RAPPORT Et læringsforløp for unge forskere Pilotprosjekt gjennomført av elever på Byåsen videregående skole i Trondheim Høsten 2012
FORORD Det er kjent at det har vært dårlig rekruttering til realfag generelt og at det er et stadig økende behov for mennesker med realfaglig kompetanse til ulike bransjer. Gjennom media har ulike departement og bransjer satt fokus på dette. Fiskeridepartementet ønsker å styrke fiskerinæringen og havbruk. Byåsen videregående skole i Trondheim, startet høsten 2011 med Forskerlinje. Elever som velger Forskerlinjer er spesielt motiverte for å ta realfaglig fordypning. Det er et mål å kunne gi denne elevgruppen en faglig opplæring slik at de fullfører høyere utdanning innen de områdene der det er stort behov for arbeidskraft med realfaglig kompertanse. For skoler med Forskerlinjer er det organisatorisk lettere å legge til rette for et læringsforløp, der deler av opplæringen kan foregå på en alternativ læringsarena enn klasserommet. Hensikten med å utvide klasserommet, er å kunne la elevene få oppleve hvordan det er å jobbe som forskere i en autentisk situasjon og gi elevene en opplevelse av hvordan naturvitenskapelig kunnskap brukes i arbeidslivet. I denne rapporten er det beskrevet et læringsforløp for elever som går i forskerklassen ved Byåsen videregående skole i Trondheim. Pilotprosjektet ble gjennomført med elever som har faget Teknologi og forskningslære 2, høsten 2012. Et overordnet mål med dette læringsforløpet er å vekke interessen for høyere utdanning innen bransjene arbeidslivet etterspør realfaglig kompetanse til. 14.11.12 Hilde Ervik (Faglærer ToF2) 2
INNHOLD FORORD... 2 INNLEDNING... 4 ToF2 ekskursjon august 2012... 6 Diskusjon... 11 Muligheter... 11 Utfordringer... 12 Oppsummering... 12 3
INNLEDNING For elever som går på en Forskerlinje er det en fordel at skolen kan legge til rette for at de kan få erfaring med å jobbe som forskere og samtidig bli bevisstgjort på at det arbeidet de bidrar med er til nytte for næringsliv, arbeidsliv og samfunn. De kan få utforskende aktiviteter og være aktørerer i en autentisk situasjon. Det praktiske arbeidet gjennomføres utenfor klasserommet. Elevene drar ut i felten, samler selv inn prøver og bearbeider prøvene før analysering. Etter at prøvene er analysert på et eksternt laboratorium, vurderer elevene resultatene og presenterer arbeidet i en rapport. Elever som har programfaget Teknologi og forskningslære 2 (TOF2) ved Byåsen videregående skole i Trondheim, fikk høsten 2012, gjennomføre et læringsforløp, hvor deler av opplæringen ble lagt til Mausund i Frøya Kommune. Elevene fikk planlegge og gjennomføre et forskningsprosjekt, hvor de skulle undersøke om det er forhøyede verdier av metaller i fisk og sjømat. Mausundvær ble valgt fordi det et øysamfunn som ligger ut mot havet. Det er ikke forventet å finne forurensing der, det er rikt på fisk og sjømat og det er lett å få tilgang på de fleste artene som er ønskelig å få samlet inn til analysering. Der ble det ordnet med en feltstasjon, hvor deler av det praktiske arbeidet ble gjennomført. Elevene fikk ved å være i felten, følge med på hele prosessen, fra fisk og sjømat ble samlet inn, til prøvene de hadde tatt ut fra de ulike artene, lå embalert, merket, systematisert og innfrosset i fryseren. Det at elevene fikk kjenne lukten fra sjø og fisk, ta og føle på fisken og opplevelsen av å være i dette kystområdet, ga en spesiell ramme rundt arbeidet. Ved senere arbeid på laboratoriet, ville de anonyme prøvene i en plastembalasje, være mer enn en prøve fra en hvilken som helst fisk de skulle analysere. Elevene kunne også ved diskusjon i sin egen rapport, fra resultatene de fikk, reflektere over hvilke feilkilder som kunne ha påvirket resultatene. Ved å ha deltatt i hele prosessen selv, kan de diskutere hvordan prosessen ble kvalitetssikret. 4
