Bruk av programmet Radioaktivitet Det nettbaserte undervisningsprogrammet Radioaktivitet har vært fritt tilgjengelig på Vitenplattformen 1 siden 1.1.2. Denne rapporten tar i hovedsak for seg hvor mange lærere og elevgrupper som har arbeidet med programmet og hvor lang tid de har brukt. Rapporten viser bruken av programmet i tidsperioden 1.1.2-3.6.3. Læreres bruk av programmet Radioaktivitet Det er totalt 188 lærere som har registrert seg på Viten og sett på programmet Radioaktivitet. I tillegg er det et uregistrert antall lærere som har sett på demo-versjonen 2 av programmet. Innholdet i demo-versjonen er identisk med hovedprogrammet, men brukerne logger seg ikke inn på Viten og deres oppgavebesvarelser blir derfor ikke lagret. Dersom en lærer skal gjennomføre programmet i en klasse må læreren og elevene logge seg inn på Viten og bruke hovedprogrammet. 28 lærere har brukt programmet i til sammen 416 skoleklasser 3. Klassene er fordelt på ungdomsskoler og videregående skoler som vist i figur 1. 3 25 249 Antall klasser 2 15 1 167 5 ungdomsskole Skoletype videregående skole Figur 1 Antall klasser som har brukt programmet Radioaktivitet fordelt på ulike skoletyper. Programmet er tilpasset temaet radioaktivitet i læreplanen for Naturfag grunnkurs i den videregående skolen og Natur- og miljøfag i 1.klasse i ungdomsskolen. Hovedandelen av brukerne kommer derfor sannsynligvis fra disse klassetrinnene. Mange lærere har også gitt tilbakemeldinger om at de har brukt programmet i studieretningsfaget 2Fy, men det foreligger ikke data på hvor stor andel dette utgjør. 1 http://viten.no 2 http://viten.no/demo 3 Kun klasser med 5 eller flere registrerte elever er medregnet 1
De 188 registrerte lærere som har sett på programmet Radioaktivitet har hatt et tidsbruk som vist på figur 2. Den tiden læreren bruker går med til å bli kjent med programmet og eventuelt forberede seg til å gjennomføre programmet i klasserommet. I skoletimene er læreren sjelden logget inn på maskinen, fordi han/hun går rundt og veileder elevene. Antall lærere 8 7 6 5 4 3 2 1 698 197 11 62 18 9 3-15 15-3 3-45 45-6 6-75 75-9 9-15 Antall minutter Figur 2. Lærernes tidsbruk på programmet Radioaktivitet. Figur 2 viser at 698 lærere (ca 64%) har brukt mindre enn 15 minutter på å gå igjennom programmet. Programmet består av i alt 41 sider med varierte oppgavetyper, animasjoner, simuleringer og tekst. I løpet av 15 minutter er det derfor vanskelig å få en god oversikt over hva programmet innebærer. 193 lærere har brukt fra 3 til 15 minutter på programmet. Denne gruppen utgjør sannsynligvis hovedvekten av lærerne som har tatt i bruk programmet i klasserommet. En del av de registrerte lærere kan også ha satt seg inn i programmet ved å se på demoversjonen. Denne tiden blir ikke registrert. Derfor er lærernes tidsbruk på programmet sannsynligvis høyere enn vist på figur 2. 2
Elevenes bruk av programmet Radioaktivitet Antall elever og gruppestørrelser Det er totalt 8791 elever som har jobbet med programmet Radioaktivitet i perioden 1.1.2-3.6.3. Figur 3 viser hvordan bruken av programmet har utviklet seg i denne perioden. De første ni månedene har 2935 elever brukt programmet, mens de neste 9 månedene har 5856 elever brukt programmet. Dette viser en fordobling av elevantallet fra første til andre 9-måndersperiode. Noe av økningen kan skyldes at de første 9 månedene inneholder sommerferie og skolestart. Men temaet radioaktivitet blir vanligvis gjennomgått i løpet av våren, og siden begge 9- måndersperiodene omfatter vårhalvåret er det derfor ikke urimelig å sammenligne disse to periodene. 7 6 5856 Antall elever 5 4 3 2 1 2935 jan. 2 -sept. 2 okt. 2 - juni 3 Tidsperiode Figur 3. Antall elever som har brukt programmet Elever som jobber sammen foran en datamaskin blir ved innlogging ført opp i samme gruppe. En slik elevgruppe vil jobbe i samme tempo og besvare oppgavene sammen. Ved videre studier av elevenes arbeid og tidsbruk er det derfor naturlig å se på antall elevgrupper framfor antall elever. Det er verdt å merke seg at elever som jobber alene også blir omtalt som en gruppe. De 8791 elevene som har brukt programmet er fordelt på 734 grupper. Figur 4 viser antall grupper som består av fra en til fem elever. 5526 grupper består av bare en elev. Det vil si at 5526 elever (ca 64%) har jobbet alene med programmet. Dataene i figur 4 er basert på registrerte elever. Noen elever kan ha jobbet i par der kun en elev er registrert. Dette gjør at antall grupper som består av en elev sannsynligvis er lavere, mens antall grupper som består av to til fem elever er høyere. 3
