Fremtidens naturfag i folkeskolen

Transkript

1 Fremtidens naturfag i folkeskolen Rapport fra Udvalget til forberedelse af en handlingsplan for naturfagene i folkeskolen 2006

2 INDHOLD 1. RESUMÉ INDLEDNING NATURFAGENE I FOLKESKOLEN ANBEFALINGER...8 TIDSPLAN FOR UDVALGETS ANBEFALINGER UDDYBNING AF ANBEFALINGER OG BEGRUNDELSER...18 STRUKTUR, MÅL OG EVALUERING...18 LÆRERKOMPETENCER...20 SKOLENS AKTUELLE PRAKSIS...23 LOKALE NATURFAGLIGE KULTURER...26 NETVÆRK, PRAKSISUDVIKLING OG FORSKNING...29 BILAG KOMMISSORIUM UDVALGETS SAMMENSÆTNING OG ARBEJDE CENTRALE BEGREBER SUMMARY IN ENGLISH: THE FUTURE OF SCIENCE IN THE FOLKESKOLE...37 Fremtidens naturfag i folkeskolen 1

3 1. Resumé Undervisningsministeren har 1. november 2005 nedsat et udvalg til at udarbejde oplæg til regeringens handlingsplan for naturfagene i folkeskolen. Et enigt udvalg fremlægger her begrundede anbefalinger. Udvalget ser fire overordnede udfordringer for naturfagsundervisningen: styrkelse af (1) elevernes naturfaglige kompetencer, (2) interessen for naturfagsundervisningen, (3) søgningen til teknisk/naturvidenskabelige uddannelser samt (4) en udligning af de markante kønsforskelle, der i særlig grad præger Danmark på de tre første områder. For folkeskolens naturfagsundervisning nødvendiggør udfordringerne en målrettet indsats i forhold til fem grundlæggende problemfelter: (a) struktur, mål og evaluering, (b) lærerkompetencer, (c) skolens aktuelle praksis, (d) de lokale naturfaglige kulturer samt (e) netværk, praksisudvikling og forskning. Med henblik på dette giver udvalget følgende hovedanbefalinger til regeringen: 1. Naturfagene skal være indsatsområde i de kommunale kvalitetsrapporter for folkeskolen 2. De fire naturfaglige linjefag i læreruddannelsen skal alle være på mindst 1 årsværk, have et fælles naturfagsdidaktisk modul og højere adgangskrav 3. Der skal etableres et nationalt efter- og videreuddannelsesprogram til sikring og udvikling af lærernes fagspecifikke og fagdidaktiske kompetencer 4. Der skal gennemføres en national redningsplan for natur/teknik med fokus på styrkelse af lærerforudsætninger 5. Målbeskrivelserne for naturfagene skal præciseres og samtænkes for at sikre progression og bedre synergi mellem naturfagene 6. Naturfagligheden skal styrkes ved udvikling og brug af meningsfulde afgangsprøver og diagnostiske test, hvor naturfagene ligestilles 7. Naturfagsdidaktik skal gøres til et prioriteret forskningsområde i regi af Det Strategiske Forskningsråd 8. Der skal etableres et nationalt ressourcecenter for naturfagsundervisningen i hele uddannelsessystemet 9. Grundlaget for på længere sigt at etablere en fælles ramme (Science) for naturfagsområdet i hele folkeskolen skal undersøges Desuden anbefales det, at der nedsættes en følgegruppe, som løbende evaluerer implementeringen og virkningerne af initiativer iværksat under regeringens handlingsplan for naturfagene i folkeskolen. Udvalget har noteret sig, at anbefalingerne er i harmoni med anbefalingerne i publikationerne Fremtidens Naturfaglige Uddannelser og Fremtidens Uddannelser. Udvalget har også bemærket, at mange af anbefalingerne er i tråd med anbefalingerne fra de tre parallelle udvalg for henholdsvis læsning, engelsk og matematik. Fremtidens naturfag i folkeskolen 2

4 2. Indledning Det fremgår af regeringsgrundlaget Nye Mål, at regeringen vil fremlægge en handlingsplan for styrkelse af det faglige niveau i naturfag i folkeskolen. Med henblik på at forberede dette arbejde nedsatte Undervisningsminister Bertel Haarder den 1. november 2005 et udvalg som skulle komme med oplæg til handlingsplanen. Praksis i og vilkår for naturfagsundervisningen i den danske folkeskole er i kraft af en række forskningsprojekter og udredningsarbejder i løbet af det seneste årti blevet ganske godt belyst. Disse undersøgelser har bidraget til et solidt evidensbaseret grundlag for udvalgets anbefalinger. Mange af de pågældende undersøgelser lå i 2003 til grund for udarbejdelsen af strategiplanen Fremtidens Naturfaglige Uddannelser som analyserer udfordringerne til de naturfaglige uddannelser i hele uddannelsessystemet. 1 Analyserne heri har fungeret som et væsentligt afsæt til udvalgets anbefalinger. Udvalget har valgt at give sin rapport titlen Fremtidens naturfag i folkeskolen, hvilket antyder slægtskabet med Fremtidens naturfaglige uddannelser, men det peger også på, at udvalget ser det samme langsigtede perspektiv i de anbefalede initiativer. De grundlæggende problemer er strukturelle. De bunder i dybt forankrede måder at tænke på naturvidenskab, skolefag og undervisning i den danske folkeskole og mangel på inddragelse af ny pædagogisk, faglig og fagdidaktisk viden. Især handler det om årtiers forsømmelse af naturfagslærernes kompetenceudvikling. Disse problemer skal løses. Arbejdet skal begynde med det samme, men det er nødvendigt at erkende, at der ikke findes hurtige og nemme løsninger på problemerne. Udvalget ser derfor fremtidens naturfag i folkeskolen i et årigt perspektiv og opfordrer kraftigt de lovgivende og udøvende kræfter samt folkeskolens decentrale aktører til at gøre det samme. Rapportens egentlige målgruppe er den danske regering, og den skal læses med dette for øje. Imidlertid skal størstedelen af de initiativer, der forventes iværksat som resultat af oplægget, udmøntes på lokalt plan af lærere, skoleledere, kommunalpolitikere og forvaltninger. Det er derfor meget vigtigt, at udvalgets anbefalinger og begrundelserne for disse formidles til de lokale aktører, så de kan fungere som afsæt og inspiration til den systematiske kvalitetsudvikling af naturfagsundervisningen, som ikke længere kan udskydes. Udvalgets rapport er bygget op omkring den 10-siders præsentation af udvalgets ni hovedanbefalinger (kapitel 4), som undervisningsministeren modtog d. 1. februar 2006, og som også indeholder en sammenfattende tidsplan for implementering af udvalgets anbefalinger. Forud for dette er de underliggende problemfelter i folkeskolens naturfagsundervisning kort skitseret (kapitel 3). Rapporten slutter med en uddybende beskrivelse af udvalgets anbefalede initiativer og deres begrundelser (kapitel 5). Blandt rapportens bilag findes udvalgets kommissorium og sammensætning, en kort beskrivelse af centrale begreber, der optræder i rapporten, samt et engelsk resumé. 1 Se Fremtidens naturfag i folkeskolen 3

