Praktisk arbejde i naturfagene i A4-format?
Praktisk arbejde i naturfagene i A4-format?
Praktisk arbejde i naturfagene i A4-format?
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Fra antologien<br />
Læremiddelanalyser<br />
– eksempler på læremidler fra fem fag<br />
Artikel fra antologien<br />
<strong>Praktisk</strong> <strong>arbejde</strong> i <strong>naturfagene</strong> i <strong>A4</strong>-<strong>format</strong>?<br />
v/Maj-Britt Berndtsson, lærer, cand.pæd., pædagogisk konsulent i <strong>naturfagene</strong>,<br />
Center for Undervisningsmidler, UCC,E: mbb@ucc.dk<br />
Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag er en samling af artikler, der ana-<br />
lyserer og vurderer læremidler til brug for undervisning i grundskolen. Den henvender sig til<br />
lærere, lærerstuderende og andre, der i professionelle sammenhænge skal overveje og drøfte<br />
vurdering af læremidler.<br />
Artiklen: Hvis <strong>naturfagene</strong> skal udvikles, skal lærerne se mere kritisk på de praktiske opgaver<br />
i læremidlerne. Der skal træffes et aktivt valg med hensyn til opgavernes åbenhed og udfor-<br />
skende potentiale, for praktisk <strong>arbejde</strong> er meget mere end <strong>A4</strong> kopier af øvelsesvejledninger.<br />
I denne artikel vil vi se nærmere på, hvordan det praktiske <strong>arbejde</strong> kan tilrettelægges, og<br />
hvordan det kommer til udtryk i et nyt læremiddel til fysik/kemi.<br />
Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag<br />
Red. Bodil Nielsen<br />
Faglig konsulent: Kirsten Friisnæs<br />
Grafisk tilrettelægning: Lone Grinder<br />
© Center for Undervisningsmidler UCC<br />
Artikel fra antologien Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag 1
Maj-Britt<br />
Berndtsson<br />
Hvorfor praktiske<br />
opgaver?<br />
2 Artikel fra antologien Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag<br />
<strong>Praktisk</strong> <strong>arbejde</strong> i natur-<br />
fagene i <strong>A4</strong>-<strong>format</strong>?<br />
Hvis <strong>naturfagene</strong> skal udvikles, skal lærerne se mere kritisk<br />
på de praktiske opgaver i læremidlerne. Der skal træffes et<br />
aktivt valg med hensyn til opgavernes åbenhed og udfor-<br />
skende potentiale, for praktisk <strong>arbejde</strong> er meget mere end<br />
<strong>A4</strong> kopier af øvelsesvejledninger.<br />
I denne artikel vil vi se nærmere på, hvordan det praktiske<br />
<strong>arbejde</strong> kan tilrettelægges, og hvordan det kommer til<br />
udtryk i et nyt læremiddel til fysik/kemi.<br />
Forfatteren har gået i skole i tresserne, hvor det absolut var<br />
undtagelsen at udføre praktisk <strong>arbejde</strong> i naturfagstimerne.<br />
Den udstoppede hare, anskuelsestavler, demonstrations-<br />
eksperimenter, lærerens fortælling og oplæsning fra bøger<br />
- det var undervisningens indhold. Bestemt ikke praktisk<br />
<strong>arbejde</strong>. Vi fik brugbar viden dengang, så hvorfor er praktisk<br />
<strong>arbejde</strong> i naturfag vigtigt i dag?<br />
Der er tre begrundelser for dette. For det første er Scientific<br />
Literacy i dag at have viden om naturvidenskab og viden i<br />
naturvidenskab, og heri indgår også en forståelse af prak-<br />
tiske naturvidenskabelige undersøgelsesmetoder. Da vi i<br />
dag baserer en stor del af vores beslutninger på naturviden-<br />
skabelige undersøgelser, og da vi hver dag i medierne kan<br />
læse om undersøgelser, der modsiger hinanden, er netop<br />
forståelsen af undersøgelsesdesign, validitet og argumen-<br />
tation vigtig.<br />
Den anden begrundelse er, at det praktiske <strong>arbejde</strong> kan<br />
medvirke til, at eleverne udvikler viden og forståelse af<br />
fagets indhold, hvis øvelserne lægger op til refleksion over<br />
de egenskaber eller sammenhænge, forsøget viser.<br />
Den sidste begrundelse er, at det praktiske <strong>arbejde</strong> kan<br />
træne færdigheder i brug af apparatur og standardiserede<br />
metoder, som er nødvendige for at udføre det praktiske<br />
<strong>arbejde</strong> i de to andre sammenhænge, men det kan aldrig<br />
være et formål i sig selv at kunne betjene fx et ampere-<br />
meter.
