Dybdelæring med temabaserte problemløsingsoppgaver Anne-Gunn Svorkmo Realfagskonferansen 2017
Dybdelæring Dybdelæring innebærer at elevene gradvis og over tid utvikler sin forståelse av begreper og sammenhenger innenfor et fag. Elevenes læringsutbytte øker når de gjennom dybdelæring utvikler en helhetlig forståelse av fag og ser sammenhengen mellom fag, samt greier å anvende det de har lært, til å løse problemer og oppgaver i nye sammenhenger. (s. 14) Meld. St. 28, Fag Fordypning Forståelse En fornyelse av Kunnskapsløftet
Dybdelæring Education for Life and Work Developing Transferable Knowledge and Skills in the 21st Century, (2012) NOU 2015:8, Fremtidens skole fornyelse av fag og kompetanser, (2015) Meld. St. 28, Fag Fordypning Forståelse En fornyelse av Kunnskapsløftet (2016)
The nature of Deeper Learning Developing Transferable Knowledge 1. Overføring (videreutvikling) av kunnskap er mulig innen et fagområde eller kunnskapsdomene dersom man bruker effektive arbeids- og undervisningsmetoder. 2. Dybdelæring omfatter utvikling av velorganiserte kunnskapsstrukturer som kan anvendes på nye problemstillinger innenfor samme kunnskapsdomene. 3. Dybdelæring krever omfattende praksis som blir fulgt opp av veiledning som hjelper eleven til å korrigere. 4. Dybdelæring består av sammenhenger, ikke bare enkeltstående fakta. Education for life and work Developing Transferabel Knowledge and Skills in the 21st Century
Dybdelæring utvikles i et samspill mellom fem kunnskapformer (Mayer, 2011) Education for life and work Developing Transferabel Knowledge and Skills in the 21st Century, s.84 Faktakunnskap (basiskunnskap) Konsept/begrep Prosedyrer eller trinnvise prosesser Strategier, kognitive og metakognitive Oppfatninger og tro på egen læring, verdien av læring Den måten hver elev mentalt organiserer disse fem kunnskapsformene har stor betydning for hvorvidt kunnskapen leder til dypere læring. utvikling av velorganiserte kunnskapsstrukturer
Viktige kompetanser for framtida Problem solving and metacognition are important competencies that are often included in lists of 21st century skills. Metakognisjon handler om å kunne reflektere over egen tenkning og læring. Bruke relevante strategier for å løse problemer
Kunnskap Kognitive prosesser og strategier Kommunikasjon Samarbeid Problemløsing Empati/andre perspektiv Kreativitet og innovasjon 21st century skills Diskusjon Sosial innflytelse Metakognisjon Egenvurdering Arbeidsetikk/ samvittighetsfull Positivt selvbilde Education for life and work, Guide for practitioners, National Research Council
Developing Transferable Knowledge and Skills in the 21st century Forskningsbaserte metoder som fremmer dybdelæring - Bruke sammensatte og varierte representasjoner både når det gjelder begreper og oppgaver. - Oppmuntre til utforsking, til å stille spørsmål og til å forklare. - Engasjere elevene i utfordrende oppgaver og problemstillinger. Støttende og tilpasset veiledning (feedback) er nødvendig. - Gode eksempler (eksemplarisk prinsipp) - Stimulere elevens motivasjon. - Formativ vurdering. - Fremme dypere læring ved problembasert læring. Education for Life and Work, s. 161
Kunnskap om når en kan bruke det en har lært, og ferdigheter i hvordan det kan gjøres, er et resultat av dybdelæring. På denne måten er dybdelæring og utvikling av kompetanse tett forbundet med hverandre. Å lære noe grundig og med god forståelse forutsetter aktiv deltakelse i egne læringsprosesser, bruk av læringsstrategier og evne til å vurdere egen mestring og fremgang. Å lære Utvikling av kompetanse Dybdelæring Progresjon handler om utvikling i elevenes læring og er nært forbundet med dybdelæring. Progresjon Fremtidens skole (NOU 2015:8)