Figur 1: utsnitt fra sjøkart nr 41; området rundt Mausund Figur 2: utsikt over havområdet fra Aursøya Mausund er et av få gjenværende fiskevær sør for Lofoten. Det er et levende samfunn som ligger nært havet og har lett tilgang på det meste av arter i havet. Stedet har fiskebruk som er i drift og tilgang på lokale krefter, fiskere og dykkere, med mye kunnskap. Det er lett å reise mellom Trondheim og Mausund. Mausund er anbefalt som aktuelt sted å drive feltarbeid med innsamling av sjømat og fisk. Temaet for opplæringen var Miljøovervåking av marine ressurser. Problemstillingen var å undersøke om det er forhøyde verdier av metaller i fisk og sjømat i området rundt Mausund. For å kunne gi svar på denne problemstillingen, ble det samlet inn 30 prøver. Disse ble forberedt til analysering ved feltstasjonen, frosset inn og tatt med til laboratorium ved NTNU for analysering. I tillegg gjennomførte elevene selv analyser på sjøvann på feltstasjonen. 5
ToF2 ekskursjon august 2012 Det ble satt av tre dager til gjennomføringen av pilotprosjektet. Elevene reiste fra Trondheim til Mausund en mandags morgen, og returnerte onsdag kveld. De fikk en opplevelse i et unikt kystmiljø. 14 elever og to lærere deltok på denne ekskursjonen. Overnatting- og spisested var Mausundgløtt. Mausundgløtt ligger i 10 minutters gangavstand til feltstasjonen, som er et tidligere, nedlagt fiskemottak (figur 3). Figur 3: Feltstasjonen Figur 4: Fiskbåten Thea Det var gjort avtale med lokal fisker om å få bli med i fiskebåt (figur 4), og at fiskeren på forhånd satte ut krabbeteiner og liner, slik at oppgaven elevene fikk i felten, var å hente inn de ulike artene. Det ble satt strenge krav til sikkerhet og alle elevene som var med ut i båten, fikk instruks om hvordan de skulle forholde seg om bord og alle hadde hver sin redningsvest. Elevene ble organisert i grupper à 4-5 elever, samt en lærer (figur 5). Ute i felten førte elevene loggbok, noterte posisjoner, målte temperatur i sjøvann og hjalp til med innhenting av artene (figur 6). 6
Figur 5: Gruppe klar til å dra ut i felten Figur 6: Fisk fanget på line Levende krabber (figur 7) og fisk (figur 8) oppbevart i plastkasser med sjøvann, ble satt på land ved feltstasjonen. Under hele prosessen fikk elevene god veiledning av fiskeren som hadde ansvaret om bord. De fikk opplæring og forklaring av en person med mye kunnskap på området. Figur 7: krabber Figur 8: fisk Det ble demonstrert og forklart hvordan bløgging av fisk (figur 9) og avliving av krabbe (figur 10) skulle foregå. Elevene fikk deretter gjøre dette selv. Den kunnskapen som elevene får ved å samtale med en person som har arbeidet i yrket i mange år, er ikke en kunnskap som kan tilegnes i klasserommet. En fisker har taus kunnskap, erfaringer og ferdigheter basert på erfaringer fra generasjon til generasjon og fra eget arbeid. Hvis elevene undrer seg og stiller 7
spørsmål på dette fagfeltet, under prøveinnhenting, avliving og bearbeiding av prøvematerialet, kan de få en faglig ballast, som de ikke kan lese seg til. Figur 9: Bløgging av fisk Figur 10: Avliving av krabbe Ved andre utfart med båten ble det hentet mange ulike arter fanget med line (figur 11). Artene ble systematisert og det ble bestemt hvilke det skulle tas prøver ifra. Det ble gjort målinger, ved at hver fisk ble veid og målt lengde og bredde på. Fiskeprøver ble tatt fra fiskemuskel, etter NQC-standard og fra fiskelever. Fra krabbene ble all skallinnmat tatt ut. Fra kamskjell ble muskelen tatt ut. 30 ulike prøver ble frosset ned. Figur 11: Et utvalg av fisk fisket med line Figur 12: Forberedelse til prøveuttak Temperaturen i sjøvannet ble målt ved prøveinnhenting i felten. Vannprøvene ble analysert med hensyn på ph, oppløst O 2 og ledningsevne på feltstasjonen (figur 12). 8
