013 http://www.ind.ku.dk/mona/2011/MONA-2011-3-
Hele-publikationen.pdf/
Millar, R. et al. (1999). “Mapping” the domain – varieties of practical. I J. Leach & A.C.
Paulsen (red.) Practical Work in Science Education – Recent Research Studies. Roskilde
University Press.
Nielsen, K. (2004). Naturfag og dannelse. Uddannelse, 7. Lokaliseret november 2013
http://udd.uvm.dk/200407/udd200407-06.htm?menuid=4515
Postman, N. & Weingartner, C. (1969). Teaching as a subversive activity. Delacorte Press.
Rossing, N. K. (2008). Fysikkeksperimenter - for bruk i skolen. Tapir Akademiske Forlag.
Sjøberg, S. (2005). Naturfag som almendannelse. Klim.
Skjoldby, E. et al. (1984). Prisma – Fysik 10U. Forlag Malling Beck.
Tougaard, S. & Hybel, L.K. (red.) (2009). Metoder i naturfag – en antologi.
Experimentarium.
Undervisningsministeriet (2009). Fælles Mål 2009. Natur/teknik. Lokaliseret november
2013
http://uvm.dk/Service/Publikationer/Publikationer/Folkeskolen/2009/~/media/Publikati
oner/2009/Folke/Faelles%20Maal/Filer/Faghaefter/090708_natur_teknik_12.ashx
Wolpert, L. (1992). The unnatural nature of science. Faber and Faber.