Dybdelæring med literacy og utforskende arbeidsmåter i naturfag Sonja M. Mork, Naturfagsenteret Nasjonal konferanse om lesing 2017
Oversikt Dybdelæring Hvordan naturvitenskapeligkunnskap utvikles Utforskende arbeidsmåter Språk og begreper Literacy
Fremtidens skole Progresjon Dybde
Dybdelæring Ferdigheter og kompetanser relatert til: Kritisk tenkning Problemløsning Selvregulering Dybdelæring tar tid! Inkluderer innholdskunnskap og prosedyrekunnskap; hva, hvordan og når man skal anvende kunnskapen til å finne svar på spørsmål og løse problemer Se sammenhenger, overføre og anvende kunnskap i nye situasjoner (NRC, 2012)
Tenk-par-del Hvordan utvikles naturvitenskaplig kunnskap? Tenk i ett minutt Diskuter med naboen i 1 minutt Del i plenum
Anno 2017 Google «forsker» «scientist» Stereotyp oppfatning
Diskutere og argumentere Skrive og publisere vitenskapelige artikler Argumentere for egne tolkninger Lese og sette seg inn i hva andre har skrevet The nature of science Vitenskapelig kontrovers Diskutere ulike tolkninger av samme data Kommunisere forskningsresultater skriftlig og muntlig til ulike målgrupper Hvilken gruppe primater er hun mest i slekt med? Hvilken gren i slektstreet skal hun plasseres på? Plassere på tidslinje Tolke og analysere observasjoner i lys av teori og forkunnskaper Analysere og beskrive fossil Observere nøye Forskere med ulike kompetanser jobber i team
LK06/13 Forskerspiren Forskerspiren Ikke dybdelæring i I naturfagundervisningen framstår naturvitenskapen naturfag uten som et produkt som viser den kunnskapen dette! vi har i dag og som prosesser som dreier seg om hvordan naturvitenskapelig kunnskap bygges og etableres. Prosessene omfatter utvikling av hypoteser, Det handler om å stille spørsmål, sette seg inn i et tema og skaffe seg kunnskap gjennom å innhente og sortere ulike typer informasjon, lese kritisk, trekke ut og bearbeide viktig informasjon, planlegge og gjennomføre egne utforskninger, registrere, bearbeide og tolke data, sammenligne med andres resultater, argumentere for gyldigheten av resultater, diskutere egne resultater i lys av teori, samt skriftlig og muntlig formidling av resultater. eksperimentering, systematiske observasjoner, diskusjoner, kritisk vurdering, argumentasjon, begrunnelser for konklusjoner og formidling. Forskerspiren skal ivareta disse dimensjonene i opplæringen og integreres i de andre hovedområdene.
Sentrale prinsipper 1. Systematisk variasjon av utforskende aktiviteter 2. Gjør det! Les det! Si det! Skriv det! 3. Fokus på få begreper 4. Eksplisitt undervisning 5. Hvordan naturvitenskapelig kunnskap utvikles Læringsforløp over flere uker gir robust læring (Barber et al. 2009) (Ødegaard, Haug, Mork & Sørvik 2016)
Tema/ Observasjon Stille et spørsmål Stille et nytt spørsmål Lage en hypotese Utforskende aktiviteter Planlegge og gjennomføre et eksperiment Kommunisere resultater Notere og organisere data Lage en forklaring basert på bevis Analysere resultater Model from Seeds/Roots, Barber (2009)
Utforskning Forberedelse Data Diskusjon Kommunikasjon Forskerføtter og leserøtter Aktivere forkunnskaper Samle data Diskutere ulike tolkninger Kommunisere resultater muntlig Videostudie 6 klasser, 1.-5.trinn Undring Formulere forskbare spørsmål Registrere data Analysere data Koble teori og empiri Trekke slutninger Kommunisere resultater skriftlig Vurdering av eget og medelevers arbeid Utforskende aktiviteter + GRF også kodet for GRF Lage prediksjoner Diskutere implikasjoner Lage hypoteser Planlegge gjennomføring av en utforskning
Utforskningsfasene varierte aktiviteter min 600 500 400 Konsolideringsfasene lite tid I disse fasene synliggjøres det hva elevene kan og ikke kan 300 200 Do it Write it Read it Talk it 100 0 Preparation Data Discussion Communication Ødegaard, M., Haug, B., Mork, S. M., & Sørvik, G. O. (2014)
Diskusjons- og kommunikasjonsfasen Hvordan utnytte potensialet bedre? Eierskap til data - drivkraft for elevenes engasjement Fokus på GRF kan støtte diskusjoner av data Elevene må bruke begreper aktivt Hjelpe elevene til å lage koblinger mellom Kjente og ukjente begreper Egen utforskning og teori
Elever må bruke språket! Klasseromsdialog med spørsmål og diskusjoner læreren snakker 70-80% av tiden læreren stiller 200-300 spørsmål pr dag 60% huske fakta, 20% prosedyre, 5% diskusjon av ideer 70% av svarene varer mindre enn 5 sek (3 ord) Elevene må snakke og bruke fagord i hele setninger i ulike sammenhenger Hvordan kan vi vite at elevene har lært noe når lærer snakker så mye? (J. Hattie 2012 )
Hva er gjennomsnittlig «waite time»? Ca 1 sekund! (over 300 videoopptak) Hvis elevene ikke responderte innen et sekund, gjentok læreren spørsmålet, omformulerte, stilte et nytt spørsmål eller spurte en annen elev. Når en elev svarte, responderte læreren eller stilte et nytt spørsmål etter gjennomsnittlig 0,9 sekunder. (Mary Budd Rowe, 1974)
