Utforsking som undervisingsmetode og som. ringsmål?

Transkript

1 Utforsking som undervisingsmetode og som læringsmål GEO2920V Naturkatastrofer og alternative læringsaktiviteter i geofagundervisningen Stein Dankert Kolstø Institutt for fysikk og teknologi Universitetet i Bergen ElevForsk Utforsking som undervisingsmetode og som læringsml ringsmål: Hva sier Hattie og hva mener vi? 10:30 12:00 Hvordan undervise problem- og evidensbasert? 13:00 14:00 Våre læringsml ringsmål? 1

2 Hva mener du med utforskende arbeidsmåte te? LAG ET TANKEKART (alene) Hva er dine erfaringer med utforskende arbeidsmåter ter? Når r er det gunstig å bruke utforskende arbeidsmåter ter,, gitt dine erfaringer?? Hatties studie d=1: Effekt som 2-32 år r eller 50% økt effektivitet 2

3 Hattie: : Suksesskriterier og tilbakemelding Mastery learning d=0,58 Klar forklaring av hva det innebærer å mestre stoffet og hyppige tilbakemeldinger s.170 Worked examples d=0,57 Formative evaluation d=0,90 s.181 Keller s personalized system of instruction d=0,53 Krevende mål m l positivt s.164 Gir klarere begrep om suksess og relevant innsats Hattie: : LæringsstrategierL Peer tutoring d==0,55 s. 186 Lære elevene selv-regulering og kontroll bli sine egne lærere Metakognitive strategies d=0,69 Tenking om egen tenkning og læringl Study skills d=0,59 Self-verbalization and self-questioning d=0,64 Reciprocal teaching d=0,74 s.204 Lære elevene læringsstrategierl SUM: Elevene lærer l seg å nyttegjøre læringstilbudetl 3

4 Hattie: : Inneffektiv tilrettelegging Student controll over learning d=0,04 Valg av blyant, musikk til arbeidet Matchinng style of learning d=0,41, s.195 Læringsstiler Individual instruction d=0,23 s.198 Individuelle opplegg SUM: Lærer L tilpasser seg elevene Hattie: : Ineffektiv undervisning? Inquiry-based teaching d=0,23 s.208 Science process d=0,52 Critical thinking skills d=1,02 Problem-based based learning d=0,15 s.210 Acquisition of basic knowledge: : negative effect Consolidation and application and work at the level of principles and skills it could go up to d=0.75. Computer-assisted instruction d=0,37 s.220 Varierer etter bruk d=0,26 til 0,71 Web-based based learning d=0,18 s.227 Simulations and learning d=0,32 s.230 Homework d=0,29 s.234 4

5 Hatties studie Ser påp studier av effekt påp faglig skår Effekt påp pugg, bruk eller problemløsing? Utvikle autonomi? Utvikle evne til kritisk tenkning? Science process d=0,52 Critical thinking skills d=1,02 Hattie teller opp det andre har målt m gitt testoppgaver brukt Hvet ikke alltid hva som er måltm Kompetansetyper i læreplaner i geofag? 5

6 Elevene skal utvikle ulike typer kompetanser Faglig teori Platetektonikk, mineraler, Fagets metoder Bruke felthammer, tolking, kritisk vurdering Faglig kommunikasjon, informasjonskompetanse, kunnskapsbygging Skrive rapport, skaffe, lese og diskutere informasjon Deltagelse i tverrfaglige diskusjoner Klimasaken Kompetansetyper i læreplanen l i Geofag x og 1* Beskrive elementer i naturmiljøet geofaglig Forklare geofaglig teori (eks platetektonikk) Analysere mediaoppslag geofaglig Greie ut om tiltak og internsajonalt samarbeid Bruke geofaglig utstyr (radarplott, dataloggere) Gjennomføre geofaglig utforskning ( litteratur og egne data*) Anvende geofaglig kunnskap til analyse av en geotop* 6

7 Metodekompetanse Hvilke delkompetanser inngår?? Metodekompetanse Krever Prosesskunnskap (!) Ferdigheter i utføring og verktøybruk Teoretisk forståelse av beskrivelser og sammenhenger Aktuelle fakta (observasjoner, historikk) 7