Det praktiske <strong>arbejde</strong> og<br />
<strong>naturfagene</strong>s egenart<br />
Læremidler til naturfag skal i dag klare tre store opgaver.<br />
De skal give et bud på:<br />
• hvordan <strong>naturfagene</strong>s egenart kan komme til<br />
udtryk i undervisningen og i det, som eleverne<br />
skal lære<br />
• hvordan der kan tages udgangspunkt elevernes<br />
interesser<br />
• hvordan nye læringsteorier kan blive implemen-<br />
teret i naturfagsundervisningen.<br />
Alle tre aspekter kommer i spil i den måde, det praktiske<br />
<strong>arbejde</strong> lægges til rette på. I denne artikel vil jeg koncen-<br />
trere mig om det første: Hvordan <strong>naturfagene</strong>s egenart<br />
kan komme til udtryk i undervisningen og i det, eleverne<br />
skal lære.<br />
Af formålet for fysik/kemi fremgår det, at “Undervisningen,<br />
skal give eleverne fortrolighed med naturvidenskabelige<br />
arbejdsformer og betragtningsmåder og indblik i, hvordan<br />
fysik og kemi - og forskning i fagene - i samspil med de<br />
øvrige naturfag bidrager til vores forståelse af verden.”<br />
Det er derfor ikke længere kun et spørgsmål om, at lære-<br />
midlet skal være fagligt velfunderet og gennem<strong>arbejde</strong>t, og<br />
at øvelserne skal være gennemprøvede og risikovurderede,<br />
hvilket er en indlysende kvalitetsforventning fra lærerne.<br />
Læremidlet skal også vurderes på, om det faktisk under-<br />
støtter dette formål for faget.<br />
Når eleverne skal blive fortrolige med <strong>naturfagene</strong>s egen-<br />
art, skal de <strong>arbejde</strong> med naturvidenskabelige arbejdsformer<br />
og betragtningsmåder, og her står det praktiske <strong>arbejde</strong><br />
centralt. Én naturvidenskabelig arbejdsform er at gennem-<br />
føre den samme forsøgsprotokol igen og igen, men i de<br />
udforskende arbejdsformer er det forsøgsdesignet, der ar-<br />
bejdes med. Skal eleverne se alsidigheden i de naturviden-<br />
skabelige arbejdsformer, må det praktiske <strong>arbejde</strong> omfatte<br />
både vejledninger i protokolform og udforskningsbaserede<br />
opgaver.<br />
Artikel fra antologien Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag 3
Det praktiske <strong>arbejde</strong><br />
og progression<br />
Opgavetyper<br />
4 Artikel fra antologien Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag<br />
Stoftrængslen gør det nødvendigt, at fokus på det, elev-<br />
erne skal lære, flyttes fra indholdet til kompetencer. Det<br />
praktiske <strong>arbejde</strong> har i faget natur/teknik som mål, at elev-<br />
erne skal opnå kompetencer til fokuseret observation, un-<br />
dersøgelse og beskrivelse af hverdagens naturfaglige og<br />
teknologiske aspekter. I 7.-9. klasse forventes eleverne<br />
at udvide dette med mere systematiske observationer og<br />
beskrivelser og med begrundede generaliseringer af deres<br />
observationer og efterhånden en større forståelse af sam-<br />
menhænge.<br />
Denne progression i kompetencer blev foreslået i udred-<br />
nings<strong>arbejde</strong> til Fremtidens Naturfaglige Uddannelser 2001<br />
og afspejles i Fælles Mål for fysik/kemi:<br />
Fra trinmål 8. klasse:<br />
Arbejdsmåder og tankegange:<br />
• formulere spørgsmål og indsamle relevante data<br />
• planlægge, gennemføre og evaluere praktiske og<br />
teoretiske undersøgelser.<br />
Fra trinmål 9. klasse:<br />