Figur 12: Analyse av sjøvann De frosne prøvene ble transportert til NTNU for analyse. Elevene fikk opplæring av overingeniør Syverin Lierhagen ved Institutt for kjemi ved NTNU om hvordan hver enkelt prøve skulle veies inn (figur 14), gjøres klar før dekomponering ved å tilsette salpetersyre (figur 15) og plasseres i Ultra Clave (figur 16) for dekomponering. Etter dekomponering ble alle prøvene fortynnet før analysering. Elevene fikk en gjennomgang om analyseprinsippet i ICP-MS (figur 17). ICP-MS er maskinen som ble brukt for å analysere prøvene. Figur 13: Prøveuttak Figur 14: Innveiing av prøve 9
Figur 15: Tilsettes salpetersyre Figur 16: Ultra Clave Figur 17: Analysemaskinen ICP-MS 10
Diskusjon Over to måneder etter gjennomført ekskursjon, er det ikke lenge mellom at enkelte elever refererer til Mausund, når det gjennomgås og diskuteres ulike emner i Teknologi og forskningslære 2. De har dette prosjektet innunder huden som deres prosjekt. En av elevene kommenterte også da de skulle forberede prøvene før analyse på laboratoriet; idet de åpnet posen med en av prøvene så sa hun: «Det lukter Mausund». Muligheter I møte med en fagperson, hvor det er tid til å ha en uformell samtale, mens eleven holder på med en aktivitet, som inngår som en del av opplæringen i faget, kan eleven få mye informasjon, ta til seg nyttig kunnskap, som kommer som en naturlig forklaring der og da. En fagperson, forsker eller fisker, har mye taus kunnskap. I møte med en elevgruppe, er mye av fagkunnskapen som skal formidles, planlagt for en opplæringsøkt. Det er gjerne i det praktiske arbeidet, hvor fagpersonen og eleven samhandler i lag, at den tause kunnskapen kommer fram og det skjer en kunskapsoverføring gjennom praktisk arbeid. Etter gjennomført pilotprosjekt, kan det vurderes at læringsutbyttet er bra. Elevene har gitt positive tilbakemeldinger til opplæringsforløpet; både forarbeid, selve gjennomføringen og etterarbeidet. Opplegget passer godt inn i Byåsen videregåendes skoles satsingsområde for virkelighetsnær opplæring. Elevene har hatt stort faglig utbytte i faget Teknologi og forskningslære 2. Læringsforløpet har utviklingspotensialer med tanke på tverrfaglig opplæring. Det er store muligheter for å integrere Kjemi 2 og Nyere Historie i prosjektet. Det hadde også vært meget nyttig å samarbeidet med ulike fagmiljøer ved NTNU og SINTEF, for å relatere det til forskning som pågår, som har vært gjennomført tidligere og om hva som planlegges fram i tid. Det er også ønske om samarbeid med bransjer som ønsker at det skal satses på rekruttering inn til ulike yrker i fiskeri og havbruk. Faglige foredrag av forskere eller fagfolk innen bransjen, når elevene er på feltstasjonen, ville ha styrket læringsutbyttet. 11
Utfordringer Opplæring som foregår på annen læringsarena en klasserommet, medfører gjerne større kostnader enn hva som budsjetteres som driftskostnader for en klasse som går på studieprogrammet Studiespesialisering. Konkret utfordring for prosjekter hvor problemstillingen går ut på å undersøke om det er miljøforurensing, er kostnader for å få analsysert miljøgifter. Oppsummering For elever som går på Forskerlinjen, vil det å få bidra som forskere i forskning som er reellt, som miljøovervåking av marine ressurser, bidra til å gi dem kunnskap og erfaring, et eierforhold til prosjektet og samtidig få oppleve et unikt kystmiljø ut mot havet. På sikt vil noen av elevene kanskje velge å ta utdanning innen fiskeri og havbruk. Takk til Sett Sjøbein for økonomisk støtte til pilotprosjektet og til Syverin Lierhagen ved Institutt for kjemi ved NTNU, for veiledning underveis i arbeidet og analyse av prøvene. 12