5 3. Naturfagene i folkeskolen Der er behov for at implementere en målrettet, helhedsorienteret og bred handlingsplan for naturfagsundervisningen i folkeskolen. De overordnede mål er at styrke elevernes naturfaglige kompetencer, at øge interessen for naturfagsundervisningen og søgningen til videre uddannelse inden for det teknisk/naturvidenskabelige og sundhedsvidenskabelige område samt at rette op på de markante kønsforskelle. PISA-undersøgelserne 2 tester 15-årige i forhold til en række vigtige og i forhold til de danske mål relevante naturfaglige kompetencer, om end langtfra alle faglige mål for den danske folkeskoles naturfagsundervisning indgår. Undersøgelserne dokumenterer overbevisende, at de danske elever placerer sig meget svagt i international sammenhæng mht. de naturfaglige kompetencer, der testes. En række undersøgelser af elevers holdninger og interesser dokumenterer, at eleverne bredt anerkender, at naturvidenskab og teknologi er grundlag for fortsat udvikling og vækst i samfundet, men at for få elever selv har lyst til at beskæftige sig erhvervs- eller uddannelsesmæssigt med disse fagområder. Kun ca. halvdelen af eleverne i folkeskolen oplever naturfagsundervisningen som interessant eller relevant. I international sammenligning er de danske kønsforskelle inden for de naturfaglige uddannelser overvældende. I PISA-undersøgelserne er de danske pigers præstationer ringere end drengenes i en grad, der kun overgås af 2 ud af 41 lande. Pigerne finder i mindre grad end drengene undervisningen relevant, og der er lav søgning blandt kvinder til en række teknisk/naturvidenskabelige uddannelser. Dertil kommer en meget kønsmæssig skæv repræsentation blandt naturvidenskabelige undervisere og forskere i visse fag. Ovennævnte er alvorlige og påtrængende udfordringer. De skal løses, hvis samfundet skal kunne trække på borgere, der kan deltage i beslutningsprocesser om ny teknologi, videnskab og miljø, og hvis erhvervslivet skal have tilstrækkeligt grundlag for at skabe viden, innovation og vækst. For det enkelte individ er naturfaglige kompetencer også af stor betydning for at kunne afklare personlige risici og handlemuligheder og forstå den kultur, man er en del af. Endelig er kendskab til og forståelse af naturens fænomener en stor kilde til livskvalitet for mange mennesker. De ovennævnte udfordringer har vidt forgrenede rødder i samfundets institutioner, vores kultur og i vores måde at tænke på naturvidenskab. Problemerne kan ikke udelukkende lokaliseres til uddannelsessystemet endsige folkeskolen. Men en målrettet forbedring af Folkeskolens vilkår for at styrke elevernes naturvidenskabelige interesser og kompetencer i de første 9-10 skoleår er uden tvivl en investering, der kan betale sig, når det handler om at møde udfordringerne. Udvalgets analyser peger på fem grundlæggende problemfelter knyttet til folkeskolens naturfagsundervisning. Det væsentligste problemfelt er manglende faglige og fagdidaktiske lærerforudsætninger blandt en stor del af de lærere, der underviser i naturfagene. Dette problem er så stort og fundamentalt, at de øvrige problemfelter må betragtes som underordnede. 2 Se Fremtidens naturfag i folkeskolen 4

6 To pointer skal i den sammenhæng understreges. For det første er danske lærere generelt set almenpædagogisk meget kompetente, dybt personligt engagerede i deres arbejde og meget vellidte blandt elever og forældre. Hermed er meget væsentlige forudsætninger for den nødvendige styrkelse af naturfagsundervisningen og naturfagligheden allerede til stede. For det andet er såvel udvalgets medlemmer som alle andre, der kender til folkeskolepraksis, bekendte med adskillige kommuner, skoler og klasser, hvor man allerede har gjort en ekstraordinær indsats, og hvor naturfagsundervisningen er velfungerende og i høj grad udviklende for elevinteresser og -kompetencer. Det viser, at et løft af lærerforudsætninger er muligt og kan have stor effekt. Rapportens analyser og anbefalinger skal læses med ovenstående i baghovedet. Udvalgets stadige fremhævelse af de utilstrækkelige lærerforudsætninger skal ikke fortolkes som en direkte kritik af de mange lærere, der underviser i naturfag i folkeskolen. Dette vil være en alvorlig fejllæsning af rapporten. De problemer, udvalget påpeger, er systemproblemer, dvs. problemer som først og fremmest hidrører fra den måde, hvorpå det danske samfund har besluttet sig for at indrette skolen, naturfagsundervisningen, læreruddannelserne, forskningssystemet mv. Der kan nævnes tre årsager til, at der ikke i praksis står tilstrækkelige lærerforudsætninger bag naturfagsundervisningen på skolerne: Der er tale om et prioriteringsspørgsmål: skoleledere prioriterer meget ofte andre kompetencer hos lærerne end de faglige og fagdidaktiske, når skemaet skal lægges. Der er på skolerne reelt for få lærere med en opdateret linjefagsuddannelse til at varetage undervisningen i de fire naturfag. Dette gælder især og i meget kritisk grad faget natur/teknik, hvilket hører sammen med, at de første lærere med linjefag i natur/teknik først blev færdiguddannet i Endelig er der ikke tilstrækkelig faglig og fagdidaktisk dybde i linjefaget på læreruddannelsen, og de reelle muligheder for kompetenceudvikling på naturfagsområdet i form af efter- og videreuddannelse er minimale og i nogen henseende ikkeeksisterende. Udover de utilstrækkelige lærerforudsætninger peger udvalget på fire centrale problemfelter. De præsenteres her kort med fokus på de problematiske aspekter og beskrives grundigere i kapitel 5. Den aktuelle undervisningspraksis er præget af markante skel mellem de fire naturfag i folkeskolen (natur/teknik i kl. og biologi, fysik/kemi og geografi i kl.). Der kunne høstes store synergieffekter ved i højere grad af inddrage flerfaglige elementer i de enkelte fag og ved at samtænke de fire fag. Fagene er i den nuværende praksis udpræget mundtlig-praktisk orienterede, og skriftligheden står svagt. Der er stor progressionsmæssig usikkerhed forbundet med overgangen fra natur/teknik-undervisningen til fagene i kl. Natur/teknik-faget lider under utilstrækkelige lærerforudsætninger. Faget fysik/kemi er relativt upopulært hos pigerne, der i vid udstrækning ikke oplever det forholdsvis traditionelle og videnskabscentrede indhold som vedkommende og relevant. Fremtidens naturfag i folkeskolen 5

