Kompetencer og Evaluering

Transkript

1 Kompetencer og Evaluering Jens Dolin Institutleder, Institut for Naturfagenes Didaktik Dias 1

2 Disposition 1. Intro, fastlæggelse af dagens program 2. Hvad er kompetencer? (vs viden, kvalifikationer, færdigheder, dannelse) 3. De naturfaglige kompetencer (sml. m. generiske kompetencer såsom nysgerrighed, innovation, spørgeevne etc.) og uv i kompetencer 4. Progression i kompetencer 5. Evaluering af kompetencer 6. Kompetencer i fællesfaglige forløb Gruppearbejde Gruppearbejde Gruppearbejde Dias 2

3 Hvornår har man lært naturfag? Svaret afhænger af læringssyn og opfattelse af naturvidenskab videnskabelighedsformål (pipeline approach) Når man kan begreberne Når man kan teorierne Når man kan regne opgaverne Når man kan tale fagsproget Når man kan begå sig i laboratoriet/udføre feltarbejde Når man kan stille de rigtige spørgsmål Når man kan bearbejde hverdagslivets problemstillinger som involverer naturvidenskab hverdagskompetenceformål (citizenship/scientific literacy) Dias 3

4 Forskellige mål med undervisningen (indhold/viden) Kvalifikationer (holdninger) Kernefaglighed Dannelse Undervisningens formål Kompetencer (handlinger) 4

5 De traditionelle mål Kvalificering/kernefaglighed Dannelse Mennesket som arbejdskraft Tilpasning Mennesket som ånds- og samfundsvæsen Frigørelse Indsigt i et vidensområde tilegnelse af faglig viden (overtage fagenes synspunkter og holdninger) Konsensusopfattelse (viden er et fælles gode) kriterier for anvendelse af viden (kritisk og personlig forholden sig til fagene) Konfliktopfattelse (viden repræsenterer interesser) CFU Sjælland kursus 30. september

6 Faglighed Fag er et helt fundamentalt begreb i vores måde at organisere viden, kundskaber og færdigheder på. Og samtidig den måde vi konstruerer uddannelser på og derfor måden vi bedriver uddannelser på. (Uddannelsesredegørelse 2000) Fagene tilbyder viden, begreber, metoder, forståelsesformer, erkendelsesformer inden for forskellige områder Fagene tilbyder en bestemt optik på verden og på problemstillinger Fagene tilbyder hjælp mod hverdagens fordummelse (Schnack) Fagene er historisk funderede. Social konstruktion eller ontologisk realitet? Faglighed er netop udtrykket for den dyrkning af det afgrænsede rum eller område, som fagets faglige udøvere er beskæftiget med og optaget af. (Uddannelsesredegørelse 2000) Holder fagene i dag? Afspejler fagene virkeligheden? specielt elevernes virkelighed? 6

7 Klafkis almendannelseskoncept Dannelse har en subjektiv og en objektiv side: En evne til fornuftig selvbestemmelse (den myndige borger) og medbestemmelse (på kulturelle, samfundsmæssige og politiske forhold) En (personlig) tilegnelse af given viden (selvforståelse gennem omverdensforståelse) - som den enkelte samler i en kategorial dannelse. Almendannelsen er i denne henseende ensbetydende med at få en historisk formidlet bevidsthed om centrale problemstillinger i samtiden og så vidt det er forudsigeligt i fremtiden, at opnå den indsigt, at alle er medansvarlige for sådanne problemstillinger, og at opnå en beredvillighed til at medvirke til disse problemers løsning. (Klafki, 2001) s. 73 Koncentration om tidstypiske nøgleproblemer (fredsspørgsmålet, miljøspørgsmålet, den samfundsskabte ulighed, de nye medier, ) 7

