Naturvidenskabeligt grundforløb (NV) med innovativ didaktik.

Transkript

1 Naturvidenskabeligt grundforløb (NV) med innovativ didaktik. Om innovation: Uddrag fra innovationsopgaven af AT, UVM, 2014 Ved et forslag til en innovativ løsning forstås, at forslaget tilfører den konkrete sammenhæng (konteksten) noget nyt. Forslaget behøver dermed ikke at være nyt i absolut forstand, men det bidrager med noget nyt i den konkrete sammenhæng. Overvejelser om generelt formål: (JUJ) I gymnasiet er der sket et skift i fastlæggelsen af de faglige mål, som præsenteres i læreplanerne. Skiftet er todelt, idet man dels er gået fra detailbeskrivelse til målbeskrivelse og fra pensumbeskrivelse til kompetence- og kernefaglighedsbeskrivelse. De to tiltag hænger naturligt sammen. Når man indfører målbeskrivelse, skal man jo også beskrive, hvad målet skal være, og her er målet, at eleverne både tilegner sig en kernefaglig viden, som kan defineres som det minimum, der karakteriserer faget på det givne niveau, og så et nyt begreb der indtræder i gymnasieverdenen med gymnasiereformen, nemlig kompetencer, som eleverne forventes at besidde. I NV arbejdes med forløb, hvor naturvidenskabelige fag indgår, og det er derfor relevant at beskrive kompetencerne i naturvidenskabelig undervisning. Naturfaglig kompetence defineres som det at have viden om, at forstå, udøve, anvende og kunne tage kritisk stilling til natur, naturfaglighed, naturvidenskab og teknologi i en mangfoldighed af sammenhænge, hvori disse indgår eller kan indgå. Her opregnes fire naturfaglige kompetence-delelementer: (Andersen m. fl. UVM, 2003). Empirikompetence (observation og beskrivelse, eksperimentere, klassifikation, manuelle færdigheder, dataindsamling og behandling, sikkerhed, vurdering af usikkerhed og hensigtsmæssighed, kritisere metoder, generalisering mellem praksis og teori, )

2 Repræsentationskompetence (symboler og repræsentationer, iagttage, præsentere, skelne og skifte mellem forskellige repræsentationsniveauer, analysere, forstå forklaringskraft, abstrahere, reducere, ) Modelleringskompetence (problemformulere, opstille, skelne mellem model og virkelighed, reducere, analysere, præcisere, anvende hensigtsmæssigt, verificere, falsificere, bestemme kausalitet, kritisere, videreudvikle, ) Perspektiveringskompetence (indre sammenhæng, sammenhæng med ikkenaturfag, historisk/kulturel sammenhæng, relation til den nære og den fjerne omverden, reflektere over naturvidenskabernes og teknologiens roller i samfundsudvikling, kritisk vurdere naturfaglig viden i forhold til anden viden, ) Som det ses er kompetencebegrebet nøje knyttet til aktive handlinger, til at kunne træde i karakter og optræde kompetent i givne situationer, til at kunne etablere et fagligt baseret beredskab til at kunne gribe ind og løse udfordringer/problemer, man møder. I innovation møder vi yderligere en form for kompetence, som ikke er indeholdt i beskrivelsen af de naturvidenskabelige fag i gymnasiet. Det er innovativ kompetence. Her drejer det sig om elevernes evne til at uddrage de fundamentale udfordringer i komplekse problemstillinger, at kunne ide-genere og opstille relevante løsningsforslag til givne problemstillinger, at kunne forbinde og kommunikere løsningsforslag med agenter, der berøres af udfordringen og løsningsforslaget, at kunne visualisere løsningsforslaget og endelig at kunne formidle løsningsforslaget. I innovations-undervisningen støder man på flere modeller, f. eks. Design To Improve Life Education eller KIE-modellen. Udgangspunktet, når der arbejdes innovativt, må være sagen. Sagen kan i naturvidenskabeligt grundforløb være et miljømæssigt eller videnskabeligt problem eller udfordring, som der skal arbejdes med at finde og udvikle løsninger til. Løsningerne kan have form at være udvikling af et konkret

3 produkt, men det kan også være skitsering af løsninger og koncepter. Kompetencemålene for nv kan derved bekvemt komme i spil på forskellige måder. Eksempler på løsningsforslag Udarbejdelse af målemetode udstyr Informationsmateriale til brugere Informationsmateriale til interessenter Strategier Eksempler på innovationsforløb i NV Tema: Indeklima. CO 2 bestemmelse i opholdsrum, kimfald, støv, lugt, træk, afgasning, ventilation, dimensionering af ventilationsanlæg, lyd, lys, temperatur. Opmåling og forsøgsdesign, variabelkontrol, analyse af måleserier. Produkt: Udredning af indeklimaforhold på skolen Inddragelse af ventilationsfirma/ventilationseksperter til vurdering af produkt. Tema: Drikkevand Havvand, kloakvand modellering, lineær regression Filtrering af vand Produkt: Salinitetsmåler (ledningsevnemåler), design af filtre. Tema. Kost og ernæring: Sukker og sukkerfri cola Måling af sukkerkoncentrationer Skala, måleserier, lineær regression Produkt: Design af måleinstrument.

4 Tema: Klimaændringer og energi Elevens eget carbon-footprint Energiforbrug, model-familier Energiformer - fossilt, vedvarende energi. Tema: Fødevarer og fødevareproduktion Spørgsmål/Motivation: Antallet af mennesker på jorden vokser. Hvordan sikrer vi, at der er mad nok i fremtiden? Klima, energiindhold, genmodificeret fødevarer, forbrænding, vækst, næringsstoffer, klima, udbytte, planters tilpasningsevne, temperatur, nedbør, befolkningstæthed, transport af fødevarer Tema: Bæredygtig legetøj Motivation: Design af legetøj, så børn kan udvikle naturvidenskabelige og konstruktive kompetencer. Fremstilling af legetøj med hensyn til bæredygtighed og læring. Tema: Stråling og beskyttelse Spørgsmål/Motivation: Antallet af mennesker, som får hudkræft/modermærkekræft stiger. Hvad kan der gøres for at mindske problematikken? UV-A og B stråling, UV-indeks, hudceller, hudens opbygning, celledeling, UV-beskyttelse, solcreme, faktor, afprøvning af UVbeskyttelsesmidler. Produkt: Oplysning /information/udarbejdelse af et beskyttelsesmiddel Forslag til afprøvning af produkt:

5 Tema: Ressourcer fossile brændstoffer Spørgsmål/Motivation: Mængden af tilgængelige fossile brændstoffer falder. Hvilke nye måder kan der skaffes energi på? Tema: Naturvidenskab Spørgsmål/Motivation: Hvordan kan naturvidenskab bidrage til at gøre hverdagen bedre? Tema: Grønt byliv/gymnasium Spørgsmål/Motivation: Hvad kan man gøre for at øge den naturmæssige værdi i et område i byen/gymnasium? Forurening, næringssalte, biotiske og abiotiske faktorer, alternative energikilder Løsningsforslag: Legeplads, haver på taget, genoprettelse af en sø, nye energikilder, grønne energikilder