• formulere enkle problemstillinger, opstille og efter-<br />
prøve hypoteser samt vurdere resultater.<br />
Det skal fremgå af et oplæg til en praktisk opgave, på<br />
hvilket niveau eleverne forventes at kunne udføre og rede-<br />
gøre for opgaven, og det må derfor være tydeligt at se, at<br />
der er en stigning i kravene til arbejdsmåder og tankegange<br />
i opgaverne fra 7. klasse til 9. klasse.<br />
Det er måske tankevækkende, at der ikke i trinmålene står,<br />
at eleverne skal kunne følge en forsøgsprotokol og eftervise<br />
regler og fænomener, men det kan være, fordi det tradi-<br />
tionelt er den måde, det praktiske <strong>arbejde</strong> udføres på, og at<br />
det derfor ikke behøver at blive præciseret.<br />
Når det praktiske <strong>arbejde</strong> tilrettelægges, må læringsmålet<br />
med den opgave, eleverne skal i gang med, afklares. Skal<br />
eleverne udvikle viden og forståelse, træne færdigheder i<br />
brug af apparatur eller standardiserede metoder eller ud-<br />
vikle forståelse af naturvidenskabelige undersøgelsesme-<br />
toder?
Nye bestemmelser og<br />
læremidlers levetid<br />
De praktiske opgaver har forskellige læringsmål:<br />
1. Skal det praktiske <strong>arbejde</strong> medvirke til at udvikle<br />
viden og forståelse, skal det tilrettelægges, så<br />
refleksion bliver en indbygget del af opgaven.<br />
2. I opgaver, hvor eleverne skal foretage en observa-<br />
tion, skal de hjælpes til at foretage en fokuseret<br />
observation.<br />
3. Nogle praktiske opgaver skal udføres som pro-<br />
tokoløvelser. Træning i brugen af apparatur (fx<br />
dataloggere) kræver, at der følges en præcis pro-<br />
tokol for at få et resultat (fx en kvantitativ ana-<br />
lyse), eller kræver betydelige sikkerhedsforan-<br />
staltninger (fx på grund af omgangen med<br />
faremærkede stoffer).<br />
4. I nogle opgaver er det selve det eksperimentelle,<br />
hvor eleverne skal ændre på parametre for at<br />
finde sammenhænge, der er vigtigst. Eksperi-<br />
mentet designes af eleverne, og designet disku-<br />
teres med læreren, så de ikke kommer ud i farlige<br />
situationer.<br />
5. Endelig er der autentiske opgaver, hvor udgangs-<br />
punktet er et spørgsmål, en problemstilling eller<br />
en undren, hvor den undersøgende arbejdsmåde<br />
er central.<br />
Til de fleste fysik/kemi-systemer hører der omfattende<br />
kopimapper med øvelsesvejledninger. Her har forfatterne<br />
designet opgaverne, så de falder i en af de fem kategorier.<br />
Læremidler bliver anvendt også under andre centrale mål<br />
og prøvebekendtgørelser, end de oprindeligt blev skrevet<br />
for. Læremidler har i det hele taget en længere levetid end<br />
centrale bestemmelser, og derfor må lærernes kompetence<br />
til at vurdere læremidler udvikles, bl.a. med hensyn til,<br />
hvordan læremidler forholder sig til de aktuelle bestem-<br />
melser i fagene, og hvordan de kan tilpasses, og dele kan<br />
udskiftes.<br />
Hvad angår det praktiske <strong>arbejde</strong> i fysik/kemi, er der imid-<br />
lertid ikke foretaget markante ændringer fra de tidligere<br />
trinmål til trinmålene i Fælles Mål 2009. I trinmålene for<br />
faget efter 8. klasse er formuleringerne næsten uændrede.<br />
Artikel fra antologien Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag 5
Et eksempel på det<br />
praktiske <strong>arbejde</strong> i et<br />