8 Diskussionspunkter Dannelse handler om personlighedsudvikling -Er det overhovedet skolens opgave, hører det ikke til i familien, så tager skolen sig af det faglige? Eller: Hvor normativ skal skolen være? Skal dannelsesaspektet indgå i karakterfastsættelsen af elever? Skal der eksamineres i dannelse? Hvordan? Skal der være en faglig kanon? Hvis jeres fag skal bidrage med to emner til en naturvidenskabelig kanon hvilke to faglige highlights skal så indgå? CFU Sjælland kursus 30. september

9 De ti største naturvidenskabelige erkendelser 1. Naturen kan forklares uden myter 2. Newtons love 3. Evolutionslæren 4. Termodynamikken 5. Verden består af atomer 6. Relativitetsteorien 7. Økologien 8. Kvantemekanikken 9. Pladetektonikken 10. DNA s struktur (A k t u e l N a t u r v i d e n s k a b //3 / ) 9

10 Naturvidenskabelige dannelsesaspekter Naturvidenskab som en fælles viden menneskehedens ophobede erfaringer som grundlag for samfund og udvikling Naturvidenskab som et fælles tankegods verdensbillederne, det rationelle projekt Naturvidenskab som en global erkendelsesmåde argumentationsfællesskab, epistomologien 10

11 Almendannelse i naturfag - udgangspunkt i almendannelsesbegrebet Dannelse kan siges at udgøres af: viden (indholdsaspektet) kritiske refleksioner over viden (perspektiveringsaspektet) personlig forholden sig til viden (identitetsaspektet) sætten sig i spil i forhold viden (livsaspektet) Ingen af dannelsesdimensionerne er nok i sig selv. Ex: Dannelsesaspekter af fusionsenergi: Indholdsaspektet: Hvad er fusion? Kendskab til kernereaktioner Perspektiveringsaspektet: Det fagligt nye (masse ~ energi) Samfundsmæssige konsekvenser (store strukturer) Videnskabsfilosofiske (Big science, kold fusion) Identitetsaspektet: Konsekvenser for mig af ubegrænsede energimængder Centralisering = (?) kontrolsamfund Livsaspektet: Hvilket slags liv vil jeg leve? 11

12 Kompetence som mål Rødder i managementverdenen at kunne handle hensigtsmæssigt Kom ind i den undervisningsministerielle sprogbrug i september 1997 "Kompetencen bliver et udtryk for denne evne til at håndtere og agere i en social og kulturel mangfoldighed.... Lidt forenklet kan man sige, at kompetence er noget man har, fordi man ved noget og gør noget, der lever op til udfordringerne i en given situation" (Per Schultz Jørgensen 1999) Kompetence er handleberedskab baseret på viden udfoldet i konkrete situationer Kompetencer forsøger at indfange det almene i faget, det, der er hævet over det konkrete indhold. Måder man arbejder med faget på på tværs af de forskellige fagdiscipliner. Dias 12

13 Institut for Naturfagenes Didaktik Naturvidenskabernes egenart Hvad kan naturvidenskaberne bibringe de unge, som andre fag ikke kan? Viden: Om grundlæggende forhold i vores natur som de bl.a. formuleres i beskrivelser, begreber og teorier. Iagttage, beskrive, analysere og præsentere: Bevidst forholden sig til fænomener i naturen, nysgerrighed En eksperimentel/undersøgende dimension: Design og gennemførelse af eksperimenter, feltarbejde. En særlig erkendelsesform: En reduktionistisk og kausal tilgang til verden (med fokus på sammenhænge), det at man ud fra bestemte præmisser kan afgøre om noget er rigtigt eller forkert, bl.a. baseret på kvantitative målinger og logisk deduktion, verificering/falsifikation. Modelbegrebet: At kende til modellers styrker og begrænsninger. Historisk/filosofisk viden: Naturvidenskabernes historie er langt hen ad vejen også fortællingen om erkendelsens og teknologiens udvikling og ændringerne af vores verdensbillede. En tilgang til verden baseret på rationalitet og demokratiske spilleregler Dias 13