6 5526 5 Antall grupper 4 3 2 1 1296 179 29 4 1 2 3 4 5 Antall elever pr gruppe (gruppestørrelse) Figur 4. Fordeling av elevgrupper etter gruppestørrelse. Det er interessant å se på størrelsen til elevgruppene fordi dette har stor betydning for læringsprosessen. Et viktig prinsipp ved bruk av Viten-programmer er at elevene skal lære av hverandre. Dersom elevene sitter i par foran datamaskinene må de forklare sine ideer og diskutere seg fram til felles besvarelser på oppgavene. Denne arbeidsprosessen vil fremme en større grad av refleksjon sammenlignet med situasjoner der elevene jobber alene. 4 Ettersom det er en stor andel av elevene som har jobbet alene med programmet Radioaktivitet, har ikke Viten gitt god nok informasjon om betydningen av å jobbe i par. Det er nå i ettertid fokusert mer på elevsamarbeid i lærerveiledningen for programmet. Elevenes arbeid med 4 nøkkelsider i programmet Radioaktivitet Programmet Radioaktivitet 5 består av følgende deler: Del 1 Innledning Elevene får rollen som journalist i en lokal avis og blir sendt ut for å dekke en trafikkulykke på Dovrefjell. På åstedet finner elevene emballasje merket med symbolet for radioaktivitet. For å undersøke saken nærmere skal de ta med prøver fra åstedet. Del 2 Opplæringskurs Elevene får gjennom animasjoner, forsøk og interaktive oppgaver en grunnleggende innføring i temaet radioaktivitet. Del 3 Laboratorium Elevene skal analysere prøvene de har tatt med fra åstedet ved hjelp av geigerteller og scintillasjonsteller. Målet er å identifisere det radioaktive materialet. 4 Linn, M.C. and Hsi, S. (2). Computers, Teachers, Peer. Science Learning Partners, Lawrence Erlbaum Associates, London. 5 En demo-versjon av programmet finnes på følgende nettside: http://viten.no/radioaktivitet 4
Del 4 Nyhetsarkiv Arkivet består av fire avisartikler som beskriver hendelser i nyhetsbildet som er knyttet til temaet radioaktivitet. Artiklene gir elevene viktige spor for til å finne ut hvor det radioaktive materialet i lastebilen kommer fra. Del 5 Politiavhørene Elevene får tilgang på politiavhørene av personene som var involvert i ulykken. Avhørene skal hjelpe elevene i å identifisere personen som har plassert det radioaktive materialet i lasten. Del 6 Skriv avisartikkelen Som avslutning på programmet skal elevene skrive en avisartikkel der det går fram hva slags radioaktivt materiale de fant i lasten, hvor dette materialet kommer fra og hvem som har plassert materialet i lastebilen. Et viktig poeng er at elevene bare kan løse saken ved hjelp av faglig kunnskap med utgangspunkt i resultatene fra laboratoriet. Ved å skrive artikkelen får elevene anledning til å bearbeide fagstoff som de har lært. Det er spesielt fire sider i programmet som består av sentrale arbeidsoppgaver. Hvordan og hvor lenge elevene har jobbet med disse sidene kan gi viktig informasjon om elevens forståelse av og arbeidsinnsats på hele programmet. Disse nøkkelsidene er Ta prøver i del 1, Noter lab-resultater i del 2, Skriv inn artikkelen og Publiser artikkelen, begge i del 6. På siden Ta prøver skal elevene ta virtuelle prøver fra lasten på åstedet. Det er også viktig å ta prøver fra området rundt lastebilen slik at elevene har noen blindprøver. Prøvene skal analyseres på et laboratorium (del 3) for å identifisere det radioaktive materiale. Siden Ta prøver er derfor essensiell for videre arbeid med programmet. Elevene får ingen føringer om hvor prøvene bør tas eller hvor mange prøver som er nødvendig. Dersom elevene ikke har tatt gode nok prøver for å oppklare mysteriet rundt den radioaktive lasten, kan de gå tilbake til denne siden og ta nye prøver. På denne måten får elevene selv erfare hvor mange prøver det er lurt å ta. Figur 5 viser hvor mange prøver elevgruppene har tatt. 222 av 2438 elevgrupper har kun tatt en prøve og mister da viktig informasjon. Det er heller ikke sikkert at de andre elevgruppene har spredd prøvetakingen godt nok, men dette finnes det ingen dokumentasjon på. Som et resultat av disse dataene er det nå fokusert mer på betydningen av å ta flere prøver og behovet for en blindprøve i lærerveiledningen. Lærerne oppfordres til å diskutere prøvetakingen med elevene. 5