læremiddel<br />
6 Artikel fra antologien Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag<br />
Der er dog tilføjet, at eleverne også skal kunne evaluere<br />
det praktiske <strong>arbejde</strong>. I trinmålene for faget efter 9. klasse<br />
er der kun foretaget enkelte præciseringer. Læremidler<br />
ud<strong>arbejde</strong>t med henblik på trinmålene i Fælles Mål 2003<br />
kan altså på dette område også anvendes med henblik på<br />
Fælles Mål 2009.<br />
Det nye fysik/kemi-system til grundskolen, Kosmos fra<br />
Gyldendal, er et eksempel på et læremiddel, der er skre-<br />
vet midt i en læseplansrevision. Systemet består af en<br />
elevbog, en kopimappe og en lærervejledning til hvert klas-<br />
setrin. Til systemet hører også en hjemmeside med illustra-<br />
tioner fra bogen, videoklip og opgaver.<br />
I Kosmos A og B er der en række velgennemtænkte og<br />
afprøvede øvelser i de tre første kategorier, som er beskre-<br />
vet ovenfor. Det vil sige øvelser, som indebærer refleksion,<br />
observationsøvelser og protokoløvelser. Men oplæggene til<br />
det praktiske <strong>arbejde</strong> lægger kun i meget begrænset om-<br />
fang op til de undersøgende arbejdsmåder, dvs. eksperi-<br />
mentelle opgaver og autentiske opgaver.<br />
I den elevhenvendte del er der hovedvægt på lukkede op-<br />
gaver. Der er kopieringsforlæg til ca. 100 øvelser med prak-<br />
tiske opgaver, der er styrede til mindste detalje, og kun fire<br />
åbne opgaver, bl.a. en opgave, hvor eleverne skal opfinde<br />
et forsøg med brandslukning. I lærervejledningen gives der<br />
denne begrundelse for vægtningen af opgaverne: “Hoved-<br />
parten af øvelserne i 7. klasse er lukkede for at træne og<br />
give eleverne erfaring med <strong>arbejde</strong>t i et laboratorium”. Der<br />
lægges op til et større projekt i hvert af bogens otte kapitler,<br />
men de er også overvejende formet som lukkede opgaver.<br />
En sådan overvægt af lukkede opgaver er problematisk.<br />
Undervisningen i <strong>naturfagene</strong> i 7. klasse skal bygge videre<br />
på elevernes kompetencer fra natur/teknik, og her arbej-<br />
der de i udstrakt grad med undersøgende arbejdsmåder.<br />
Natur/teknik-læreren vælger naturligvis det udstyr, der må<br />
indgå i <strong>arbejde</strong>t, ud fra hvad eleverne kan håndtere sikkert<br />
og korrekt. Man kan derfor tage udgangspunkt i, at elev-<br />
erne i 7. klasse kan håndtere simpelt apparatur og enkle un-<br />
dersøgende metoder. Skal de <strong>arbejde</strong> med forskelligt farligt
Læreren kan redesigne<br />
apparatur, fx i en brandslukningsøvelse, skal de naturligvis<br />
være instrueret, og her kan lukkede opgaver være veleg-<br />
nede. Men hver gang eleverne har lært nye laboratoriefær-<br />
digheder, er det vigtigt, at de kommer til at bruge dem i<br />
mere åbne opgaver. Det gør de kun i ringe grad med Kos-<br />
mos.<br />
Forfatterne til læremidlet Kosmos har truffet nogle valg<br />
med hensyn til læringsmål med opgaverne og de deraf<br />
afledte frihedsgrader i opgaverne, men læreren kan vælge<br />
at redesigne opgaverne til mere undersøgende opgaver.<br />
I Kosmos A er der en morsom opgave om, hvad der får pop-<br />
corn til at poppe. (øvelse 2.14) Øvelsen er nøje beskrevet i<br />
seks punkter. Læreren kan redesigne denne opgave meget<br />
