Newton Energirom, en læringsarena utenfor skolen Begrepenes betydning i elevenes læringsutbytte 27.10.15 Kunnskap for en bedre verden
Innhold Hvorfor valgte jeg å skrive om Newton Energirom. Metoder i forskningsstudien. Eksperimentet. Teorier rettet mot Newton-rom og forarbeid. Resultater og analyser fra forskningsstudien. Kritisk blikk på forskningsstudien. Oppsummering av resultater Kunnskap for en bedre verden 2
Hvorfor skrive om Newton Energirom? Interessante resultater fra en tidligere masteroppgave: - Elevene hadde fått kunnskap, men ikke forståelse. - Elevene klarte ikke å overføre sin kunnskap fra et emne til et annet. - Elevene hadde vært tjent med en større bevissthet rundt begrepene. Kunnskap for en bedre verden 3
Tema for min forskningsstudie Problemstilling: Hvordan kan økt bevissthet på begrepslæring før og under undervisningen på Newton Energirom påvirke elevenes læringsutbytte. Forskerspørsmål: I hvilken grad vil elevene oppnå figurativ og operasjonell kunnskap om elektrisitet, energioverføring og prosessen fra stillingsenergi til elektrisitet. Kunnskap for en bedre verden 4
Observasjoner fra Newton Energirom Elevene slet med sine forklaringer av begrepene både skriftlig og muntlig. Elevene kunne gjengi noe av definisjonene av begrepene, men ikke bruke begrepene i ulike situasjoner (Figurativ kunnskap). Jeg ville derfor se nærmere på begrepslæringen elevene møter før undervisningen og i undervisningen på Newton Energirom. Kunnskap for en bedre verden 5
Metode Spørreskjema (pre- og posttest) - Målte to grupper opp mot hverandre der den ene gruppen ble påvirket av en forandring for å se om dette hadde noe endring på læringsutbytte. - Testene ble utført før forarbeidet, men før etterarbeidet. - Åpne og lukkede spørsmål. Kunnskap for en bedre verden 6
Kunnskap for en bedre verden 7
Metode Observasjon: - Ble benyttet for å bli kjent med Newton Energirom. - For å utforme spørreskjemaene og forarbeidet. - Se om begrepsarkene ble brukt i undervisningen. Kunnskap for en bedre verden 8
Eksperiment Endringer i forarbeidet: - Elevene skal møte begrepene oftere. - Elevene skal møte begrepene i ulike tilnærminger. Begrepsark - Et ark elevene møter gjennom hele undervisningen. - Begrepsarket skal brukes aktivt. - Er elevene motiverte for å bruke begrepsarket? Kunnskap for en bedre verden 9
Kunnskap for en bedre verden 10
Kunnskap for en bedre verden 11
Kunnskap for en bedre verden 12
Kunnskap for en bedre verden 13
Kunnskap for en bedre verden 14
Kunnskap for en bedre verden 15
Teori studien bygger på Konstruktivisme: - Elevene må være aktiv for å konstruere sin egen kunnskap. - Figurativ og operasjonell kunnskap. - Assimilasjon og akkomodasjon. - Samhandling med andre nærmeste utviklingssone. Forståelse: - Elevene må tilegne seg kunnskap gjennom flere kanaler. - Elevene skal vise forståelse gjennom handlinger, aktiviteter og produkter. Kunnskap for en bedre verden 16
Forståelse i fire nivåer Naiv forståelse Dette er i startfasen av en forståelse. Her vil man nettopp ha fått presentert noe nytt før man gjør seg opp noen spesiell mening om det som ble presentert. Nybegynners forståelse Etter hvert vil man gjør seg opp meninger og får erfaringer rundt det som presenteres. Man blir bedre kjent med kunnskapsnivået. Lærlingnivå Med ytterligere erfaringer og noe veiledning vil man få enda dypere forståelse og vil dermed nå et lærlingnivå. Mesters forståelse Når du har oppnådd en dyp forståelse, vil man kunne bruke den i ulike situasjoner og denne forståelsen er blitt en del av deg. Man er i stand til å ta i bruk opparbeidet kunnskap i relevante og ulike situasjoner (Ødegaard, 2010). Kunnskap for en bedre verden 17
Begrepslæring Inspirert av forskerføtter og leserøtter: - Plukker ut et antall begreper som er relevant for et tema og bruker disse til videre læring. - Les det, si det, skriv det og gjør det. Elevene møter kjente og ukjente begreper - Hverdagsforestillinger. Kunnskap for en bedre verden 18
Sammenheng mellom figurativ og operasjonell kunnskap og forståelse Kunnskap for en bedre verden 19
Resultater og analyser Generelle resultater: Lukkede spørsmål: - Liten forskjell mellom gruppene, men fortsatt en litt større endring hos forskningsgruppen. - T-test på de lukkede spørsmålene som viser at det er mindre sjanse for at forskningsgruppen ikke opplever større læringsutbytte enn kontrollgruppen. Åpne spørsmål: - Forskningsgruppen: Økning på 35,6 prosentpoeng som når lærlingnivå og høyere. - Kontrollgruppen: Økning på 26,2 prosentpoeng som når lærlingnivå og høyere. Kunnskap for en bedre verden 20
Mulige årsaker til forskningsgruppens positive resultater Læring må starte der elevene befinner seg. En felles forståelse av begrepene i forarbeidet forenkler dette. Begrepsforståelse holder elevenes motivasjon lettere oppe. Å konsentrere seg om utvalgte begreper gir undervisningen en bestemt retning noe som forenkler arbeidet for newtonlærer. Mye teori på kort tid viktig med assimilasjon foran akkomodasjon. Begreper i forarbeidet hjelper elevene med å se en rød tråd gjennom undervisningen, aktivitetene og rapportskrivingen. Kunnskap for en bedre verden 21