8 Metodekompetanse Praktisk metodekompetanse Mental prosessering (høyere ordens utforskende ferdigheter) Faglig forståelse (begreper, lover og teorier) Prosedyrekunnskap (ideer og begreper knyttet til utforskning) Fakta Praktiske ferdigheter Modell for delkompetanser som inngår i praktisk metodekompetanse Ref:Roberts og Gotts (2006). Assessment of performance in practical science and pupil attributes Assessment in Education, 13(1), ? Hva gjør r det vanskelig å lære Geofag? 8

9 Hva er konkret? Hva gjør r det vanskelig å lære Geofag? Hva er abstrakt?? Sollys lysenergi CO2 Vann klorofyll brukes i fotosyntesen Sukker næring stivelse Kognitivt skjema fotosyntese 2 9

10 Sollys lysenergi inneholder Materie klorofyll absorberes i transformeres i CO2 Vann fotosyntesen Kjemisk bundet energi Sukker danner inneholder stivelse omdannes til næring fungerer som Kognitivt skjema fotosyntese 1 Pugg Ausubel vilkårlig forankring Meningsfull læringl ikke-vilk vilkårlig forankring meningsfulle strukturer 10

11 Hattie: : Bearbeiding av stoffet Concept mapping d=0,57, s.168 Basert påp Ausubel om meningsfull læringl ring Pga innbærer opppsummerer hovedieder Spaced and massed practice d=0,71 s.186 Mange og ulike situasjoner for trening og overlæring ring not drill and practise Hva kjennetegner forståelse? Kognitiv skjematenkning Forankring Relasjoner Ytre kjennetegn Språksette kunnskapen Kan delta Kommunisere Anvende 11

12 Vev er bygget opp av celler Teori er tolkninger av observasjoner Tolkninger er teoristyrte Ser du ikke at jorden ruller? Nei, jeg ser at solen stå står opp 12

13 Det krever teori å se naturfenomener? Naturvitenskapelig kunnskap er: Språklig kunnskap Teoretisk kunnskap: ikke observerbar Fortolkninger av observasjoner Tolkningene er teoristyrte Selv løkceller? Celler =? Avgrenset ting? Noe mer? 13

14 Kobling er krevende Kobling er krevende Naturvitenskap Aktiviteter Observasjoner - Abstrakt - Språk L Skjø Skjønte dere det dere arbeidet med forrige time? E Ja (mang ja ja ) L Hva skjø skjønte dere? (Gå (Går så så fra gruppe til gruppe og spø spør Hva læ lærte dere? dere?.) E1 Å lage molekyler [PR] L Hva kan dere andre legge til? E2 Læ Lærte om forskjeller [OM] E3 Nå Når vi skal bruke lange og korte stenger (mellom kulene) [PR] E4 Se hvordan de var nå når vi hadde bygget [OM] E5 At de kunne ha greiner [AT] E6 Jeg forstod ikke forfor det var noen korte og noen lange [SP] L Dere? E7 Hydrokarboner, om hvordan bygget opp og satt sammen [OM] E8 Mye av det samme [OM] E9 Ja, mye av det samme [OM] 14

15 Tid til naturfagprat for alle? Samtale elever imellom? Sitt sammen 2og2 påp bordet. En elev forklarer sammenheng eller formel og oppbygging til den andre. Den andre forklarer Hva skjer når n r antall C-atomer C i kjeden endres? Utveksle hverdagsforestillinger? Hurtiglæring ring Switch! Hverdagsspråk og forklaringer Naturfaglig forklaring og språk 15

16 Hverdagsspråk og forklaringer Sti til å lære å snakke naturfag 1. rom 3. rom 2. rom Ut-testene bruk Gjensidig respekt Naturfaglig forklaring og språk 2. rom Kinesisk ordtak Det jeg hører, glemmer jeg. Det jeg ser, husker jeg. Det jeg gjør, forstår jeg. 16

17 Lære metodekompetanse - gjennom utforskning? Metodekompetanse Krever Prosesskunnskap (!) Ferdigheter i utføring og verktøybruk Teoretisk forståelse av beskrivelser og sammenhenger Aktuelle fakta (observasjoner, historikk) Kommunisere studier 17

18 Overload 18

19 Metodekompetanse i Geofag trekke ut og analysere informasjon fra forskjellige typer geofaglige kart, flybilder, radarplott og satellittbilder Må først lære l teori? Først gi et sett med kart og en problemstilling? Lære geologiske metoder inkludert feltarbeid og forskning Ideer til utforskende opplegg? Karseprosjektet 19

