Prof. Stein Dankert Kolstø. Fagseminar om realfagene. Universitetet i Bergen Institutt for fysikk og teknologi

Transkript

1 U N I V E R S I T E T E T I B E R G E N Fagdidaktiske utfordringer i naturfagklasserommet Prof. Stein Dankert Kolstø kolsto@ift. Universitetet i Bergen Institutt for fysikk og teknologi Fagseminar om realfagene Kunnskapsdepartementet

2 - bruke begrepene strøm, spenning, resistans, til å forklare resultater fra forsøk med strømkretser "Var ikke det bare å ta volt og gange med ampere?" Elektrisk strøm, I, strømkilde, amperemeter, ampere, A Spenning, spenningskilde, U, volt, batteri, V, voltmeter, Resistans, ohm, Ω, motstand Ohms lov, U=R I

3 Tilgjengelig forskning tyder på: Elevene får presentert mye fagstoff, men det blir ikke alltid god læring av det Trenger en kulturendring mot fokus på dybdeforståelse Klasseromaktiviteter synes mer fokusert på fakta og utføring enn på forståelse av faglige sammenhenger Framlegging av nytt stoff: Lite relevans og triggere Dialoger: Lite fokusert på begrepsforståelse Oppgaver: Stimulerer lite til begrepsutvikling Anvendelse krever dybdelæring

4 Helklasseundervisning ("tavleundervisning") Videostudie fra 45 klasserom (PISA+ 2005) Helklasseundervisning var dominerende aktivitet Fremlegging av stoff og instruering i oppgaver Elevene fulgte med og noterte ca. 57 % av tiden Dialogisk? Fagstoffet mindre relatert til dagliglivet enn det gjøres i andre land (TIMSS 2007 og 2003 og PISA 2006)

5 Institutt for fysikk og teknologi Dialogen i naturfagklasserommet Lærer: Dette er en tegning av et s-orbital [peker bare på s-orbitalet]. s er selvfølgelig ment å være tredimensjonal.... Hvilke elementer kan bli representert i et slikt diagram? Jenny? Jenny: Hydrogen og helium? Lærer: Hydrogen og helium. Hydrogen vil ha ett elektron... et sted der inne, og helium ville ha...? Per: To elektroner. Lærer: To... Dette er... en s og... den hvite ville være...? Ali? Ali: 2s. Lærer: 2s. Og den grønne ville være...? oktober 2014

6 Dialogen i naturfagklasserommet Mangel på faglig dybde i dialogen (Hodgson m.fl. 2012, Markussen og Seland 2013, Ottesen 2010, Klette 2003, Schmidt 1996) Lærer stiller fakta-fokuserte spørsmål Ikke-faglig dialog initiert av elevinnspill Samtale om hva en skal gjøre Finner også bruk av dialog med bevisst arbeid mot felles forståelse (Klette 2003)

7 Arbeid med oppgaver Individuelt arbeid med skriftlige oppgaver er en av de vanligste aktivitetene (TIMSS 2007 og 2003, PISA+, Almendingen m.fl. 2003) Mange oppgaver etterspør enkeltstående fakta Elevene leter i læreboken for å finne et passende svar (Edling, 2006; Maagerø, 2010; Mortensen-Buan, 2006) "Refleksjonsoppgaver" lenger ute i oppgavesettene Forutsetter gjerne en viss begrepsforståelse Få oppgaver for innledende begrepsutvikling (Schwartz 2010)

8 Praktisk arbeid i naturfag Praktisk arbeid 10 % av tiden 9.tr. (PISA+) 9. trinn: som ellers i OECD (PISA 2003) 27 % av lærerne på barnetrinn brukte sjeldent eller aldri elevforsøk (Almendingen m.fl. 2003) Ikke observert felles diskusjon av spørsmål (PISA+) Svak negativ sammenheng med faglig skår. (PISA 2006) Stort potensiale: Dialog for utvikling av forståelse

9 Vurdering for læring Sjelden oppsummeringer av timenes innhold (PISA+) Veiledning fra lærer når elevene arbeidet med oppgaver (PISA+) Stor variasjon i lærernes veiledningskompetanse (PISA+) Kunnskapsbyggende dialog? Hva er...? Hva tenker du? Hvordan...? Internasjonalt: Lav hyppighet i bruk av tilbakemelding til elever underveis i læringsforløpet på tross av dokumenterte effekter (Hattie 2007)

10 Undervisningstradisjoner kan vurderes som velbegrunnet Mye tid til fremlegging av nytt stoff. Fordi lærebøkene inneholder stort antall definisjoner, beskrivelser, navn og begreper som læreren føler seg forpliktet til å presentere? Fokus på sentrale ideer kan tolkes som nivåsenkning?

11 Undervisningstradisjoner kan vurderes som velbegrunnet Praktiske eksperiment står sentralt i tradisjonen, men innebærer fokus på mange typer kunnskap om gangen (utføre prosedyrer, metodekunnskap, utstyr, praktiske ferdigheter, begrepsforklaring, knytte sammen observasjon og teoretiske begrep, rapportskriving) Vanskelig for den enkelte lærer å analysere og å endre alene?