7 Den lokale naturfaglige kultur, der som problemfelt handler om vilkårene for at gennemføre god naturfagsundervisning, er svag på mange skoler. Økonomiske ressourcer, materialer og lokaler spiller en rolle i den sammenhæng, men mere betydningsfuldt for en stærk kultur er en aktiv faglig og fagdidaktisk dialog og et engageret samarbejde mellem naturfagslærerne. Det har også stor betydning, at skoleleder, skolebestyrelser, forældre og lærerkollegiet som helhed har klare holdninger til og forståelse af vigtigheden af naturfag og naturvidenskab og områdets betydning for den almene dannelse. Lærerne skal i højere grad end nu opfatte sig selv som naturfagslærere med fælles ejerskab og ansvar over for udviklingen af skolens naturfagsundervisning. Ansvaret for at udvikle lokale naturfaglige kulturer ligger primært hos skoleledelsen, men en utvetydig og forpligtende kommunal opbakning må være en forudsætning. Struktur, mål og evaluering omfatter den grundlæggende lovgivne strukturering af undervisningen på naturfagsområdet og de centralt formulerede beskrivelser af slut- og trinmål, samt evaluering af elevernes udbytte i form af afgangsprøver, test og andre former for løbende opfølgning på undervisningsmål. Meget vigtige grundlæggende problemer, der kan tilskrives dette problemfelt, er centralt givne barrierer for flerfaglig undervisning og den stærke asymmetri i Danmark mellem de fire naturfag. Fysik/kemi prioriteres og nyder opmærksomhed i forhold til de øvrige naturfag i en grad, der kun kendes fra få andre lande. Det ulige forhold er ikke en fordel for naturfagligheden i skolen og slet ikke for fagenes samspil og synergi. Netværk, praksisudvikling og forskning peger på behovet for, at udviklingen af naturfagsundervisningen på den enkelte skole sker på grundlag af erfarings- og forskningsmæssig indsigt i, hvilke lokale initiativer der kan forventes at virke, og hvilke barrierer man kan forvente at møde i forsøget på implementeringen. Der findes en lang række eksterne aktører i form af forskningsmiljøer, teknik- og naturvidenskabscentre, virksomheder, efter- og videreuddannelsesinstitutioner mv., som allerede nu bidrager til den lokale udvikling af undervisningen. Men der er behov for en langt stærkere netværksbaseret koordinering af det gode arbejde, der foregår. Der er også behov for en markant styrkelse af den naturfagsdidaktiske forskning. Den nedenstående figur 1 illustrerer udvalgets analyse af udfordringerne for naturfag i fremtidens folkeskole. Der er som tidligere omtalt god evidens for de fire udfordringer. At vi i Danmark er i en situation, hvor disse fire udfordringer findes, kan ses som symptom på fem grundlæggende problemfelter i folkeskolens naturfagsundervisning. Udvalget har analyseret sig frem til en række initiativer, der er samlet under ni hovedanbefalinger til den danske regering, og som skal ses som et sammenhængende oplæg til en politisk intervention med henblik på radikalt at styrke naturfagligheden i folkeskolen i et 15-årigt perspektiv. En politisk intervention, der ikke retter fokus mod alle fem problemfelter, eller som kun involverer kortsigtede initiativer, vil ikke have den ønskede effekt. Fremtidens naturfag i folkeskolen 6

8 Udfordring Naturfaglige kompetencer Interesser og holdninger Rekruttering Kønsforskelle Problemfelt Intervention Aktuel praksis Mål, struktur og evaluering Lærerforudsætninger Regeringens handlingsplan Udvalgets ni anbefalinger Lokale naturfaglige kulturer Netværk, praksisudvikling, forskning Figur 1. Figuren demonstrerer de tre niveauer i udvalgets analyse. Der kan iagttages fire udfordringer i form af utilstrækkelige naturfaglige kompetencer, ambivalente holdninger og interesser til naturfag og naturvidenskab, en utilstrækkelig grad af rekruttering til teknisk-naturvidenskabelige uddannelser, samt markante kønsforskelle på alle tre områder. Dette opfattes som symptom på fem grundlæggende problemfelter i folkeskolens naturfagsundervisning. Udvalget anbefaler under ni overskrifter regeringen en række initiativer, der kan optræde i en samlet politisk intervention. Fremtidens naturfag i folkeskolen 7

9 4. Anbefalinger I dette kapitel fremsætter udvalget sine anbefalinger under ni overskrifter. Initiativerne er sammentænkt og er forudsætninger for hinanden. De udgør derfor en helhed snarere end et katalog. Det anbefales, at alle initiativer, der præsenteres i dette kapitel, inddrages i regeringens handlingsplan for naturfagene i folkeskolen. 1. Naturfagene skal være indsatsområde i de kommunale kvalitetsrapporter for folkeskolen De fleste danske folkeskoler har en svag fagdidaktisk kultur. Det er nødvendigt at udvikle stærke lokale naturfaglige kulturer, hvor alle skolens aktører ser naturfagene som en uomtvistelig bidragyder til opfyldelse af folkeskolelovens formål. Dette skal ske ved en målrettet indsats på den enkelte skole i et forpligtende samarbejde med de kommunale myndigheder. Det anbefales derfor, at kommunerne i samspil med Undervisningsministeriet forpligtes på udviklingen af lokale naturfaglige kulturer ved at gøre skolernes naturfagsundervisning til et obligatorisk og permanent indsatsområde i de kommunale kvalitetsrapporter for folkeskolen (jf. folkeskolelovens ændrede krav til det kommunale tilsyn). Kommunerne har ansvaret over for Undervisningsministeriet, mens det i praksis vil være skoleledelsen, der varetager en væsentlig del af implementeringen. En god naturfaglig kultur er primært karakteriseret ved, at naturfagslærere samarbejder om planlægning, lokale læseplaner, vidensdeling, evaluering og udvikling i dialog med skolens ledelse. Indsatsområdet etableres ved iværksættelse af kommunale handlingsplaner, der som minimum indeholder følgende overskrifter: Sikring af lærerkompetencer og fuld linjefagsdækning Der udarbejdes planer for skolernes løbende efter- og videreuddannelsesindsats, herunder uddannelse af mindst én ressourceperson for hver skole med en pædagogisk diplomuddannelse i naturfagsdidaktik. Kommunen beskriver planer, der sikrer at opnå fuld linjefagsdækning i alle fire naturfag senest i 2009 (for natur/teknik i klasse dog først i 2012, jf. hovedanbefaling 4). I en overgangsperiode kan lærere, der er i gang med efteruddannelse til linjefag, medregnes som linjefagsuddannede. For natur/teknik beskrives, hvilke modeller man vil anvende for at sikre fagligheden (fx anvendelse af en tolærer-ordning), indtil linjefagsdækningen er sikret. Kommunale naturfagskonsulenter Kommunen udpeger og uddanner mindst én kommunal naturfagskonsulent, som kan varetage kommunale aktiviteter på naturfagsområdet, virke som sparrings- og ressourceperson for alle kommunens skoler i det naturfaglige udviklingsarbejde og fungere som kontaktperson til de regionale enheder i det nationale ressourcecenter (jf. hovedanbefaling 8). Konsulenten skal have en mastergrad i naturfagsdidaktik eller tilsvarende baggrund. Fremtidens naturfag i folkeskolen 8