7 6 5 4 3 2 222 283 577 536 35 47 1 1 2 3 4 5 6 Antall prøver Figur 5. Antall prøver som elevgruppene har tatt. Det er ikke mulig å ta mer enn 6 prøver. Dataene gjelder for perioden 1.1.2-3.9.2. Figur 6 viser elevgruppenes tidsbruk på siden Ta prøver. Elevgruppene har i gjennomsnitt brukt 3 minutter og 9 sekunder. Siden er ikke spesielt tidkrevende, men elevene bør tenke igjennom hvor prøvene skal tas for å gi et godt nok bilde av situasjonen. Det hender ofte at elevene kommer tilbake til siden etter en stund og tar flere prøver. Dette kan forklare hvorfor enkelte elevgrupper har brukt forholdsmessig lang tid (mer enn 8 minutter). 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1762 1442 1461 591 46 384 179 15 179-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8- Antall minutter Figur 6 Elevgruppenes tidsbruk på siden Ta prøver Den neste nøkkelsiden i programmet er Noter lab-resultater. I denne oppgaven skal elevene notere resultatene fra 3 forskjellige forsøk med geigerteller og scintillasjonsteller. Tidsbruken på denne siden kan si noe om elevenes evne til å tolke og presentere resultatene fra forsøkene. Ut fra arbeidsmengden er det forventet at elevene bruker omkring 1 minutter på denne siden. Elevgruppene bruker også i gjennomsnitt 9 minutter og 27 sekunder. Men som figur 7 viser bruker 2398 elevgrupper en forholdsmessig kort tid (-5 minutter). Dette kan bety at mange elever har hatt problemer med å tolke resultatene og at de har notert lite fra forsøkene. 6
Elevene vil da få problemer med å løse mysteriet rundt den radioaktive lasten, og de vil ha lite bevismateriale som grunnlag for den avsluttende avisartikkelen. 3 25 2398 2 15 1 5 147 696 531 274 186 279-5 5-1 1-15 15-2 2-25 25-3 3- Antall minutter Figur 7 Elevgruppenes tidsbruk på siden Noter lab-resultater Siden Skriv inn artikkelen er en avsluttende aktivitet der elevene skal beskrive hva slags radioaktivt materiale de fant i lasten, hvor dette materialet kommer fra og hvem som har plassert materialet i lastebilen. Hvordan elevene løser denne oppgaven og hvor grundig de jobber med denne siden sier mye om hva elevene har lært igjennom hele programmet. Figur 8 viser at over 1613 elevgrupper har brukt mindre enn 1 minutter på denne siden. Dette er lite med tanke på at elevene skal beskrive et hendelsesforløp og begrunne sine konklusjoner med laboratorieresultater. Gjennomsnittstiden ligger på 27 minutter og 35 sekunder. 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1613 889 552 423 41 186 146 179 98 66-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- Antall minutter Figur 8 Elevenes tidsbruk på siden Skriv inn artikkelen 7
Noen få artikler (fra konkurransen som ble gjennomført 22) er gjennomgått med hensyn på det faglige innholdet og elevenes evne til å argumentere og gjøre rede for saken. Disse har vært av relativt dårlig kvalitet. Flere lærere har også uttrykt at elevene ikke har vært flinke nok til å skrive artikler. Det er interessant å se på hva som kan være årsaken til at artikkeloppgaven er dårlig besvart. Det kan skyldes at elevene har fått for lite tid til å arbeide med denne oppgaven, eller at lærerne har fokusert lite på betydningen av å skrive artikkelen. En annen årsak kan være at programmet inneholder få skriftlige oppgaver hvor elevene skal diskutere og reflektere over det de har lest. Dette kan medføre at elevene ikke får nok tid til å bearbeide fagstoffet og dermed har et dårlig utgangspunkt for å skrive artikkelen. På den siste nøkkelsiden, Publiser artikkelen, skal elevene kun godkjenne at de er ferdig med artikkelen slik at den kan legges ut i avisen. Det er derfor ikke interessant å se på tidsbruken på denne siden, men hvor mange elevgrupper som har gjennomført siden. Dette blir presentert i figur 9. Elevfrafall underveis i programmet Figur 9 viser hvor mange elevgrupper som har jobbet med de 4 nøkkelsidene i programmet. Det er en klar trend at elevgrupper faller fra gjennom hele programmet. Under halvparten av elevgruppene som startet har skrevet ferdig og publisert avisartikkelen. 7 6598 6 5 4 3 2 4549 4263 282 1 Ta prøver Noter viktige lab-resultater Skriv inn artikkelen Publiser artikkelen Sider i programmet Figur 9. som har jobbet med de 4 nøkkelsidene i programmet. Sidene står i samme rekkefølge på figuren som i programmet. Årsaken til dette frafallet kan være at lærerne har fokusert mest på den første delen av programmet hvor elevene skal gjennomgå et opplæringskurs i radioaktivitet og ta prøver som de analyserer på laboratoriet. Den siste delen av programmet består i hovedsak av å nøste opp saken rundt ulykken på Dovrefjell og skrive en avisartikkel. Denne delen kan oppleves som mindre viktig både for elever og lærere etter som det fokuseres på bearbeiding og ikke innlæring av nytt fagstoff. 8