12 Det generelle bildet I praksis: Presentere faktakunnskap mer enn utvikle dybdeforståelse? "Når får jeg bruk for dette lærer?" Stofftrengsel i lærebøkene? "Læring blir i stor grad privatisert" (Bergem 2009) Opp til elevene om de vil velge å prøve å gå dypere enn bare å huske stoffet Behov for tid og kultur for å lære med forståelse Grunnleggende endringer krever langsiktig praksisnær satsing

13 Institutt for fysikk og teknologi Referanser Almendingen, S. F., Klepaker, T., & Tveita, J. (2003). Tenke det, ønske det, ville det med, men gjøre det? En evaluering av natur- og miljøfag etter Reform 97 (Vol. 52, pp. 112). Nesna: Høgskolen i Nesna. Bergem, O. K. (2009). Hva skjer i klasserommene i den norske skolen? Analyser fra TIMSS-studien og PISA+. Foredrag på seminar 8. januar 2009 arrangert av Utdanningsdirektoratet. Tilgjengelig på Bransford, J. D., Brown, A. L., Cocking, R. R., Donovan, M. S., & Pellegrino, J. W. (Eds.). (2000). How people learn. Brain, Mind, Experience and School. Washington D.C.: National Academy Press. Edling, A. (2006). Abstraction and authority in textbooks. The textual paths towards specialized language. (PhD), Uppsala University, Uppsala. Retrieved from Gamlem, S. M., & Munthe, E. (2014). Mapping the quality of feedback to support students learning in lower secondary classrooms. Combridge Journal of Education, 44(1), Grønmo, L. S., Bergem, O. K., Kjærnsli, M., Lie, S., & Turmo, A. (2004). Hva i all verden har skjedd i realfagene? Norske elevers prestasjoner i matematikk og naturfag i TIMSS Oslo: Universitetet i Oslo. Grønmo, L. S., & Onstad, T. (2009). Tegn til bedring. Norske elevers prestasjoner i matematikk og naturfag i TIMSS Oslo: Unipub. Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The power of feedback. Review of Educational Research, 77(1), Hodgson, J., Rønning, W., & Tomlinson, P. (2012). Sammenhengen Mellom Undervisning og Læring. En studie av læreres praksis og deres tenkning under Kunnskapsløftet Bodø: Norlandsforskning. 23. oktober Kjærnsli, 2014 M., Lie, S., Olsen, R. V., & Roe, A. (2007). Tid for tunge løft. Norske elevers kompetanse i naturfag, lesing og matematikk i PISA Oslo: Universitetsforlaget.

14 Institutt for fysikk og teknologi Referanser Klette, K. (2003a). Lærernes klasseromsarbeid: Interaksjons- og arbeidsformer i norske klasserom. In K. Klette (Ed.), Klasserommets praksisformer etter Reform 97. Rapport nr. 1 (pp ). Oslo: Pedagogisk forskningsinstitutt. Klette, K., Lie, S., Ødegaard, M., Anmarkrud, Ø., Arnesen, N., Bergem, O. K., & Roe, A. (2008). PISA+: Lærings- og undervisningsstrategier i skolen. Norges forskningsråd. Maagerø, E., & Skjelbred, D. (2010). De mangfoldige realfagtekstene. Om lesing og skriving i matematikk og naturfag. Bergen: Fagbokforlaget. Markussen, E., & Seland, I. (2013). Den gode timen. En kvalitativ studie av undervisning og læringsarbeid på fire ungdomsskoler i Oslo (f. o. u. Nordisk institutt for studier av innovasjon, Trans.) (pp. 69). Oslo: NIFU. Mortensen-Buan, A.-B. (2006). Lesestrategier og metoder. In E. Maagerø & E. S. Tønnesen (Eds.), Å lese i alle fag (pp ). Oslo: Universitetsforlaget. Ottesen, E., & Møller, J. (2010). Underveis, men i svært ulikt tempo. Et blikk inn i ti skoler etter tre år med Kunnskapsløftet. Delrapport 3 Underveisanalyse av Kunnskapsløftet som styringsform. Oslo: NIFU. Schmidt, W. H. (Ed.). (1996). Characterizing Pedagogical Flow: An Investigation of Mathematics and Science Teaching in Six Countries Hingham, MA, USA Kluwer Academic Publishers Schwartz, D. L., Chase, C. C., Oppezzo, M. A., & Chin, D. B. (2011). Practicing Versus Inventing With Contrasting Cases: The Effects of Telling First on Learning and Transfer. Journal of Educational Psychology, 103(4), Ødegaard, M., & Arnesen, N. E. (2010). Hva skjer i naturfagklasserommet? - resultater fra en videobasert klasseromstudie; PISA+. NorDiNa, 6(1), oktober 2014

15 Institutt for fysikk og teknologi