10 Tilstrækkelige fysiske rammer og læremidler Der redegøres for skolernes ressourcer til naturfagene (læremidler, lokaler, udstyr, mv.), deres anvendelse og planer for udbygning heraf. Udvikling og organisering af undervisningen på skolen Det beskrives, hvordan de enkelte skoler arbejder med lokale naturfaglige læseplaner og udviklingsarbejde, organisering af naturfagsteam og af undervisningen. Der redegøres for ressourcepersoner i naturfagene på skolen, opfyldelse af minimumstimetal, den faglige progression, for hvordan naturfagsteam, fleksibel organisering af timer og undervisning mv. skaber et forum for løbende naturfaglig og fagdidaktisk sparring blandt naturfagslærerne og et systematisk flerfagligt naturfagssamarbejde. Det beskrives også, hvordan naturfagene indgår i skolernes arbejde med tværgående emner. Overdragelsesforretninger og dokumentation af undervisningen Der udarbejdes retningslinjer for overdragelsesforretninger og skriftlig dokumentation af undervisningens indhold (porteføljer, logbøger mv.). Der skal laves overdragelsesforretninger ved lærerskift og ved overgangene (1) mellem natur/teknik og overbygningsfagene og (2) mellem folkeskolen og ungdomsuddannelserne. Desuden skal der i kommunens arbejde med pædagogiske læreplaner i dagtilbud, hvor naturen og naturfænomener er et af seks obligatoriske temaer, indgå opmærksomhed på overgangen til indskolingen. Handlingsplanerne offentliggøres via kommunens hjemmeside og er genstand for løbende opfølgning ved Tilsynsstyrelsen. Kommunernes første kvalitetsrapport med naturfagene som indsatsområde skal være offentliggjort senest 1/ De fire naturfaglige linjefag i læreruddannelsen skal alle være på mindst 1 årsværk, have et fælles naturfagsdidaktisk modul og højere adgangskrav Læreruddannelsen mangler plads til både fagspecifik og fagdidaktisk fordybelse. De nuværende linjefag er for små, og en del af de linjefagsstuderende har utilstrækkelige faglige forudsætninger fra ungdomsuddannelserne. De nuværende linjefag giver ikke en fælles naturfaglig og naturfagsdidaktisk baggrund på tværs af de fire skolefag, hvilket kraftigt forringer naturfagenes muligheder for fagligt samspil og synergi. Udvalget giver på denne baggrund følgende anbefalinger: 1. Alle naturfaglige linjefag skal have et omfang svarende til mindst 1 årsværk. 2. De naturfaglige linjefag skal bestå af et fælles områdedidaktisk modul på ca. 20 % (det naturfaglige felt) og et specialefag (biologi, fysik/kemi, geografi eller natur/teknik). Det fælles modul skaber en fælles begrebsramme og en erkendelsesteoretisk og flerfaglig baggrund for naturfagsundervisningen. Modulet skal indgå i CKF erne for læreruddannelsens naturfaglige linjefag. 3. For at kunne vælge et naturfagligt linjefag skal den lærerstuderende mindst have B- niveau med karakteren 8 i et af fagene biologi, fysik eller kemi i sin adgangsgivende eksamen. 4. På meritlæreruddannelsen skal der gennemføres et særligt fagdidaktisk projekt eller kursus (ca. 20 % af linjefagets størrelse) som forudsætning for merit for et naturfagligt linjefag på baggrund af en kandidatuddannelse. Fremtidens naturfag i folkeskolen 9

11 5. Det anbefales, at læreruddannelsen organiseres med studieretninger/fagpakker, hvor flere fag spiller sammen. En styrkelse af de naturfaglige linjefag er nødvendig, men skal ses i et langsigtet perspektiv, da forandringer kun over en længere årrække kan forandre situationen i folkeskolen. 3. Der skal etableres et nationalt efter- og videreuddannelsesprogram til sikring og udvikling af lærernes fagspecifikke og fagdidaktiske kompetencer Kompetente lærere er den mest afgørende forudsætning for god undervisning og dermed sikring af fagligheden. Naturfagsundervisningen varetages i vid udstrækning af lærere uden linjefag, og især er situationen kritisk for natur/teknik. Skoler og kommuner har ikke prioriteret efteruddannelse af lærere, hvis linjefagsuddannelse blev opnået under tidligere læreruddannelser. Der skal sikres fuld linjefagsdækning i alle fire naturfag, og en stor og målrettet efteruddannelsesindsats er derfor nødvendig. Efteruddannelsen organiseres bedst i sammenhæng med skolebaserede udviklingsforløb for team af lærere. I dag kan pædagogiske diplomuddannelser (PD) udbydes inden for hvert af de fire naturfag, men oprettes sjældent, dels fordi videreuddannelse ikke prioriteres af kommunerne, og dels fordi uddannelserne er for fagligt snævre og dermed har begrænset kundegrundlag. Etableringen af naturfagskonsulenter på skoler og i kommuner (hovedanbefaling 1) udløser et behov for at nytænke videreuddannelsestilbudet. Der er ydermere behov for at etablere en uddannelsesmæssig fødekæde, der kan sikre en tilstrækkelig rekruttering til naturfagsdidaktiske forskningsmiljøer (hovedanbefaling 7). Udvalget anbefaler tre overordnede indsatser: 1. Nationalt efteruddannelsesprogram. Der etableres i 2006 i samråd med CVU er, Kommunernes Landsforening, Danmarks Lærerforening og Undervisningsministeriet et nationalt efteruddannelsesprogram med to hovedgrene: natur/tekniklinjefagsopkvalificering og skolebaserede udviklingsforløb. Efteruddannelse under begge grene udbydes fra Natur/teknik-linjefagsopkvalificering skal give lærere og dermed skolerne forudsætninger for at varetage undervisningen i natur/teknik. Programmet henvender sig til lærere, der allerede har et naturfagligt linjefag, og derfor kan det forsvares, at omfanget kun er halvdelen af linjefaget i læreruddannelsen. Uddannelsen skal have et betydeligt fagspecifikt indhold og skal kunne gennemføres sideløbende med lærerens undervisning i skolen, fx over 2-4 år. Uddannelsen afsluttes med prøve, og der udstedes bevis for linjefagskompetence i natur/teknik. Skolebaserede udviklingsforløb skal sikre, at mange lærere fra samme skole eller kommune i form af team deltager i samme efteruddannelsesforløb samtidig. Uddannelsen skal både have en kursusdel og en udviklingsdel, hvor deltagerne gennemfører udviklingsarbejde på deres egen skole. 2. Pædagogisk diplomuddannelse i naturfagsdidaktik. Uddannelsen skal erstatte eksisterende PD-uddannelsestilbud inden for biologi, fysik/kemi, geografi og natur/teknik. Deltagerne opnår kompetence som lokal naturfagsressourceperson på Fremtidens naturfag i folkeskolen 10