Når «waite time» økes til 3-5 sek Lengden på elevresponser økte Færre tilfeller der elever ikke greide å svare Flere elever deltok, mer variert aktivitet i form av: utforskende (hypotetiske) responser elever sammenlignet egne resultater med medelevers elever trakk slutninger basert på bevis elevinitierte og relevante spørsmål responser fra elever som lærerne anså som svake Bruk «Tenk-pardel» (Mary Budd Rowe, 1974: analyse av 900 videoopptak)
Leseoppgave
The Ackles Broch Quassed Gimp and Moopy were ackles. One trafen Gimp and Moopy were broching quassed. Moopy poated one of Gimp's frapers med because il couldn't scrop ils. Gimp powed "Comp ap my fraper!" avkoding! But Moopy wouldn't comp ho to ilt. So Gimp sworched Moopy, and the ackles conbreted to squit. Then, Armp deperted into slep. Il taupled both of the ackles, and luped em off to edsen. 1) What were Gimp and Moopy? 2) Why did Moopy poat one of Gimp s frapers? 3) Why did Gimp sworch Moopy? Ikke nok Også forståelse! Hood, S. and Solomon, N. (1985): Focus on Reading. A Handbook for Teachers
Analyse av oppgaver i kjemi 2 500 oppgaveenheter fra kjemi 2-bøker 42 % kjemiske rutineoppgaver (navn, formler, likninger og beregninger) 25 % gi eller anvende definisjoner 14 % resonnere, bruke et argument Oppgavene legger opp til å lete etter informasjon i boken anvende og trene matematiske rutiner teste kunnskap med lav kompleksitet Andre kategorier som gikk på naturvitenskapelige tenkemåter var nesten fraværende (Stadler 2014)
Opplagt at elevene må lære begreper av typen planet, bane og elipse. Men det er noen andre begreper som går på tvers av tema og som er helt sentrale for forståelsen av naturfag
Logiske koblinger Brukes f.eks. ved sammenligninger rekkefølge oppramsing begrunnelser årsak-virkning Mork, S., M. & Erlien, W. (2010)
Forskerspirebegreper Utforske Observasjon/observere Forklaring/forklare Måleinstrument Data Systematisere Resultater Rapport Beskrivelse/beskrive Informasjon Kilder Formulere spørsmål Undersøkelse Hypotese Variabel Måleusikkerhet Foreslå mulige forklaringer Teste Forsøk Registrere Relevant for de fleste naturfaglige tema. Nøkkelbegreper for å forstå naturfag. Viktig å begynne tidlig! Formulere testbare hypoteser Feltarbeid Eksperimentelt arbeid Sammenligne Diskutere Argumentere Revidere Årsak-virkning Argumenter Påstander Vurdere kritisk Kvalitet på metoder Tolkning
Begreper Utvikles over tid Avgjørende for læring!
Fra ord til begrep Jf diskusjonsfasen som synliggjør hva elevene har lært kan bruke «fra ord til begrep» til å tolke elevutsagn og se hvor langt de har kommer i begrepsforståelsen og handle deretter Observasjon/ Observere Se Lukte Føle Høre Observasjon Begrep Forklaring Bevis/ Evidens Slutning Jeg observerte at blandingen ble varm når jeg kjente på den. Gjenkjennelse Definisjon Nettverk Kontekst Anvendelse Syntese Lav Passiv Aktiv Pearson et al. 2011; Haug og Mork, 2015 Observasjon: Å bruke sansene til å samle informasjon om noe. En observasjon er å høre at noe bruser. En observasjon er at epler faller nedover. Vi kobler observasjoner med det vi vet fra før og trekker en slutning.
Observere Se Høre Lukte Føle Smake Bruke sansene til å samle informasjon om verden rundt oss
To typer observasjoner Kvalitative observasjoner Samle kvalitative data ved hjelp av sansene Beskrive hva vi observerer (farge, lyd, lukt etc.) Ingen tall involvert Kvantitative observasjoner Mengde, målinger, resultatene er målbare (tall) Bruker instrumenter (linjal, vekt, termometer, begerglass, datalogger etc.) Både kvalitative og kvantitative observasjoner kan fortelle noe om verden rundt oss (f.eks. hvor mange egg det er i et blåmeisreir og hvordan de ser ut, eller hva som skjer i et eksperiment)
Kvalitative + kvantitative observasjoner Observere utgangsstoffer og produkter Hvitt, harde små deler Ganske gjennomsiktig, noe løses opp 3 Hvitt, grovt pulver Jevn, flytende løsning som bruser 0 Hvitt, mykt, luftig, lett å blåse av gårde Klebrig, tøyelig, sitter fast i skjeen 8 Lyst, hvitt, knirkende pulver Hvitt og tyktflytende, samtidig hardt 1
Lyst å lese mer? Mai 2017 1: Utforskende arbeidsmåter og GRF i naturfag 2: Forskerføttermodellen 3: Å forberede en utforskning 4: Data som grunnlag for utforskning 5: Å diskutere som del av utforskende arbeid 6: Å kommunisere resultater fra en utforskning 7: Begrepsforståelse og vurdering underveis i en utforskning 1: Hvorfor er språk viktig i naturfag? 2: Lesing i naturfag 3: Skriving i naturfag 4: Argumentasjon og debatt i naturfag 5: Digital kompetanse i naturfag 6: Nyttige nettsteder i naturfag