Sammenheng og overblikk progresjon læringskjede metakognisjon Fra boka: Teknologi og design i skolen (Dahlin, Svorkmo, Voll, 2013)
Å lære noe grundig og ikke overfladisk krever en aktiv involvering fra elevens side, men det er skolens ansvar å legge til rette for god læring. Tid til fordypning, utfordringer tilpasset den enkelte eleven og elevgruppens nivå, samt støtte og veiledning, er stikkord for lærernes arbeid. Lærerens arbeid med å fremme dybdelæring forutsetter varierte arbeidsformer. engasjement støtte og veiledning variasjon Fremtidens skole (NOU 2015:8), s.11 (Ludvigsenutvalget)
Dybdelæring Fra forrige lysbilde: Å lære noe grundig og med god forståelse forutsetter aktiv deltakelse i egne læringsprosesser, bruk av læringsstrategier og evne til å vurdere egen mestring og fremgang. metakognisjon og at elever og lærere arbeider både innenfor temaer i matematikk og på tvers av dem (NOU 2015:8, s. 58).
Oppgavesett Oppgaver som forutsetter en basiskunnskap Oppgaver som bygger på og utfyller hverandre (ulike innfallsvinkler, progresjon) Oppgaver innenfor et fagområde eller på tvers av fagområder Noe annerledes spørsmålsformulering Samarbeid mellom elever, problemløsing Lærer velger ut hvilke av oppgavene fra oppgavesettet elevene skal arbeide med
Temabasert problemløsing Et sett med varierte oppgaver og med ulik vanskegrad Erfaringer fra en oppgave kan videreføres eller videreutvikles i den neste Potenser og røtter Utfordringer med tall Geometri Faktorisering og multiplisering med konjugatsetningen Regning med tall og algebra Brøk og desimaltall mellomtrinn/ungdomstrinn videregående skole
Oppgavene hentet fra Kengurukonkurransen og ABEL-konkurransen flervalgsoppgaver originaloppgaven skal løses uten hjelpemidler rekkefølgen på oppgavene i hvert sett sier ingenting om oppgavens vanskegrad Samarbeid, forklare for hverandre, ulike matematiske representasjoner, presentere ulike løsninger for hverandre
Rekkefølge - progresjon Hvilken basiskunnskap bygger hver enkelt oppgave på? Foreslå en rekkefølge på oppgavene ut fra progresjon og vanskegrad. OMKRETS
Veiledning til lærer tips til hver oppgave nøkkelspørsmål LÆRINGSPROSESSER SOM FØRER TIL FORSTÅELSE PROBLEMLØSINGSSTRATEGIER ideer for hvordan oppgaven kan utvides eller eventuelt forenkles METAKOGNISJON OPPMUNTRE TIL UTFORSKING, TIL Å STILLE SPØRSMÅL OG TIL Å FORKLARE Nøkkelspørsmål er spørsmål som læreren kan stille til elevene når de arbeider. Hensikten er at spørsmålene både skal løfte fram det faglige innholdet og samtidig være en hjelp til elevene uten å gi dem løsningen. Det er viktig å understreke at det er en progresjon i nøkkelspørsmålene slik at noen av disse ikke bør stilles for tidlig i løsningsprosessen fordi de fører direkte til løsning av oppgaven. Progresjon i nøkkelspørsmålene
Eks nøkkelspørsmål Nøkkelspørsmål: Alle ser at den prikkede linja må være lengre enn 24 cm! Men hvor mye lengre er den? For å klare å løse denne oppgaven må elever kjenne egenskaper til kvadratet. Hvilken egenskap er viktigst å vite om kvadratet her? Kjenner vi sidelengden til hvert kvadrat? Hvor lang er alle sidelengdene til sammen (i alle kvadratene)? Spiller det noen rolle hvor mange kvadrater det er? Hva hvis det bare hadde vært ett kvadrat? Hvor lang ville den prikkede linja da ha vært?