12 skolen. Uddannelsen udbydes fra Der regnes på landsplan med et flow på 300 diplomuddannelser om året, hvilket giver én PD til hver folkeskole i løbet af 5-6 år. 3. Master-/kandidatuddannelse i naturfagsdidaktik. Der etableres fra 2007 en national master og/eller kandidatuddannelse. Uddannelsen målrettes følgende: (1) kommunale naturfagskonsulenter, (2) undervisere til CVU og lærerseminarierne inden for fagene fysik/kemi, geografi, biologi og natur/teknik og undervisere på pædagogseminarierne, og (3) kommende ph.d.-studerende og forskere inden for naturfagsdidaktik. Der regnes med et samlet flow på 70 studerende pr. år i perioden Der skal gennemføres en national redningsplan for natur/teknik med fokus på styrkelse af lærerforudsætninger Faget natur/teknik blev indført med 1993-loven i kl. og skal sikre, at eleverne allerede fra indskolingen udvikler tanker, sprog, begreber og arbejdsmåder fra det naturfaglige område. På skoler, hvor etableringen af natur/teknik har været højt prioriteret, er faget almindeligvis en succes. Fagets vilkår i skolen er imidlertid generelt meget dårlige. Det altoverskyggende problem er undervisende læreres utilstrækkelige fagspecifikke og fagdidaktiske forudsætninger. Overgangen fra natur/teknik-faget til de tre overbygningsfag er problematisk, og faget har lavt timetal med efterfølgende lav prioritering blandt skoleledere og forældre. Dertil kommer, at mange skoler stadig ikke har ordentlige lokaler og materialer til natur/teknikundervisningen. Siden 2002 er natur/tekniklinjefagsuddannede fra seminarierne kommet ud i skolerne med stor positiv indflydelse på faget, men flow et herfra er ikke tilstrækkeligt til at løse problemerne med manglende lærerforudsætninger inden for en årrække på år. Udvalget ser faget natur/teknik som et af de bærende elementer i fremtidens naturfag i folkeskolen og anbefaler en målrettet styrkelse af fagets vilkår. Ellers er fagets fremtid alvorligt truet. Der anbefales derfor en national redningsplan for natur/teknik, som omfatter følgende: 1. Senest fra 2009 skal undervisningen i natur/teknik i kl. varetages af lærere med linjefag i natur/teknik eller tilsvarende*. 2. Senest fra 2012 skal undervisningen i natur/teknik i kl. varetages af lærere med linjefag i natur/teknik eller tilsvarende*. Indtil da skal fagligheden sikres ved anvendelse af tolærer-ordninger eller på andre måder, som sikrer inddragelse af fagligt kompetente lærere. 3. Fra 2007 skal undervisningen organiseres, så timerne i natur/teknik optræder i blokke. 4. Fra 2007 skal undervisningen i den enkelte klasse løbende dokumenteres skriftligt, og der indføres en diagnostisk test i natur/teknik i 6. kl. (jf. hovedanbefaling 6). I begge tilfælde med henblik på at videreføre naturfagsundervisningen i 7. kl. og derved styrke den faglige progression. * Lærere under uddannelse til linjefagsniveau kan i en overgangsperiode medregnes som linjefagsuddannede i denne sammenhæng. Fremtidens naturfag i folkeskolen 11

13 En omfattende efteruddannelsesindsats og høj prioritering af natur/teknik i kommunernes og skolernes indsatsområder er således centralt i denne redningsplan. Hovedansvaret for iværksættelsen og en løbende evaluering af planen ligger hos Undervisningsministeriet, mens ansvaret for den konkrete implementering ligger i kommunerne og hos skoleledelserne. Den enkelte skoleleder bør årligt rapportere status vedrørende de fire punkter til den kommunale skoleforvaltning. 5. Målbeskrivelserne for naturfagene skal præciseres og samtænkes for at sikre progression og bedre synergi mellem naturfagene Naturfagsundervisningen er i dag struktureret i fire fag: natur/teknik (1.-6. kl.), samt biologi, fysik/kemi og geografi i kl. De centralt fastlagte beskrivelser af faglige slut- og trinmål er beskrevet i Fælles Mål. Der mangler i målbeskrivelserne en systematisk fagdidaktisk samtænkning af de fire naturfag, især mht. centrale begreber og faglige kompetencer. Målbeskrivelserne er derfor ikke et tilstrækkeligt godt redskab for lærerne til den daglige undervisning, til udnyttelsen af mulighederne for synergi i flerfagligt samarbejde og til at sikre faglig progression fra indskoling til overgangen til ungdomsuddannelser. Samtænkningen skal sikre, at de samlede naturfagstimetal anvendes mere rationelt og med langt større læringsudbytte for eleverne. For alle fire naturfag er der behov for en præcisering af målbeskrivelserne. Udvalget anbefaler derfor en revidering af målbeskrivelserne for naturfagene i to trin: : Udgivelse af vejledning rettet mod naturfagsteam Vejledningen skal præcisere de faglige slut- og trinmål i form af centrale begreber, forklaringsmodeller, faglige kompetencer og progressionsmål i hvert af de fire fag, og skal give inspiration til flerfagligt samarbejde : Udarbejdelse og implementering af reviderede målbeskrivelser Arbejdet iværksættes i 2006, og de reviderede målbeskrivelser implementeres i Det fastlægges, at 20 % af naturfagstimerne i klasse skal bruges til flerfaglig undervisning. Tidsplanen sikrer, at målbeskrivelserne revideres og implementeres i et tempo, der muliggør et tilstrækkeligt grundigt arbejde og en konstruktiv modtagelse på skolerne. Det skal fra 2007 være muligt for skoler at afprøve nye organiseringer af naturfagsundervisningen, der fastholder identiteten af de enkelte naturfag, men gennemfører naturfagsundervisningen under en fælles ramme, jf. hovedanbefaling 9. Denne revidering af målbeskrivelserne vil være en forudsætning for god kvalitet i den løbende evaluering, i de diagnostiske test og for gode og valide prøver. Dette er en styrke ved anbefalingen, men ikke et mål i sig selv, og det må ikke blive styrende for processen og formuleringerne af faglige mål. Fremtidens naturfag i folkeskolen 12