Ved å skrive avisartikkelen får elevene trening i å bearbeide fagstoff og argumentere for sitt syn, noe som er viktig i læringsprosessen. Det er nødvendigvis ikke negativt at en del elever ikke skriver avisartikkelen eller får gjennomført alle delene i programmet. De kan likevel ha et godt læringsutbytte. Men dersom elevene ikke skriver artikkelen, burde de få flere skriftlige oppgaver underveis der de får mulighet til å reflektere over fagstoffet i programmet. Lærerens rolle kan ha stor betydning for hvordan elevene jobber med programmet. Den første gangen en lærer bruker et Viten-program må han/hun sette seg inn i et nytt læremiddel og ikke minst en ny arbeidsmetode. Det er på forhånd vanskelig å se hva elevene vil mestre og hvor i programmet de trenger veiledning. At lærerne bruker relativt kort tid til å gå igjennom programmet før de tar det i bruk i klasserommet (Figur 2) gjør det heller ikke lettere å være en aktiv veileder. Forskning viser at lærerne blir mer bevisst på hvordan de skal implementere Viten-programmer når de tar i bruk et program for andre gang 6. Lærerne forbereder da elevene mer på forhånd og følger opp elevenes faglige progresjon og arbeidsinnsats utover i programmet. Dette kan også bety at lærerne i framtida vil fokusere mer på betydningen av å skrive avisartikkelen og gir elevene mer tid til å fullføre arbeidet med programmet Radioaktivitet. Tidsbruk på hele programmet 4 skoleklasser i naturfag grunnkurs på videregående skole testet ut programmet høsten 21. På disse utprøvingene trengte elevene 4-6 skoletimer for å jobbe tilfredsstillende med programmet. Innenfor denne tidsrammen har elevene tid til å gå igjennom alle delene av programmet og kan skrive en avisartikkel til slutt. Figur 1 viser tidsbruken til elevene som har jobbet med programmet. Bare 146 av 734 elevgrupper har jobbet med programmet i mer enn 4 skoletimer. 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1758 1531 1318 967 582 365 212 125 14 72-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-1 Antall skoletimer (45 minutter) Figur 1. Elevgruppenes tidsbruk på hele programmet. 7 6 Jorde, D og Bungun, B. (23). Naturfagdidaktikk. Perspektiver, forskning, utvikling. The role of information technology in teaching and learning sciense. Gyldendal akademisk. Side 31-33. 7 Tidsintervallene er delt inn i skoletimer (45 minutter) fordi programmet i hovedsak blir brukt innenfor skoledagens rammer. Men statistikken viser at en del elever også bruker Viten-programmer på kveldstid. 9
Konklusjon Denne rapporten viser flere interessante aspekter ved bruken av programmet Radioaktivitet. Positive trekk ved elever og læreres bruk av programmet: 28 lærere og 8791 elever har jobbet med programmet i perioden 1.1.2-3.6.3. Antall elever som har brukt programmet har økt betraktelig fra første til andre vårsemester. Det er aktuelt å sammenligne vårsemestrene fordi det er i denne perioden at temaet radioaktivitet blir gjennomgått. Programmet brukes mye både i ungdomsskole og videregående skole Dette tyder på at programmet fungerer godt og at programmet har hatt en god spredningseffekt. Negative trekk ved elevenes bruk av programmet: Ca. 64% av elevene jobber alene med programmet. Elevfrafallet underveis i programmet er ganske stort. Mange elevgrupper bruker mindre enn 1 minutter på å skrive avisartikkelen. Mange elevgrupper bruker mindre enn 4 skoletimer på programmet Statistikken over elevenes bruk av programmet viser at det er behov for å informere lærerne om hvorfor elevene bør arbeide i grupper og betydningen av å la elevene bruke tid på å skrive avisartikkelen til slutt. Dette kan gjøres gjennom lærerveiledningen til programmet, lærerkurs og diskusjonsforumet for programmet. Elevenes bruk av programmet kan også forandre seg når lærerne blir mer kjent med og får et større eierforhold til programmet. Med dette som utgangspunkt skal det bli interessant å se utviklingen i bruken av programmet Radioaktivitet i årene som kommer. 1