Eksempel matematikk Eleven må forstå begrepet omkrets Omkrets er hvor langt der er rundt Omkrets og egenskaper til geometriske figurer Omkrets av sammensatte figurer Omkretsen er kjent, men hvor lang er sidene i figuren? Sammenheng mellom omkrets og areal Eleven oppdager at det er nok å vite lengden på to ulike sider for å finne omkretsen til et rektangel Eleven kan finne sidelengden i regulære mangekanter og vet at det er nok å vite lengden på ei side i rektangler og likebeinte trekanter. Eleven vet at av alle firkanter med samme omkrets, så er det kvadratet som har det største arealet
Et objekt flyter når massen er liten Et objekt flyter når volumet er stort Et objekt flyter når massen er liten og volumet er stort Eleven må forstå begrepet tetthet Et objekt flyter når tettheten er liten Et objekt flyter når tettheten er mindre enn tettheten til væsken. Masse og volum Sammenheng mellom masse og volum Tetthet Relativ tetthet Eleven oppdager at å forandre enten masse eller volum vil påvirke om gjenstanden flyter eller synker Eleven må forstå at væsken (medium) spiller en viktig rolle Eksempel naturfag: Liv Oddrun Voll, Naturfagsenteret
http://cpre.org/images/stories/cpre_pdfs/lp_science_rr63.pdf
Oppsummering dybdelæring Type kunnskap Faktakunnskap Konsepter/begreper Prosedyrer Strategier Tro på egne evner Integrert, heller enn separate fakta Skjema, modeller, prinsipper Automatisert heller enn oppmerksomhetskrevende Spesifikke kognitive og metakognitive strategier Læring er avhengig av innsats, ikke bare medfødte evner Utvalget legger særlig vekt på forutsetninger for dybdelæring og progresjon i elevenes læringsforløp. Fra forskningen vet vi at elevenes utvikling av forståelse tar tid. Valg av innhold og planlegging for progresjon må ta hensyn til dette. NOU 2015:8, Fremtidens skole, Ludvigsenutvalget s. 42 Lenke til mer informasjon, flere sett med temabaserte problemløsingsoppgaver og lærerveiledninger: http://www.matematikksenteret.no/content/5636/temabaserte-problemlosningsaktiviteter http://www.matematikksenteret.no/content/6265/problemlosningsoppgaver
Referanser Meld. St. 28 (2015 2016): Fag Fordypning Forståelse En fornyelse av Kunnskapsløftet. Lastet ned fra: https://www.regjeringen.no/contentassets/e8e1f41732ca4a64b003fca213ae663b/no/pdfs/stm201520160028000 dddpdfs.pdf NOU 2015: 5. Fremtidens skole. Fornyelse av fag og kompetanser. Lastet ned fra: https://nettsteder.regjeringen.no/fremtidensskole/nou-2015-8/ James W. Pellegrino and Margaret L. Hilton, Editors (2012): Education for life and work. Developing Transferable Knowledge and Skills in the 21st Century. Lastet ned fra: http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=13398) Education for Life and Work. Developing Transferable Knowledge and Skills in the 21st Century. Guide for Practitioners. Washington: Division of Behavioral and Social Sciences and Education National Research Council. Lastet ned fra: http://sites.nationalacademies.org/cs/groups/dbassesite/documents/webpage/dbasse_084153.pdf Høring - NOU 2015: 8 Fremtidens skole Fornyelse av fag og kompetanser. Høringssvar fra Matematikksenteret Lastet ned fra: https://www.regjeringen.no/no/dokumenter/horing---nou-2015-8-fremtidens-skole.-fornyelse-avfag-og-kompetanser/id2422874/?uid=09ed40f0-dd45-4418-a6b6-29f319d988f9