14 6. Naturfagligheden skal styrkes ved udvikling og brug af meningsfulde afgangsprøver og diagnostiske test, hvor naturfagene ligestilles Afgangsprøver og test er slagkraftige redskaber til at igangsætte forandringer og har meget stor direkte tilbagevirkning på undervisningen. Det er helt afgørende at sikre, at afgangsprøver og test udformes som redskaber, der styrker skolernes og lærernes muligheder for at styrke naturfagligheden. De nuværende afgangsprøver i naturfagene lever ikke op til denne forventning, og det er nødvendigt at sikre, at nye afgangsprøver og de planlagte nationale diagnostiske test udformes kompetent og hensigtsmæssigt, hvad angår såvel form som indhold. Når prøver og test skal udvikles, bør følgende prioriteres: Alle elever skal prøves på en måde, der tester et bredt spektrum af naturfaglige færdigheder og kompetencer, hvilket nødvendiggør anvendelse af forskellige prøveformer og opgavetyper. Flerfaglige temaer skal indgå i prøvningen for at sikre seriøsiteten i den flerfaglige undervisning. De tre naturfag i kl. skal ligestilles mht. afgangsprøver for at få et godt fundament for samarbejde mellem fagene og samme seriøsitet i skoleledelsens behandling. Diagnostiske test skal anvendes på tidspunkter i skoleforløbet, hvor de kan bidrage til faglig progression. Udvalget giver derfor følgende anbefalinger: 1. Der skal indføres en bunden praktisk mundtlig gruppebaseret afgangsprøve med individuel bedømmelse. For den enkelte afgangsklasse udtrækkes, med lige stor sandsynlighed for alle, ét af de tre naturfag biologi, fysik/kemi og geografi som prøvefag. Prøvens organisering skal tage udgangspunkt i den hidtidige meget velfungerende fysik/kemi-prøve. Omkring 20 % af prøvematerialet skal omhandle flerfaglige emner/problemstillinger. 2. Der indføres en centralt stillet skriftlig afgangsprøve bestående af fem områder: biologi, geografi, fysik, kemi og flerfaglige emner. Prøven indeholder opgaver, der tester forståelse og faglige kompetencer i henhold til målbeskrivelserne for faget. Dette udelukker, at prøven kun benytter sig af multiple-choice-opgaver eller alene fokuserer på paratviden. Denne skriftlige prøve erstatter de nuværende it-baserede centralt stillede prøver. 3. Skriftligheden skal styrkes ved indførelse en lokalt organiseret obligatorisk naturfaglig skriftlig opgave, som placeres i 8. klasse. Opgaven bedømmes med karakter af dansk- og naturfagslærerne i fællesskab. Opgaven skal inddrage mindst to af de tre naturfag. Opgaven skal bidrage til at styrke elevens brug og forståelse af fagbegreber og faglig kommunikation. 4. Der skal udvikles diagnostiske test til brug for den enkelte lærer på de forskellige klassetrin i naturfagene. Der bør placeres en obligatorisk test i natur/teknik på 6. klassetrin, hvor den kan bidrage til at sikre en hensigtsmæssig overgang fra natur/teknik til overbygningsfagene. Fremtidens naturfag i folkeskolen 13

15 Når disse ændringer alle har fungeret i to år, foretages en evaluering af prøver og test med henblik på at sikre en evidensbaseret udvikling heraf. Evalueringen skal foregå på et forskningsbaseret grundlag med inddragelse af erfaringer fra udlandet. 7. Naturfagsdidaktik skal gøres til et prioriteret forskningsområde i regi af Det Strategiske Forskningsråd Naturfagsdidaktisk forskning handler om naturfagenes indhold, begrundelser og målbeskrivelser, om undervisnings- og evalueringsmetoder og om læring af naturfaglige begreber, arbejdsmåder, betragtningsmåder og praktiske færdigheder alt sammen forhold, der har direkte betydning for udviklingen af undervisningen. Danmark er på det naturfagsdidaktiske forskningsfelt overordnet set tilbagestående sammenlignet med vores nabolande. Der er behov for at samordne og udvikle den ukoordinerede opbygning af mindre forskningsmiljøer, der er i gang på flere universiteter. Forskerrekrutteringen er forsvindende, fordi kandidatuddannelsesleddet i fødekæden i praksis ikke eksisterer. Hvis der skal sikres en evidensbaseret udvikling af den danske naturfagsundervisning, er det nødvendigt at opbygge et stærkt dansk forskningsmiljø, der både kender det danske uddannelsessystem til bunds og kan inddrage de internationale forskningserfaringer. Et særligt indsatsområde er den opsigtsvækkende kønsmæssige ubalance i danske elevers præstationer mht. interesse, fagligt niveau og rekruttering i naturfagene sammenlignet med fx de øvrige nordiske lande. Der bør også ske en markant styrkelse af følgeforskningen knyttet til den danske deltagelse i internationale komparative undersøgelser (PISA m.fl.), som sammen med forskning i best practice på de danske skoler kan bruges til at styrke naturfagligheden. Indførelse af kompetencebeskrivelser af faglige mål og en forstærket evalueringsindsats skal løbende følges op. En systematisk og dækkende videreformidling af relevante nationale og internationale forskningsresultater til aktørerne i det danske uddannelsessystem bliver en væsentlig udfordring. Der kræves en langsigtet og målrettet indsats for at løfte det naturfagsdidaktiske forskningsområde i omfang og kvalitet op på internationalt niveau. Forskerrekrutteringen og -uddannelsen på området bør løftes markant og foregå i et samspil med master- /kandidatuddannelsen i naturfagsdidaktik. Det danske forskningsmiljø skal være i stand til løbende at redegøre for styrker og svagheder i de danske naturfagsuddannelser og til at bidrage til udvikling af skolernes undervisningspraksis i form af aktionsforskningsprojekter, forskningsformidling, mv. Udvalget anbefaler derfor, at naturfagsdidaktik gøres til et prioriteret forskningsområde under Det Strategiske Forskningsråd fra Det strategiske forskningsprogram skal have en planlægningshorisont på to femårige perioder med en evaluering efter fire år samt ved afslutningen. 8. Der skal etableres et nationalt ressourcecenter for naturfagsundervisningen i hele uddannelsessystemet Mange aktører i Danmark udfører et væsentligt og meget alsidigt arbejde for at udvikle naturfagsundervisningen og styrke formidlingen af naturvidenskab og teknologi til såvel Fremtidens naturfag i folkeskolen 14

16 skolens elever som den brede befolkning. Der er imidlertid behov for en bedre organiseret vidensdeling, en koordinering af de mange initiativer og etablering af en enkel og geografisk dækkende struktur til systematisk igangsætning af lokal uddannelsesudvikling og formidling af forsknings- og udviklingsresultater til skolerne. Der fokuseres her især på at støtte skolens lærere i den gennemgribende forandringsproces, som er affødt af de nye udfordringer til det danske uddannelsessystem. Udvalget anbefaler derfor Undervisningsministeriet at oprette et nationalt ressourcecenter for naturfagsundervisningen. Centret skal bestå af en mindre central enhed, der leder og koordinerer, og 4-6 decentrale enheder, som bærer tyngden i aktiviteterne. De decentrale enheder skal placeres geografisk dækkende for effektivt at kunne støtte alle kommuner og skoler. Centrets primære formål er, at sikre den vertikale sammenhæng i naturfagsundervisningen, dvs. brobygning og dialog mellem de enkelte led i uddannelseskæden fra indskoling til videregående uddannelser. koordinere det regionale samarbejde mellem kommuner, grundskoler, gymnasier, erhvervsskoler, CVU er, universiteter, forskningsinstitutioner, virksomheder og uformelle læringsmiljøer (teknik- og naturvidenskabscentre, museer, videnspædagogiske centre, naturskoler mv.) udvikle forbindelsen mellem praksis i skolerne i hele uddannelsessektoren og det nationale fagdidaktiske forskningsmiljø (jf. hovedanbefaling 7) styrke den faglige dialog mellem Undervisningsministeriet og uddannelsesmiljøerne. Centrets vigtigste opgaver er, at opsamle og skabe vidensdeling af best practice initiere kursus- og uddannelsesudvikling med fokus på grundskoler, ungdoms- og erhvervsuddannelserne og herunder samarbejdet mellem disse formidle nationale forsknings- og udviklingsresultater sikre hjemtagning af viden ved systematisk og struktureret dialog med tilsvarende udenlandske centre, især i de nordiske lande servicere og samarbejde med de decentrale aktører i videnshierarkiet, herunder især de kommunale naturfagskonsulenter og gymnasiernes ressourcepersoner. Centrets centrale enhed har ansvar for opbygning og ledelse af netværket, fordeling af arbejdsopgaver mellem de decentrale enheder, koordination af vidensdeling via én fælles portal, udgivelse af et nyhedsbrev mv. Centrets enheder skal fysisk placeres i miljøer, der tilbyder et aktivt, attraktivt samspil, dvs. typisk en læreruddannelsesinstitution som et CVU eller et universitet. Enhederne skal bidrage til udvikling af efter- og videreuddannelse, men ikke i sig selv forestå uddannelsen. Centret som sådan skal ikke bedrive uddannelsesforskning, fagdidaktisk forskning eller fungere som oplevelsescenter, men skal naturligvis i mange sammenhænge vekselvirke med sådanne miljøer. Centret skal samtænkes med det tilsvarende ressourcecenter for matematik. Undervisningsministeriet udbyder opgaven for en femårig periode. Centret evalueres efter fire år med henblik på beslutning om videreførelse for endnu en femårs periode Fremtidens naturfag i folkeskolen 15

17 eller afvikling. Centrets opbygning og organisering fastlægges senest sommeren 2007, og det bør kunne være funktionsdygtigt fra Grundlaget for på længere sigt at etablere en fælles ramme (Science) for naturfagsområdet i hele folkeskolen skal undersøges Et vigtigt udgangspunkt for udvalgets anbefalinger er behovet for at styrke samtænkningen i undervisningen af de eksisterende fire skolefag inden for naturfagsområdet og for at realisere det aktuelt uudnyttede potentiale for synergieffekter. I en række lande (fx Norge, Sverige og England) har man som konsekvens af lignende overvejelser indført ét skemafag i grundskolen, som dækker hele det naturfaglige område. Det anbefales ikke på kort sigt at ændre Folkeskoleloven med henblik på at indføre ét skemafag som erstatning for de nuværende fire fag. Udvalgets første otte hovedanbefalinger tager derfor udgangspunkt i den gældende fagrække. Der kan imidlertid peges på en række mulige fordele ved på lang sigt at indføre en fælles ramme for naturfagsundervisningen i form af ét sciencefag som erstatning for de nuværende fire fag. Herunder kan nævnes: bedre sikring af progression, samtænkning af fagdisciplinerne og udnyttelse af synergieffekter, større opmærksomhed på naturfaglighedens bidrag til folkeskolens overordnede formål og bedre muligheder for at skabe undervisning, der tager afsæt i samfundsrelaterede, erhvervs- og hverdagsrelaterede problemstillinger. Der kan ligeledes peges på en række mulige problemer ved indførelsen af en fælles ramme for naturfagsundervisningen, og der skal findes løsninger på disse før en evt. indførelse: Man kan frygte, at naturfagsområdet mister yderligere terræn i forhold til de øvrige fag de fire naturfag repræsenterer i øjeblikket ca. 11 % af de samlede timetal, hvilket er lavt i international sammenhæng. Fagdisciplinerne kan risikere at miste deres identitet og kerneindhold i ét samlet fag. Der er nu og i adskillige år fremover ikke tilstrækkelig mange lærere, der har forudsætningerne til at kunne varetage undervisningen i ét fælles sciencefag. Det vil måske vise sig vanskeligt at rekruttere studerende til et tilsvarende bredt linjefag på læreruddannelsen, og et sådant linjefag vil kræve en faglig og didaktisk spændvidde, der ikke er forenelig med den nuværende linjefagsstruktur på læreruddannelsen. Udvalget anbefaler derfor, at der nedsættes et udvalg til undersøgelse af, om og i så fald hvornår der er grundlag for etablering af en fælles ramme (Science) for naturfagsområdet i hele folkeskolen. Udvalget har til opgave (1) at iværksætte en række udredningsarbejder, herunder indsamle erfaringer fra udlandet, (2) at foreslå udviklingsprojekter, der kan give danske erfaringer med én fælles ramme for naturfagsundervisningen, og (3) at evaluere resultaterne af regeringens handlingsplan for naturfagene. Opgaverne (1) og (2) bør iværksættes i 2007, mens opgave (3) afventer implementering af handlingsplanen og resultaterne heraf. Udvalgets undersøgelse afsluttes senest i 2012 med aflevering af en samlet, evidensbaseret indstilling om grundlaget for et sciencefag. Fremtidens naturfag i folkeskolen 16

18 Tidsplan for udvalgets anbefalinger Anbefaling Naturfagene komm. indsatsområde Kvalitetsrapport, revideres hvert 3. år Ressourcepersoner på alle skoler Linjefagsdækning i naturfagene Linjefagsdækning i natur/teknik 1.-2.kl. Kommunale naturfagskonsulenter Brug af naturfagsteam på alle skoler Natur/teknik organiseret i blokke Dokumentation af al undervisning Formaliserede overdragelsesforretn. 2. Linjefag på min. 1 år, med fælles modul og højere adgangskrav 3. Nationalt efter- og vid.udd.prog. Natur/teknik-linjefagsopkvalificering Skolebaserede udviklingsforløb PD-uddannelse i naturfagsdidaktik Master-/kand.udd. i naturfagsdidaktik 5. Målbeskrivelser revideres Vejledning til lærerteam Udarbejdelse af rev. målbeskrivelser Mulighed for oprettelse af forsøgslinjer 6. Meningsfulde afgangsprøver og diagnostiske test i naturfagene Praktisk mundtlig gr. afgangsprøve Centralt stille skriftlig afgangsprøve Obligatorisk skriftlig opgave Diagnostisk test i 6. klasse Diagnostiske test til rådighed for lærere Evaluering af prøver og test 7. Naturfagsdidaktisk forskning Forsk.område u. Det Strat. Forsk.råd Forskningscenter Forskeruddannelsesprogram 8. Nationalt ressourcecenter Udbud af opgaven Decentrale enheder funktionsdygtige 9. Udvalg til undersøgelse af grundlaget for en fælles ramme (science) for naturfagsområdet Figur 9. Tidsplan for udvalgets anbefalinger i årene og videre frem. Forklaring: = Starttidspunkt for initiativet. = Deadline, dvs. på dette tidspunkt skal initiativet være fuldt implementeret/afsluttet. De gråtonede bånd illustrerer at initiativet strækker sig over en periode nogle initiativer har ikke noget sluttidspunkt, da det forventes at de kan fortsætte. Linjerede felter betyder at initiativets fortsættelse afhænger af en evaluering. NB: Hovedanbefaling 4, National redningsplan for natur/teknik, indgår ikke i oversigten som selvstændigt punkt, da initiativerne er integreret i hovedanbefaling 1 og 6. Fremtidens naturfag i folkeskolen 17