14 Naturvidenskabernes erkendeformer I praksis findes nogle karakteristiske erkendelsesformer som naturvidenskaberne i høj grad bygger på: reduktionisme kausalitet vekselvirkning omverden-teori beskrivelse, analyse, præsentation verifikation/falsifikation (modellering) (empirihåndtering, eksperimenter) (repræsentationer) (videnskabsteori) Dias 14

15 De naturfaglige kompetencer Empirikompetence at kunne observere, beskrive og klassificere at kunne eksperimentere og udføre feltarbejde (anvende måleudstyr, kende fejlkilder og usikkerhed, ) at kunne behandle data Modelleringskompetence at kunne udvælge og behandle variable at kunne bestemme kausalitet, verificere, falsificere, at kende til og kunne anvende forskellige modeller og modeltyper Repræsentationskompetence at kunne bruge de forskellige repræsentationer for naturens fænomener og kende deres styrker og svagheder at kunne skifte mellem de forskellige repræsentationsformer Perspektiveringskompetence at kunne perspektivere naturvidenskabelig viden og naturvidenskaben selv Dias 15

16 Kompetencespringet Hvad skal eleverne vide og hvad skal de gøre for at opnå dette? Hvad skal eleverne kunne gøre og hvad skal de vide for at kunne dette? Dias 16

17 To scenarier for fysikundervisning Emne: Energi Formål: At lære 1. og 2. hovedsætning At kunne konvertere mellem forskellige energiformer En undervisningssekvens Lektie: Lærebog side læreren/eleverne spørger til forståelsesproblemer - gruppearbejde om udvalgte opgaver - øvelser om vands varmekapacitet - klasseopsamling Ny Lektie: Aflevere opgave 2.1, 2.4 og 2.5. Læse s i lærebog. Samlet produktkrav: Løsning af 3 opgave-sæt og aflevering af 2 fysikrapporter. Formål: At overbevise en husejer om konkrete energibesparelser En undervisningssekvens Lektie: Individuel undersøgelse af eget hus energiforbrug. - sml. resultaterne i grupper - valg af hus - påbegynd opstilling af model for et hus energiflow Ny lektie: Søgning efter nødvendig faglig viden (energiflowmåder, k- værdiberegning, ) Samlet produktkrav: Udarbejde informationsfolder til husejer. Overordnet formål: At lære fysik Dias 17 Overordnet formål: At lære at forholde sig til autentiske problemer med fysikindhold

18 Hvorfor dette skift til kompetencer? Samfundsudviklingen: Øget kompleksitet kravssiden vanskeligere at præcisere mere vægt på almene, sociale og personlige kompetencer Erhvervslivskrav: Skolens utilstrækkelighed Læringsteoretiske grunde: Traditionel skolevidens manglende transfer (læring er situeret, knyttet til handling i situationer) Pragmatiske grunde: Behov for en flydende betegner til at indfange noget nyt Uddannelsessystemets tilpasning til det liberale samfund? Kompetencebegrebet gennemsyrer i dag alle samfundets sektorer på alle niveauer: Tilværelseskompetencer, dit kompetente barn, livslang læring, den lærende organisation, det nationale kompetenceregnskab, danskernes kompetencer, Dias 18

19 Diskussionspunkter Hvilke undervisningsformer/situationer fremmer elevers kompetenceudvikling? Hvilke grænser sætter skolen for kompetenceudviklende læreprocesser hvilke (organisatoriske og andre) ændringer er nødvendige for at gennemføre sådanne læreprocesser? Hvilke evalueringsformer/eksamensformer er bedst egnede til at vurdere kompetencer? CFU Sjælland kursus 30. september

20 Undervisningsmæssige konsekvenser En undervisning, der retter sig mod elevernes kompeteceudvikling, er karakteriseret ved lærerstøttet opdagelse (fra få til mange frihedsgrader) problemorientering åbne spørgsmål (usikkerhed og tvivl) komplekse undervisningssituationer øget vægt på metalæring ændret lærerrolle høj elevaktivitet gruppeorganisering (praksisfællesskaber) En sådan undervisning kan siges at være udforskningsbaseret og fællesskabsorganiseret. Megen inspiration at hente i projekter om UndersøgelsesBaseret NaturfagsUndervisning (UBNU) (eng. Inquiry Based Science Education IBSE) Dias 20

21 Hvilke naturvidenskabelige metoder er relevante (i undervisningssammenhæng)? Observation/iagttagelse Beskrivelse Spørgen (spørgsmåltyper) Analyse Præsentation (kommunikation, repræsentation) Eksperiment (dataindsamling, databehandling, apparaturkendskab, variabelkontrol, ) Feltarbejde Deduktion Argumentation Modellering Dias 21

22 Autentiske arbejdsmetoder Eleverne kan gives et mere realistisk billede af naturvidenskab gennem at: arbejde med kontroversielle problemstillinger med naturvidenskabeligt indhold (klimaændringer, genmanipulation, a- kraft, ) arbejde med argumentation og repræsentation (rollespil, artikler, ) arbejde med undersøgende processer (ibst, spørgsmål, ) arbejde med åbne spørgsmål i komplekse sammenhænge organisere arbejdet i lærende fællesskaber Dias 22

23 Elevernes evne til argumentation Elev: Det er altid varmt her (peger på Afrika på kortet) Interviewer: Er der det? Elev: Næsten da. Altså hvis man ser de der programmer fra Afrika, altså så synes jeg da næsten, at de aldrig har noget tøj på og så må de jo have det varmt. Elevernes evne til at argumentere naturvidenskabeligt for flertallets vedkommende er meget ringe. Mange elever argumenterer stort set ikke med inddragelse af naturvidenskabelige belæg, hjemmel og rygdækning. Hvis ikke diskussionen er direkte linket til naturvidenskabelig empiri eller meget stærkt indrammet af naturvidenskabelighed, så er tendensen at hverdagsargumenter tager over. (Krogh & Dolin 2010) Dias 23

24 Ex på undervisning der adresserer naturvidenskabelige kontroverser Arbejd med flertydighed og diskutér resultaterne og hvorledes de er opnået. Opgave: Det er en almindelig opfattelse, at det kræver en kraft at opretholde en bevægelse. Dette blev først formuleret af Aristoteles, som opstillede følgende sammenhæng mellem bevægelsen og kraften: Kraft x Påvirkningstid/Masse = Vejlængde Afprøv eksperimentelt rigtigheden af denne påstand. Eller: Giv tre forskellige formler for samme fænomen og bed eleverne afgøre, hvilken der er rigtig. Afslut forløb med at diskutere/vise hvorledes den behandlede viden er opnået (hvilke metoder er brugt), og hvilke styrker/begrænsninger den har. Arbejd med en historisk teori, fx phlogiston, æteren, epicykler Arbejd med en konkret historisk udledning, fx Galileis faldlov, pendulet Dias 24

25 Progression i kompetencer Dias 25

26 Naturfaglige kompetencer 1 Empirikompetence at kunne opleve og udøve kreativitet i naturfaglige sammenhænge at kunne observere, beskrive og klassificere at kunne eksperimentere og udføre feltarbejde (anvende måleudstyr, kende fejlkilder og usikkerhed, ) at kunne behandle data at kunne foretage risikovurderinger at kunne forstå sammenhænge mellem teori og empiri Modelleringskompetence at kunne problemformulere at kunne udvælge og behandle variable at kunne bestemme kausalitet, verificere, falsificere, 26

27 Naturfaglige kompetencer 2 Repræsentationskompetence at kunne bruge de forskellige repræsentationer for naturens fænomener og kende deres styrker og svagheder at kunne skifte mellem de forskellige repræsentationsformer Perspektiveringskompetence at kunne reflektere over naturvidenskabens egnethed til og begrænsning ved arbejde med forskellige problemstillinger at kunne tage stilling til pålideligheden af udsagn som indeholder naturfaglig viden i almindelige informationskilder (aviser, tv, ) at kende centrale elementer af naturvidenskabens verdensbilleder og erkendelsesformer at kunne reflektere over samspillet mellem samfund, naturvidenskab og teknologi kritisk kunne vurdere naturfaglig viden og erkendelsesformer i forhold til anden viden og andre erkendelsesformer 27

28 Progression i kompetencer Progression i modelkompetence Eleverne skal som resultat af undervisningen kunne 1. formulere et naturfagligt problem og gøre det tilgængeligt for naturvidenskabelig bearbejdning 2. udvælge og behandle variable, herunder kunne arbejde med variabelkontrol 3. forstå hvorledes en given model beskriver problemet 4. kende til og kunne anvende forskellige modeller og modeltyper, fx analogimodeller, kredsløbsmodeller og matematiske modeller 5. afprøve og validere simple modeller 6. opstille simple modeller og forstå styrken ved og begrænsningerne i modeller 28

29 Eksperimentel kompetence på langs i uddannelsessystemet klasse Glædes ved og forundres over at kunne frembringe fænomener selv (fx at se farvet lys gennem prisme) Indsamle data af forskellig art i den nære omverden (fx så mange forskellige kogler som muligt i den nærmeste skov) klasse Kunne stille spørgsmål med grundlag i egne erfaringer og omsætte disse til hypoteser, som kan undersøges Kunne opstille og anvende enkle eksperimentelle opstillinger efter anvisning Kunne indsamle og ordne data fra den nære omverden Kunne uddrage simple konklusioner på eksperimentelt indsamlede data (fx hvilke batterier, der holder længst i en sammenlignende test) 29

30 Eksperimentel kompetence på langs i uddannelsessystemet klasse g Videregående uddann elser Forstå og vurdere sammenhængen mellem data og konklusioner (fx vurdere de usikkerheder, der er ved at flere forskellige personer aflæser et enkelt termometer) At være i stand til at vurdere kvaliteten af naturvidenskabelig information på baggrund af kilde, bevisførelse og konklusionskraft Kunne udvælge og anvende det nødvendige og mest hensigtsmæssige måleudstyr til en given opgave Gradvist begynde at generalisere resultater fra ét eksperiment til det almene Opstille og anvende mere komplekse eksperimentelle opstillinger/metoder. Vurdere disse opstillingers/metoders anvendelighed til den givne opgave. Tage stilling til sikkerhed og affaldshåndtering i forbindelse med eksperimentetforstå forskellen mellem idealiseret eksperiment og reel virkelighed, og dermed forstå eksperimentets begrænsninger. Kendskab til det naturfaglige eksperiment som et kulturelt fænomen (dvs. eksperimentets idé om verifikation/falsifikation som betingende for velfærdssamfundets udvikling) Med baggrund i dybdegående teoretisk viden selvstændigt og under rette sikkerhedsforhold at kunne opstille, udføre, anvende, vurdere og videreudvikle eksperimentelt arbejde 30

31 Progression i emnet klima klasse klasse Kende forhold, der karakteriserer de forskellige årstider, sol, måne samt ændringer i længde på dag og nat. Undersøge enkle forhold vedrørende vejret fx nedbør og temperatur. Bruge enkle fagudtryk i beskrivelsen af vejriagttagelser. Anvende enkle måleinstrumenter til undersøgelse af vejret. Kunne forbinde månens bevægelse omkring Jorden og Jordens bevægelse omkring solen med oplevede dagligdags fænomener fx dag og nat. Sammenligne egne observationer med en vejrudsigt. Fortælle om fænomener, der knytter sig til de forskellige årstider fx sne, løvfald, lyn og torden. Kunne forbinde hovedtræk af solsystemets opbygning med dagslængde, årstider, klimaforskelle, tidevand. 31

32 Progression i emnet klima klasse Redegøre for Jordens inddeling i klimazoner og plantebælter. Placere de væsentligste elementer i det globale vindsystem på verdenskortet. Anvende enkle begreber i beskrivelse af vejr og klima. Kunne skelne mellem naturlige klimasvingninger og samfundenes påvirkning af Jordens klima. Kunne foretage enkle geografiske undersøgelser, herunder vejrobservationer, i lokalområdet og på ekskursioner g Kunne bruge det primære vindsystem til forståelse af regionale og globale variationer i temperatur og nedbør. Kunne aflæse og anvende hydrotermfigurer. Kunne aflæse vejrkort. Videregående uddannelser Kunne foretage avancerede beregninger og modelbetragtninger 32

33 Evaluering af kompetencer Dias 33

34 Definitioner Formativ evaluering har til formål at fremme læring gennem feedback så lærerne kan forbedre deres undervisning og eleverne deres læring. Summativ evaluering har til formål at teste individuelt niveau af læring/performance for at kunne følge en udvikling eller sammenligne med givne standarder Formativ evaluering (af læring) er elev-orienteret, og elever og lærere planlægger sammen hvad der videre skal ske - hvorimod summativ evaluering foretages af lærere ud fra givne standarder eller kriterier (Harlen 1998, p.9) Summativ evaluering på et niveau kan fungere som formativ evaluering på et andet niveau. Fx studentereksamenskarakterer som løbende skoleevaluering, PISA-resultater som udtryk for folkeskolens effektivitet. Dias 34

35 Formativ og summativ evaluering Elevaktivitet Elevaktivitet Næste læringsskridt Elever Data Formativ evaluering Beslutning om næste skridt Rapportering af niveau Summativ evaluering Dias 35 Bedømmelse af niveau Kriterie baseret Studenter baseret

36 Karakteristika af de to hovedformer FORMATIV SUMMATIV intern ekstern løbende afsluttende mest proces (lidt produkt) produkt fokus på læring fokus på rangordning fejl er mulighed for udvikling fejl skjules rådgivende og vejledende kontrollerende underviser som udviklingsagent underviser som dommer rettet til elever og underviser rettet til aftager metodefrihed fastlagt svær og anstrengende nem Man kigger tilbage og frem Man kigger til siden Vægt på validitet Vægt på reliabilitet (måler man det man er interesseret i? måler man stabilt og neutralt?) Dias 36

37 Diskussion Hvorledes vil I evaluere formativt og summativt elevers - begrebsforståelse (vælg evt. et konkret fagligt begreb) - proceskompetencer (vælg evt. en konkret naturfaglig proces, fx evne til at gennemføre en undersøgelse) - generiske kompetencer (vælg evt. en konkret generisk kompetence, fx innovativ kompetence, kreativitet, samarbejdsevne, ) Dias 37

38 Fremtidens evalueringsformer Hvad skal fremtidens (og nutidens?) unge kunne? Hvilke evalueringsformer peger dette på? Hvorledes kan forholdet mellem reliabilitet og validitet løses? Hvad er problemerne ved at lade lærere fortage summative evalueringer af deres elever? Løsninger? Hvad er problemerne ved at evaluere proceskompetencer og generiske kompetencer? Løsninger? Dias 38

39 Evaluering af kompetencer Kompetencerne bedømmes ved at demonstrere handlen i en række konkrete kontekster sammenholdt med et sæt åbne og anerkendte kriterier. Dvs -processer må evalueres i en proces, dvs. der må efterspørges nogle handlinger, der er baseret på opnået indsigt -der må opstilles kriterier for god praksis - der må opstilles en (ideel) progression af den kompetente handlen -evalueringen skal ske i en relevant situation Fx kan perspektiverings(del)kompetencen at kunne tage stilling til pålideligheden af udsagn som indeholder naturfaglig viden i almindelige informationskilder (aviser, tv, ) evalueres ved at lade eleverne vurdere lødigheden af en for dem ukendt populærvidenskabelig artikel (er det videnskabelige indhold korrekt, er der interesser involveret, er argumentationen holdbar, ) Dias 39