Eleverna engageras när de förstår helheten

Att undervisa i NO handlar både om att låta eleverna ta del av naturvetenskapens förklaringar till fenomen som vi har runt omkring oss och att visa på naturvetenskapens roll i samhället. I mitt förra blogginlägg skrev jag hur man kan arbeta med samhällsfrågor som har ett NO-perspektiv (socio-scientific issues). Den här gången skall jag beskriva hur viktigt det är att man ger hela bilden och inte bara detaljerna när man jobbar med det rent vetenskapliga innehållet. Det kan vara avgörande för om man lyckas engagera eleverna eller inte.

Naturvetenskap innehåller begrepp, modeller och teorier som tillsammans erbjuder förklaringar till hur världen omkring oss fungerar. Det finns en risk att undervisningen fokuserar på delarna och missar helheten. Det innebär att bara de elever som orkar hänga med till slutet kommer få belöningen i form av förståelsen för hur fantastisk världen är ur ett naturvetenskapligt perspektiv (Osborne 2007). För alla andra framstår NO som mer eller mindre obegripligt. Dessutom är naturvetenskapen komplex, det är inte lätt att hålla ordning på saker om man inte har hela bilden klar för sig. Laborativt arbete är ett bra sätt att sätta naturvetenskap i ett sammanhang och som NO-lärare vill man ju laborera så mycket som möjligt, helst varje lektion (inte alltid så lätt). Ett undersökande arbetssätt är ett av fundamenten i undervisningen. Det finns gott om laborationer i läromedlen och på nätet (t ex http://school.chem.umu.se/) men använder man dem rakt av så bidrar de inte till helheten, i bästa fall blir de konkretisering av begrepp och modeller, i värsta fall små avbrott i lektionen eller rena happenings. Jag skall nu försöka ge ett exempel på hur man kan laborera på ett sätt som lyfter fram förståelse för helheten.

I årskurs 9 håller vi på med optik inom fysiken. Ett begrepp som Reflektionslagingår är reflektionslagen, hur ljus reflekteras i speglar (inledningsvis i plana speglar). I vanliga fall kanske man plockar upp sin laborationsutrustning och låter en ljusstråle reflekteras i en spegel försedd med gradskiva, läser av vinklarna och konstaterar att de blir lika stora. Sedan går man vidare med konvexa och konkava speglar och diskuterar slutligen ”hur kan man använda detta?”. Funkar väl på sätt och vis fint men det kopplar inte ihop begrepp och teori (reflektionslagen) med något sammanhang som är verkligt för det stora flertalet elever eller erbjuder dem att engagera sig i innehållet. Bättre blir det om man vänder på det hela. Jag började med att sätta upp en måltavla, modell skytte, på ett skåp längst ned i klassrummet. Sedan monterade jag en laserpekare på ett stativ som jag ställde i andra änden av klassrummet. Laserpekaren var på samma höjd som måltavlan men var riktad år ett annat håll. Eleverna (i grupper om 3-4)  fick sedan i uppdrag att placera ut speglar så att ljuset från laserpekaren skulle träffa måltavlan. Varje grupp fick tre försök och möjlighet att korrigera sina speglar efter varje försök. Det var svårt men alla grupper lyckades till slut att träffa måltavlan. Det som var roligt var att alla elever var engagerade i arbetet med att sikta, flytta speglar, korrigera vinklar. Man ville verkligen träffa tavlan.
IMAG0580_redigerad-1 IMAG0581_redigerad-1

 

 

 

Efter detta fick grupperna i uppgift att formulera en hypotes om hur speglarna skulle vinklas i förhållande till ljuset och sedan konstruera en laboration som testade hypotesen. Hypotesen var inga problem för eleverna att formulera och motivera, nu hade de  egna erfarenheter att luta sig mot.  Jag diskuterade med varje grupp och kollade så att deras egna idéer om hur de skulle utföra laborationen fungerade och introducerade sedan vår labbutrustning för optik. Det innebar att eleverna inte behövde en färdig instruktion, den hade de skrivit själva men kunde utnyttja fördelarna med skolans utrustning. Slutligen skrev de en rapport med en slutsats som skulle formuleras som en regel för hur ljus reflekteras i plana speglar. Detta blev deras egen beskrivning av reflektionslagen. När jag slutligen sammanfattade det hela och visade hur man brukar skriva (infallsvinkeln=reflektionsvinkeln, i=r) så var det många som tyckte att det var roligt: ”kan man skriva det så enkelt!”. Här menar jag att vi jobbade med helheten. Begrepp och teorier sattes i ett verkligt sammanhang som ledde fram till att eleverna själva kunde formulera det teoretiska innehåll som jag ville att de skulle lära sig. När jag testade deras kunskaper några dagar senare blev utfallet bra, i stort sett alla visade att de förstått principen även om inte alla använde korrekta begrepp när de redovisade.

Sammanfattningsvis:

  1. En vetenskaplig modell som gjordes om till ett problem som kunde lösas laborativt
  2. Formandet av en hypotes utifrån gjorda erfarenheter och egen kunskap
  3. Konstruktion av laboration för att testa hypotes
  4. Utförande av egen laboration
  5. Rapport med slutsats där eleverna själva formulerade den teoretiska modellen.
  6. Sammanfattning som kopplade deras arbete till begreppet reflektion

NO-undervisning bör enligt många forskare lyfta fram både naturvetenskapliga förklaringar till vår omvärld samt visa hur naturvetenskap uppstår och vilken betydelse den har för vårt samhälle. Men det räcker inte. Av all vetenskap som finns, vad skall vi välja att undervisa och hur skall vi undervisa så att det kommer alla till del? Lusten att lära är så viktigt, dels för att lära sig i skolan men framförallt för att vilja och kunna lära resten av livet. I attitydundersökningar frågar man ibland eleverna om skolan får dem att vilja lära sig mer. Varje gång någon svarar nej har vi misslyckats. Därför måste undervisningen vara relevant, engagerande och eleverna måste känna ”upptäckarglädje”. Utgå från helheten och lägg till detaljerna. Det får inte bli som den franske fysiologen Claude Bernard som beskrev naturvetenskap som ”a superb and dazzling hall, but one wich may be reached only by passing through a long and ghastly kitchen”.

Att diskutera

  1. Vilka övergripande naturvetenskapliga samband skall undervisningen ta upp?
  2. Hur undviker man att man hamnar i situationen att man försöker få med så mycket innehåll som möjligt på bekostnad av helheten?

Läsvärt

Osborne, J. (2007) ”Science Education for the Twenty First Century”,  Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 2007, 3(3), 173-184 http://www.ejmste.com/v3n3/EJMSTE_v3n3_Osborne.pdf

Share Button

4 reaktion på “Eleverna engageras när de förstår helheten”

    1. Hej Claes
      Tror absolut att det går att göra med yngre elever. De yngsta kan öva på att systematisk pröva sig fram utan krav på någon slutsats, de lite äldre kan formulera regler och dra paralleller till liknande fenomen men vänta med att konstruera egen laboration för att testa sina regler. Är eleverna yngre kan man behöva göra några anpassningar. Ju färre speglar eleverna behöver använda, desto lättare är det. Mina elever hade svårighet med att ställa in speglarna både horisontellt och vertikalt så kan man hålla sig till att laborera med bara en inställning blir det lättare. Ha det gott /Cristian

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *