Skolens naturfag. en hjælp til omverdensforståelse HENRIK NØRREGAARD (RED.) JENS BAK RASMUSSEN

Transkript

1 Skolens naturfag en hjælp til omverdensforståelse HENRIK NØRREGAARD (RED.) JENS BAK RASMUSSEN

2 Henrik Nørregaard (red.) Jens Bak Rasmussen Skolens naturfag en hjælp til omverdensforståelse

3 Henrik Nørregaard (red.) og Jens Bak Rasmussen Skolens naturfag en hjælp til omverdensforståelse 1. udgave, 1. oplag, Dafolo Forlag og forfatterne Omslagsfoto: Aff Hjarnø Forlagsredaktion: Signe Holm-Larsen og Karen Lise Søndergaard Brandt Grafisk produktion: Dafolo A/S, Frederikshavn Dafolos trykkeri er svanemærket, kvalitetscertificeret efter ISO 9001 og miljøcertificeret efter ISO Dafolo har i sin miljømålsætning forpligtet sig til en stadig reduktion af ressourceforbruget samt en reduktion af miljøpåvirkningerne i øvrigt. Der er derfor i forbindelse med denne udgivelse foretaget en vurdering af materialevalg og produktionsproces, så miljøpåvirkningerne er mindst mulige. Svanemærket trykkeri Kopiering fra denne bog kan kun finde sted på de institutioner, der har indgået aftale med COPY-DAN, og kun inden for de i aftalen nævnte rammer. Forlagsekspedition: Dafolo A/S Suderbovej Frederikshavn Tlf Fax forlag@dafolo.dk Varenr. ebog-7196 ISBN

4 Indhold Forord Hvad er naturfag? Forvirrende brug af ordet naturfag Hvorfor samarbejde? Tendenser med hensyn til sciencefag og samarbejde Dansk naturfagsundervisning og den angelsaksiske tradition Linjefagsdækning af undervisningen Det fællesfaglige kontra det kernefaglige Kernefaglighed i fysik/kemi Kernefaglighed i biologi Kernefaglighed i geografi Fælles Mål Fagenes formål Folkeskolens formål Baggrund i natur/teknik-undervisningen Fra undervisningsmål til læringsmål Forslag til læringsmål for fag, eller når der arbejdes tværfagligt Naturfaglige kompetencer hvad er det? Fysik/kemifagets bidrag til naturfaglige kompetencer Geografifagets bidrag til naturfaglige kompetencer Biologifagets bidrag til naturfaglige kompetencer Tværfaglighed og naturfaglige kompetencer

5 9. Planlægning af undervisningsforløb Planlægning af den tværfaglige undervisning Elevernes alsidige udvikling faglig eller alsidig udvikling? It muligheder, udfordringer Bæredygtig udvikling en rød tråd i undervisningen Det internationale Faglig læsning Inddragelse af det omgivende samfund Fag, flerfaglighed og tværfaglighed Undervisningsdifferentiering Hvad taler til eleverne? Motivation Anderledes udnyttelse af timetal Samarbejde mellem naturfagene Samarbejde med de øvrige faggrupper Visionen, der hæver sig over Fælles Mål Planlægning, undervisning og evaluering Forsøg med en fælles naturfaglig prøve Grundlag for en ny prøveform Det praktisk undersøgende arbejde i undervisningen og ved eventuelle prøver Læring en teoretisk diskussion Evaluering Opsamling Om forfatterne Litteraturliste Opgaver til Skolens naturfag en hjælp til omverdensforståelse Til læreren

6 Til eleven Golfstrømmen Jorden dannes Kulstofs kredsløb Energien fra Solen Skoven Det livgivende vand Galapagosøerne Bilag Planlægningsark biologi Planlægningsark geografi Planlægningsark fysik/kemi

7 Forord Naturfagene i den danske folkeskole har i mange år levet en isoleret og en for fagene biologi og geografi hensygnende tilværelse. Der er heldigvis ved at ske en ændring, men både danske og udenlandske undersøgelser (eksempelvis ROSE Relevance Of Science Education (Troelsen og Sølberg (red.) 2008) og Gardner (Gardner 1985)) viser, at eleverne ikke har den store interesse for naturfagene. Det har både betydning for de unges valg af fag på ungdomsuddannelser og det senere erhvervsvalg. Flere, især vesteuropæiske, lande oplever en mangel på unge, der vil studere de naturvidenskabelige fag. Og for Danmarks vedkommende har det også betydet en lav placering i de internationale PISA-undersøgelser. Der er mange forskere, lærere og organisationer, der fremkommer med meninger om, hvad der er galt, og hvad der skal gøres. Nogle af forslagene vil betyde en radikal ændring af undervisningssystemet, hvilket vil stille langt større krav til en bredere faglige indsigt hos lærerne, og dermed ændre hverdagen for en lang række lærere. Målet med denne bog er at diskutere og dokumentere, i hvor høj grad naturfagene i den danske skoles overbygning kan arbejde sammen på det lovgrundlag, der er gældende, og især ud fra de ændringer, der for naturfagene skete med Fælles Mål Ændringerne drejer sig både om de fælles trinmål og om ensartede formål. Begge dele lægger sammen med anbefalingerne i faghæfternes vejledninger op til et langt tættere samarbejde. Naturfag drejer sig på den ene side om det samfund, der omgiver os alle, men på den anden side beskylder eleverne ofte naturfag for at være virkelighedsfjerne. Derfor er målet med denne bog også at gøre skolens naturfag til en forberedelse til arbejdslivet, fritidslivet og hjemmelivet, hvor naturfaglige begreber, processer og produkter spiller en stor rolle. Det pædagogiske læringssyn og flere af de praktiske forslag vil bygge på en konstruktivistisk tilgang til læring (hvor samspillet og kommunikationen er en væsentlig forudsætning for læring) og være i tråd med tankerne i de af Undervisningsministeriet udsendte Fælles Mål 2009 for fagene. Selv om målet med denne bog er at vise, hvordan naturfagene i samspil kan give eleverne mere, end de kan hver for sig, vil flere af afsnittene ikke direkte 6

8 omhandle det tværfaglige. De anbefalinger, der gives med hensyn til læring, evaluering etc., kan i lige så høj grad bruges af den lærer, der af den ene eller anden grund er nødt til at undervise i et naturfag uden sammenhæng med de andre naturfag. Det er også vigtigt at vise respekt over for de enkelte fag, hvis de skal indgå i et tværfagligt samarbejde. Derfor behandles alle fagene enkeltvis i forhold til folkeskolens formålsparagraf, kernefaglighed mv. I 1. kapitel, Hvad er naturfag?, skitseres den historiske udvikling af naturhistorie og naturlære. Desuden skildres det, hvordan naturfagsopfattelsen har udviklet sig som afarter af de naturvidenskabelige fag. Det beskrives, hvordan naturfagene har gennemgået en udvikling i den danske folkeskole, så de i dag er tænkt som oplevelses- og forundringsfag, der skal bidrage til, at børn kan forstå deres omverden. Kapitlet afsluttes med en kort redegørelse for, hvordan begrebet naturfag for forskellige mennesker dækker over forskellige fag eller fagkombinationer. Kapitel 2, Hvorfor samarbejde?, drejer sig om den internationale opmærksomhed, der er på elevernes naturfaglige kompetencer gennem diverse undersøgelser; hvordan der har været gjort forsøg med en fælles satsning på naturfagsundervisningen og inddragelsen af det lokale erhvervsliv i Science Team-K, så undervisningen er blevet perspektiveret fra flere sider. Der redegøres for udenlandske tiltag med et fælles sciencefag, og det diskuteres, hvordan naturfag i den danske model kan indgå i forslag, der har været fremme om at indføre et sciencefag i Danmark. I 3. kapitel, Linjefagsdækning af undervisningen, redegøres der for, hvor mange procent af naturfagslærerne, der har linjefag eller andre tilsvarende kompetencer til at undervise i et fag. Desuden belyses de ændringer, der er sket gennem de sidste år (jf. de undersøgelser, der har været foretaget og de udfordringer, som læreren er oppe i mod, hvis der skal indføres et fælles naturfag med et område, der dækker flere af fagene.) Hensigten med 4. kapitel, Det fællesfaglige kontra det kernefaglige, er at skildre, at der er mange områder, som fagene kan arbejde sammen om, men at det samtidig er vigtigt at huske fagenes kernefaglighed og at der måske er områder, der ikke kan indgå i fællesfaglige forløb på en saglig måde. Dette, fordi der er forskel på, hvordan fagene opfatter og vægter de forskellige mål inden for især CKF-området Arbejdsmåder og tankegange. Kapitel 5, Fælles Mål, tager udgangspunkt i de bestemmelser, der med Fælles Mål 2009 er opstillet for de enkelte naturfag. Fagenes formål gennemgås og diskuteres i forhold til Folkeskolens formålsparagraf. Kapitlet afsluttes 7

9 med et eksempel på, hvordan læreren kan planlægge sin undervisning på en overskuelig måde og dokumentere, at den dækker alle trinmålene. I 6. kapitel, Baggrund i natur/teknikundervisningen, ser vi på, at naturfagene i overbygningen ikke alene er en fortsættelse af naturfagsundervisningen i natur/teknik, men at det er vigtigt, at naturfagslærerne i overbygningen kan tage udgangspunkt i, at der er undervist mod de trinmål i natur/teknikundervisningen, der peger hen mod deres fag. Kapitlet afsluttes med en opfordring til samarbejde. For at opnå den optimale progression fra natur/teknik til naturfagene i overbygningen, er det ønskeligt, at der er et tæt samarbejde mellem lærere i natur/teknik og overbygningens naturfag. Kapitel 7, Fra undervisningsmål til læringsmål, er et centralt kapitel, da det omhandler grundlaget for, at eleverne har medindflydelse på de mål, der arbejdes hen mod, at eleverne kan overskue, hvad arbejdet skal føre til, og at der er en fælles opfattelse hos lærer og elev om, hvilket grundlag eleverne bliver evalueret på baggrund af. Kapitlet gennemgår det grundlag, der kan udgøre baggrunden for udformning af læringsmål, og kommer med et par konkrete eksempler. Naturfaglige kompetencer hvad er det? spørges der i kapitel 8. Siden udgivelsen af rapporten Fremtidens Naturfaglige Uddannelser (Undervisningsministeriet 2003a) har der været flere tiltag til at inddrage kompetencetænkning i naturfagene. Kapitlet giver bud på, hvor fagene enkeltvis og i samarbejde kan arbejde med de forskellige naturfaglige kompetencer, som er opstillet i rapporten. Kapitel 9, Planlægning af et undervisningsforløb, indeholder en konkret gennemgang af de aspekter, der sammen med udvalgte trinmål kan bidrage til 1) at sikre elevernes alsidige udvikling, 2) at undervisningen inddrager it, 3) at undervisningen i den grad, det er muligt, omfatter spørgsmål om bæredygtighed og det internationale, 4) at der er fokus på faglig læsning, 5) at undervisningen taler til eleverne og tager hensyn til deres alsidige udvikling og endelig, 6) at der er overensstemmelse mellem de læringsmål, som eleverne forhåbentlig har været med til at udforme, men under alle omstændigheder har kendskab til. I kapitel 10, Hvad taler til eleverne?, er det modtagerne af undervisningen, der er i fokus. At arbejde med elevernes motivation vil kræve en hel bog, men kapitlet fokuserer på elevernes egen medvirken gennem undersøgelser og andre former for hands-on aktiviteter. Kapitlet fremhæver undervisningsdifferentiering og arbejdet med it som muligheder for at imødekomme den enkelte elevs niveau, men behandler også muligheden for at udnytte elevens nærmeste udviklingszone gennem en motiverende undervisning. 8

10 Kapitel 11, Anderledes udnyttelse af timetal, rummer et eksempel på et planlægningsredskab, der tager udgangspunkt i de muligheder, som findes for en fleksibel udnyttelse af timetallet for de enkelte fag og det samlede minimumstal for naturfagene. I kapitel 12, Visionen, der hæver sig over Fælles Mål, løfter vi os over det grundlag, der er for resten af bogen; vi ser på de muligheder, der er for tværfaglig undervisning og samarbejde mellem naturfagene inden for de bestående bestemmelser, ligesom vi kommer med bud på, hvordan naturfagene kan arbejde sammen i fremtiden. I kapitel 13, Planlægning, undervisning og evaluering, belyses det, hvorfor der skal være overensstemmelse mellem det, læreren planlægger, den måde læreren underviser på, og den måde, der evalueres. Planlægningen skal ikke kun tage udgangspunkt i de enkelte fags mål, men må i lige så høj grad tage afsæt i, hvor meget de enkelte elever kan tilegne sig. Når spørgsmålet kommer til evaluering og dermed også prøve, er der skitseret flere forskellige former for evalueringsformer, som kunne tænkes brugt både i det enkelte fag og i tværfaglige sammenhænge. Kapitel 14, Opsamling, indeholder en kort opsamling af bogens indhold og målsætning. Endelig opsummeres de muligheder og begrænsninger, der er for at nå målet med et større samarbejde mellem naturfagene. Bogens sidste del indeholder konkrete forslag til undervisningsforløb, der bygger på de overvejelser, der er udfoldet i bogen. Forløbene forholder sig til Fælles Mål for alle tre fag. Det er vores håb, at vi med denne bog kan bidrage til, at naturfagene i langt højere grad udnytter de efter vores mening oplagte muligheder, der er for samarbejde. Ved at udnytte og dokumentere de samarbejdsmuligheder, naturfagene har, vil undervisningen kunne blive langt mere virkelighedsnær for eleverne og lærerne, og de organisationer og foreninger, der er interesserede i emnet, vil have et ordentligt grundlag at diskutere graden af samarbejde på. 9