Elektrisitet Lukkede spørsmål: - Ikke entydige svar i de lukkede spørsmålene. Åpne spørsmål: - Forskningsgruppen: Økning på 18,8 prosentpoeng som når lærlingnivå og høyere. - Kontrollgruppen: Økning på 13,5 prosentpoeng som når lærlingnivå og høyere. Kunnskap for en bedre verden 22
Energioverføring Lukkede spørsmål: - Forskningsgruppens økning på riktige svar: 22,4 prosentpoeng. - Kontrollgruppens økning på riktige svar: 13,8 prosentpoeng. Åpne spørsmål: - Forskningsgruppen: Økning på 38,8 prosentpoeng som når lærlingnivå og høyere. - Kontrollgruppen: Økning på 26,3 prosentpoeng som når lærlingnivå og høyere. Kunnskap for en bedre verden 23
Mulige årsaker til forskningsgruppens positive resultater i emnene elektrisitet og energioverføring Forskningsgruppen har fått større kjennskap til begrepene i emnene fra sitt forarbeid. Forskningsgruppen har større mulighet til å avdekke hverdagsforestillinger. Møter emnene elektrisitet og energioverføring gjennom flere tilnærminger og det samme gjelder begrepene under emnene. Kunnskap for en bedre verden 24
Prosessen fra stillingsenergi til elektrisitet Lukkede spørsmål: - Viser ingen vesentlige forskjeller mellom gruppene. Åpne spørsmål: - Forskningsgruppen: Økning på 55 prosentpoeng som når lærlingnivå og høyere. - Kontrollgruppen: Økning på 36 prosentpoeng som når lærlingnivå og høyere. Forskningsgruppen har jevnt over vist litt høyere forståelse i de foregående emnene. Blir dette forsterket i det siste emnet? Kunnskap for en bedre verden 25
Kritisk blikk på studiens forskning Ble elevenes evner overvurdert ved å lage for vanskelige spørsmål på noen emner? Manglende svar. Hvorfor? Forarbeidet må gjennomføres på riktig måte. Kjedelig begrepsark uten figurer/tegninger. Kunne figurer ha gjort begrepsarkene mer motiverende å ta i bruk? I tillegg til det estetiske har figurer en pedagogisk virkning, da figurer kan være enda en kanal å tilegne seg kunnskap på. Faktorer jeg valgte bort som kan påvirke mine resultater: - Elevenes motivasjon og interesser. - Sammensetning av grupper. - Elevenes trygghet til omgivelsene og organiseringen. Kunnskap for en bedre verden 26
Oppsummering av funnene Elektrisitet: Et klart flertall av elever oppnådde figurativ kunnskap, der det største flertallet hadde oppnådd en kompleks begrepsforståelse. Energioverføring: I forskningsgruppen hadde en større prosentandel av elevene oppnådd operasjonell kunnskap enn elever som oppnådde figurativ kunnskap. I kontrollgruppen hadde et flertall elever oppnådd figurativ kunnskap fremfor operasjonell kunnskap. Prosessen fra stillingsenergi til elektrisitet: 16 % flere elever i forskningsgruppen nådde nivået for operasjonell kunnskap enn elevene i kontrollgruppen. Generelt for alle emnene fant jeg ut at elevene i forskningsgruppen hadde en økning på 36,5 prosentpoeng for elever som kom på et lærlingnivå og høyere, mens kontrollgruppen hadde en økning på 26,2 prosentpoeng på tilsvarende nivå av forståelse. Det kan dermed konkluderes med at økt bevissthet på begreper kan gi et større læringsutbytte. Svaret på problemstillingen er: Bruk av begrepsark og strukturert begrepslæring, påvirker elevenes læringsutbytte før og under undervisningen på Newton Energirom. Svaret på forskerspørsmålet er: Elever som får strukturert begrepslæring og benytter begrepsark i forarbeid og under undervisningen på Newton Energirom, oppnår operasjonell kunnskap raskere enn de som ikke har spesielle forkunnskaper om naturvitenskapelige begrep. Kunnskap for en bedre verden 27
Kilder Cervetti, G., Pearson, D., Bravo, M. A., Barber, J. (2006):. Reading and writing in the service of inquiry-based science. Arlington, VA:NSTA Falk, J. H og Dierking L. D. (2000): Learning from museum. Visitors Experiences and the Making of Meaning. Plymouth: Altamir. Frøyland, M. (2010): Mange erfaringer i mange rom. Oslo: Abstrakt forlag AS. Piaget, J. (1976): To understand is to invent: the future of education. Harmondsworth:Penguin Books Piaget, J. (2000): The Psychology of the Child. New York: Basic Books. Sæther, P. (2015), Egndefinert figur fritt etter Veronica B. Mansilla og Howard Gardner (2000) og Jean Piaget (2000): En sammenheng mellom begrepsforståelse og emneforståelse. Trondheim. Vygotsky, L. S (1987): Thought and language. Cambridge: Cambridge University Press. Wiske, M. S. (Ed.). (1998): Teaching for understanding: Linking research with practice. San Francisco: Jossey-Bass. Ødegaard, M. og Frøyland, M. (2010): KIMEN: Undersøkende naturfag ute og inne, Forskerføtter og leserøtter. Hentet fra: http://www.naturfag.no/binfil/download2.php?tid=1509695 Kunnskap for en bedre verden 28
Spørsmål? Kunnskap for en bedre verden 29