20 Data Bilder av Mars overflate viser spesielle endringer i overflaten Argumentasjon Påstand Det finnes rennende vann på Mars Hvordan støtter evidensen påstanden? Slike endringer kjenner vi fra jorden der vi vet at rennende vann har errodert og formet overflaten Lære hvorfor argumentering er viktig i naturvitenskap 20

21 Isac Newton Hoveddeler i en eksperiment -rapport 21

22 Lære å skrive rapport? IMRoD? Å kunne uttrykke seg muntlig og skriftlig i geofag beskrive observasjoner og innsamlet informasjon - RESULTATER? forholde seg kritisk til geofaglig informasjon formulere hypoteser som kan undersøkes INTRODUKSJON? argumentere for løsninger l - DISKUSJON gi tilbakemeldinger FAGFELLEVURDERING? IMRoD-rapportering Lære naturfaglig teori - gjennom utforskning? 22

23 Forklare egne observasjoner Hvorfor føles f det kaldt når n r du stryker aceton påp underarmen? Oppdage observasjoner? Lage egne forklaringer? Hva skal vi skrive da? Lag et støttende ttende rammeverk Gi eksempler påp stoffer med ulik ledningsevne Sorter stoffene i to grupper etter ledningsevne Lag et begrepskart over egenskaper til ulike stoffer 23

24 Hvilken bergart er din stein? Hva skal eleven se etter? Farger og strukturer? Lese utdelt ark med teori? Kan oppdage observasjoner og fakta Hvis oppgave og produktkrav guider Kan utforske og forstå Spørsm rsmål observere litt teori observere lese/unvervis observere diskutere fellesdiskusjon Unike kontekster og data hvor tolkning krever teori! Lære både b teori og metode? SWH, lærers l mal: Kartlegge forforståelser: lager tankekart. Tilrettelegging for lesing, observering, idebobling Tilrettelegging for praktisk utforskning Diskusjon av resultater I: Alene: skriver egene tolkninger II: Grupper: deler og sammenligner tolkninger III: grupper: sammenligner med lærebl rebøker mm IV: Alene refleksjon og skriveoppgave Sluttkartlegging: lager et nytt begrepskart 24

25 Lære både b teori og metode? SWH, elevens mal: I starten: Hvilke spørsm rsmål l har jeg? Undersøkelser: Hva gjorde jeg? Observasjoner: Hva sås jeg? Påstander: Hva kan jeg påstp stå? Begrunnelser: Hvordan vet jeg dette? Hvorfor påstp står jeg dette? Lesing: mine oppfatninger sammenlignet med andres? Refleksjon: Hvordan mine oppfatninger endret? Støttestrukturer? ttestrukturer? Tydelige læringsml ringsmål Vurderingskriterier Åpne pne fokuserte deloppgaver Skriveoppgaver (forklaringer, drøftinger) Diskusjonsoppgaver med formål Forskermøter Tilbake og fremovermelding Fellesdiskusjoner Fremdrift Plan (evt( planleggingsmal) Milepæler ler Loggskriving (metakonisjon+innsyn( metakonisjon+innsyn) Produktkrav 25

26 John Hattie Visible learning Elevenes måm snakke, skrive, regne, skissere... (tankekart) Visible teaching Lærer i aktiv dialog med elevene Utfordringer -> > tenke, snakke, skrive, regne,... Tilbakemeldinger Læringssamtaler Naturfag: Inkluder observasjoner! forankring og motivasjon Oppsummering - Hva vil vi konkludere med? 26

27 Praksisnær r begrepskunnskap gjennom utforskende arbeidsmåter? Enkle småfors forsøk k elevene skal forklare Se, noe teori, diskusjon, skriving og klassesamtale, teori, sluttskriving Rødsprit påp hånden Lærerstyrt diskusjon med små forsøk k og vurdering av ideer Krever overbevisende små-demonstrasjoner Utvikle prosedyrekunnskap krever utforskende arbeidsmåter? Prosedyrekunnskap gjennom teori og forankring Karseprosjektet 27

28 Utvikle praksisnær r helhetlig teoretisk og metodisk kompetanse Analyse av et geologisk felt Geologisk feltarbeid Teori og metode gjennom åpent, halvstyrt sprøsm smålsdrevet undervisning og utforsking SWH Rammer Støttestrukturer ttestrukturer Synlig læring l synlig undervisning Takk for meg 28