19 5. Uddybning af anbefalinger og begrundelser Dette kapitel er struktureret efter fem grundlæggende problemfelter som en handlingsplan bør rette en indsats imod: (a) struktur, mål og evaluering, (b) lærerkompetencer, (c) skolens aktuelle praksis, (d) de lokale naturfaglige kulturer samt (e) netværk, praksisudvikling og forskning. Struktur, mål og evaluering Den naturfaglige undervisning i folkeskolen er struktureret i fire skolefag: Ét fag (natur/teknik) udgør naturfagsundervisningen i klasse, mens de tre fag biologi, fysik/kemi og geografi også kaldet overbygningsfagene findes i klasse. Indførelsen af faget natur/teknik med folkeskoleloven i 1994 betød, at man for første gang i Danmark fik naturfaglig undervisning i hele det obligatoriske skoleforløb. Dermed blev det muligt at stimulere de yngste elevers interesse og at skabe en progression i elevernes naturfaglige læring og forståelse gennem alle ni skoleår. Skolefagene biologi, fysik/kemi og geografi tager i betydelig grad afsæt i klassiske naturvidenskabelige grunddiscipliner, men er naturligvis formet med hensyn til mål, indhold og arbejdsformer, så de bidrager til folkeskolens formål. Filosofien bag faget natur/teknik er grundlæggende anderledes, da dette skolefag i ordets egentlige forstand er et integreret naturfag. Det tager udgangspunkt i fænomener, naturforhold og teknik i elevernes nære og fjerne omverden samt i menneskets samspil med naturen. De naturvidenskabelige fags begreber, metoder og forklaringsmodeller introduceres som redskab til at beskrive og forstå disse fænomener. Der er i den danske folkeskole en lang tradition for at strukturere naturfagsområdet i relativt skarpt adskilte fag. England, Norge og Sverige er eksempler på lande, der i modsætning hertil har indført ét skolefag som fælles ramme for naturfagsundervisningen, mens man i fx Finland og Tyskland har opdelinger i fagdiscipliner i lighed med det danske system. I PISA-undersøgelserne arbejder man med en fælles Science -ramme og tænker dermed snarere naturfagsområdet som integreret end som struktureret af fagdiscipliner. Der kan dog ikke, hverken med afsæt i elevpræstationer i PISA-undersøgelserne eller på baggrund af internationale erfaringer, peges på en entydig fordel ved den ene eller den anden måde at strukturere det naturfaglige område. Der kan derimod peges på en række alvorlige problemer forbundet med den danske folkeskoles relativt skarpe adskillelse mellem de fire naturfag. For det første mistes den faglige progression mht. faglige begreber og forklaringsmodeller op gennem skoleforløbet. Dette skyldes en uskarp faglig overgang fra natur/teknik til de efterfølgende naturfag. For det andet er fagene i alt for ringe grad samtænkt, hvilket forhindrer synergieffekter mellem fagene samt elevers og læreres erkendelse af, at fagene bidrager til den samme fælles sag. Naturfagene arbejder hver især med begreber, fænomener, sammenhænge og arbejdsformer, der kan støtte læringen i de andre naturfag. Derfor skal fagene tænkes ind i en fælles og sammenhængende progression, der sikrer, at de ikke lever Fremtidens naturfag i folkeskolen 18

20 hvert deres liv, men faktisk spiller sammen. På den måde vil de begrænsede timeressourcer kunne anvendes langt mere effektivt. Den moderne naturvidenskab og teknologiudvikling foregår ikke mindst i grænseområderne mellem de klassiske fagdiscipliner, og det gælder i høj grad også de såkaldte sociovidenskabelige problemstillinger (fx globale klimaforandringer og genmodificerede organismer i fødevarer), hvor naturvidenskab og teknologi spiller en stor rolle i forbindelse med risikovurdering og beslutningstagning. Inden for naturfagsområdet er der således mange relevante muligheder for, at eleverne gennem undervisning i tværgående emner og problemstillinger, som folkeskoleloven kræver, kan anvende og udbygge de tilegnede faglige kundskaber og færdigheder. Den skarpe fagopdeling i folkeskolen viser sig imidlertid i praksis at være en stor barriere for at arbejde på tværs af fagene, og derfor må andre muligheder undersøges (hovedanbefaling 9). Selvom udvalget således ikke anbefaler én bestemt måde at indrette naturfagsområdet på, er problemstillingen så fundamental for naturfagsundervisningens betingelser og muligheder, at den også må indgå i handlingsplanen. Samtidig forstærkes disse problemer af, at naturfagenes trin- og slutmål, som de er beskrevet i de såkaldte Fælles Mål, kun er formuleret i overordnede og generelle vendinger og uden tilstrækkelige beskrivelser af progressionen i målene. Det betyder, at kun lærere med usædvanligt gode faglige og fagdidaktiske kompetencer på egen hånd kan udvælge de centrale begreber, forklaringsmodeller og metoder, der skal arbejdes med i undervisningen, og sikre en hensigtsmæssig progression. Det gør udformning af lokale læseplaner til et meget krævende arbejde. Evaluering af elevernes læring vanskeliggøres også af upræcise trin- og slutmål, og forskelle i begrebsbrug mellem de fire fags målbeskrivelser vanskeliggør undervisning på tværs af fagene. Denne kritik af Fælles Mål peger på nødvendigheden af et grundigere arbejde. Der er behov for en grundig revidering af naturfagenes målbeskrivelser med fokus på samtænkning af fagene, overdragelsesforretninger og faglig progression (hovedanbefaling 5). Men de reviderede målbeskrivelser skal ikke indføres forhastet og på en måde, så naturfagslærerne endnu engang kastes ud i en radikal kursændring efter få år med ét sæt målbeskrivelser. De reviderede målbeskrivelser bør derfor ikke træde i kraft før skoleåret 2009/10 på baggrund af et omhyggeligt forarbejde. Med den seneste ændring i prøvebekendtgørelsen afholdes der to forskellige former for afgangsprøver på det naturfaglige område. Dels er fysik/kemi obligatorisk prøvefag i form af en mundtlig/praktisk afgangsprøve, mens geografi og biologi kan udtrækkes som prøvefag. Dels er der fra 2006 indført tre digitale afgangsprøver i henholdsvis biologi, fysik/kemi og geografi. Den sidstnævnte prøveform udmærker sig først og fremmest ved at være billig. Der er tale om computerbaserede multiple-choice-opgaver, der i vid udstrækning har karakter af at prøve paratviden. Udvalget vurderer ud fra de første forsøg med prøveformen i efteråret 2005, at det faglige ambitionsniveau er uacceptabelt lavt, blandt andet fordi de naturfaglige kompetencer, som prøverne tester, er for snævre til at repræsentere såvel de faglige mål i Fælles Mål som de kompetencer, der efterspørges i PISA-undersøgelserne. En prøveform, der tester elevernes evner til at formulere sig skriftligt om naturfaglige emner og problemstillinger, vil kunne teste elevernes forståelse og dermed være langt mere meningsfuld. Fremtidens naturfag i folkeskolen 19