nemt ved at fjerne underpunkterne 1-6 fra opgaven. Nu er<br />
der plads til at undre sig: Hvad er det, der får popcornene<br />
til at udvide sig? Det kan være, at det ikke blot bliver de<br />
eksperimenter, forfatteren har udtænkt, hvor popcornene<br />
henholdsvis skal tørres i ovn og lægges i blød. Eleverne er<br />
ofte mere opfindsomme end læreren.<br />
Af et åbent forsøg lærer eleverne noget helt andet end af<br />
en protokoløvelse. De kan få det, de tidligere har lært om<br />
vand og vanddamp, i spil på en udfordrende måde ved at<br />
diskutere idéer i gruppen, afprøve idéer i praksis, designe<br />
eksperimenter, <strong>arbejde</strong> systematisk, øve variabelkontrol,<br />
spørge en ven og søge oplysninger i bøger.<br />
Lærerne har brug for inspiration til, hvordan de kan rede-<br />
signe de lukkede opgaver til en mere åben form, og forslag<br />
til, hvordan de kan igangsætte et undersøgende praktisk<br />
<strong>arbejde</strong>. Det kan fx være med et fascinerende eksperi-<br />
ment, en genstand, et åbent spørgsmål, video, animation,<br />
fortælling eller et mindmap.<br />
Idéer til <strong>arbejde</strong> med autentiske undersøgelser kan læ-<br />
rerne finde i Nordlab Projektet fra 2001, hvor det beskrives,<br />
hvordan der med forskellige startsteder kan <strong>arbejde</strong>s med<br />
autentiske undersøgelser. Et andet sted at hente inspira-<br />
tion er i EU’s Pollen-projektet, der blev afsluttet i 2009.<br />
Her er en detaljeret beskrivelse af, hvordan der kan arbej-<br />
des med Inquiry Based Science Education. Læreren kan<br />
Artikel fra antologien Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag 7
8 Artikel fra antologien Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag<br />
også hente oplæg til åbne opgaver på www.viten.no fra<br />
“Nasjonalt Senter for naturfag i opplæringen”, Oslo.<br />
En god støtte til planlægning af praktiske opgaver kan læ-<br />
rerne hente i Robin Millars undersøgelser af det praktiske<br />
<strong>arbejde</strong> i <strong>naturfagene</strong>. Han har udviklet et planlægnings-<br />
værktøj til praktisk <strong>arbejde</strong>, hvor læreren definerer op-<br />
gavens art:<br />
1. Graden af åbenhed/lukkethed<br />
2. Logisk struktur<br />
3. Betydningen af, at eleverne forstår de naturviden-<br />
skabelige teorier for at kunne gennemføre<br />
aktivteten<br />
4. Hvad skal eleverne gøre med genstanden/<br />
materialerne?<br />
5. Hvad skal eleverne gøre med de naturviden-<br />
skabelige teorier?<br />
6. Hvordan kommunikeres formålet til eleverne?<br />
7. Hvordan introduceres det praktiske <strong>arbejde</strong>?<br />
8. Diskussion før det praktiske <strong>arbejde</strong><br />
9. Diskussion efter det praktiske <strong>arbejde</strong><br />
10. Elevens notater om det praktiske <strong>arbejde</strong>.<br />
Et eksempel på værktøjet er dette skema til vurdering af<br />
opgavernes åbenhed/lukkethed:<br />
Graden af åbenhed/lukkethed Afkryds kun ét felt<br />
Detaljerede instrukser<br />
Der sættes rammer, men nogle<br />
beslutninger overlades til eleverne<br />
Spørgsmålet eller problemet er<br />
givet, men eleverne må afgøre<br />
fremgangsmåden<br />
Eleverne beslutter spørgsmålet og<br />
fremgangsmåden<br />
Ved at udfylde skemaerne hver gang, der udføres praktisk<br />
<strong>arbejde</strong>, bliver det tydeligere for læreren, hvilke valg der<br />
skal træffes.
Det praktiske <strong>arbejde</strong> i<br />
Kosmos - en hjælp og en<br />
udfordring for læreren<br />
Litteratur<br />
Når det gælder praktisk <strong>arbejde</strong>, hvor eleverne udvikler vi-<br />
den og forståelse og træner færdigheder i brug af apparatur<br />
og standardiserede metoder, er der mange gode gennem-<br />
<strong>arbejde</strong>de øvelsesoplæg i Kosmos A og B.<br />
Skal undervisningen i 8. klasse lede frem mod alle trin-<br />
målene for det praktiske <strong>arbejde</strong>, skal eleverne også selv<br />
formulere spørgsmål og planlægge praktiske undersøgelser.<br />
Kosmos A og B lægger ikke i særlig grad op til dette. Op-<br />
gavebogen til Kosmos C for 9. klasse er i skrivende stund<br />
ikke udgivet, så det er ikke muligt at se, om den lægger<br />
op til, at eleverne skal formulere enkle problemstillinger<br />
og efterprøve hypoteser, som der kræves i trinmål for 9.<br />
klasse.<br />
I denne artikel har jeg kun set på det praktiske <strong>arbejde</strong> i<br />
Kosmos, men systemet har mange andre kvaliteter, jeg<br />
ikke har omtalt, bl.a. den sikre faglighed, det overskuelige<br />
layout, den sproglige bearbejdning, flotte farvefotos og ar-<br />
tikler om populærvidenskabelige emner.<br />
Alle læremidler til naturfag bliver analyseret, vurderet og<br />
redidaktiseret af naturfagslærerne.<br />
Hvis <strong>naturfagene</strong> skal udvikles, skal lærerne se kritisk og<br />
opfindsomt på de praktiske opgaver i naturfagslæremid-<br />
lerne. Vi må aktivt udvælge de praktiske opgaver og slippe<br />
de sikre <strong>A4</strong>-siders tryghed.<br />
Andersen, Annemarie Møller, Maj-Britt Berndtsson, Stef-<br />
fen Elmose, Trine Jarløv, Eigil Larsen, Birgitte Pontoppidan:<br />
Projekt 9: Udvikling af praktisk <strong>arbejde</strong> i natur/teknik, Nord-<br />
lab-projektet. Kan hentes på: http://nordlab.emu.dk/<br />
Andersen, Nils O., Henrik Busch, Rie Troelsen og Sebas-<br />
tian Horst (2003): Fremtidens naturfaglige uddannelser,<br />
Undervisningsministeriet<br />
Dolin, Jens: Naturfagsdidaktiske problematikker, MONA<br />
2005-1<br />
Millar, Robin (2009): Læringsmål, tilrettelæggelse og<br />
præsentation – en beskrivelse af nuancerne i praktisk arbej-<br />
de. Metoder i naturfag, Experimentarium<br />
Steensig, Rikke (2009): Undervisningsmidler i folkeskolen,<br />
Danmarks Evalueringsinstitut, kan hentes: http://www.<br />
eva.dk/projekter/2009/undervisningsmidler-i-folkeskolen/<br />
Artikel fra antologien Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag 9
10 Artikel fra antologien Læremiddelanalyser - eksempler på læremidler fra fem fag<br />
http://www.pollen-europa.net/ og www.fibonacci-project.dk<br />
www.viten.no fra “Nasjonalt Senter for naturfag i<br />
opplæringen” Oslo<br />
Both, Erik, Henning Henriksen og Nina Troelsgaard Jensen<br />
(2007): Kosmos Grundbog A, Kosmos Kopimappe A, Kos-<br />
mos Lærerressource A, Gyldendal<br />
Both, Erik og Henning Henriksen (2009):<br />
Kosmos Grundbog B, Kosmos Kopimappe B, Kosmos<br />
Lærerressource B, Gyldendal